(57)【要約】【課題】音響システムにおいて、ユーザの聴取位置が特定の（理想的な）聴取位置からずれた場合でも、ユーザが自然な再生音を聴けるようにする。【解決手段】スピーカから音声を周波数スイープさせながら出力し（Ｓ１）、スピーカの前方、かつ近傍の位置に配されたマイクロフォンから入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルに基づいて、各周波数帯毎の補正値を算出して、これらの補正値を格納した補正テーブルをメモリに保存するようにした（Ｓ２乃至Ｓ５）。この補正テーブルを有することにより、このテーブルに格納された各周波数帯毎の補正値に基づいて、スピーカの前方、かつ近傍の位置における、スピーカからの出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正して、自然な再生音を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音声信号の各周波数帯毎の補正値を格納した補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段と、
前記補正テーブルに格納された各周波数帯毎の補正値に基づいて、入力された音声信号のレベルを補正する音声信号補正手段と、
前記音声信号補正手段によりレベル補正された音声信号を増幅する音声信号増幅手段と、
前記音声信号増幅手段により増幅された音声信号を音声に変換して出力するスピーカとを備え、
前記補正テーブル記憶手段と前記音声信号補正手段と前記音声信号増幅手段と前記スピーカとがセットになった音響システムにおいて、
前記補正テーブルに格納された各周波数帯毎の補正値は、前記スピーカの前方、かつ近傍の位置における、該スピーカからの出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正するための補正値であることを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記音声信号増幅手段に同一レベルの音声信号を周波数をスイープさせながら出力する周波数スイープ手段と、
前記スピーカの前方、かつ近傍の位置に配されたマイクロフォンからの入力信号を入力するための入力手段と、
前記補正テーブルに格納される各周波数帯毎の補正値を算出する補正値算出手段とをさらに備え、
前記補正値算出手段は、前記周波数スイープ手段を用いて同一レベルの音声信号を周波数スイープさせながら前記音声信号増幅手段に出力することにより、前記スピーカから音声を周波数スイープさせながら出力し、出力された音声に対応する入力信号を、前記入力手段により前記マイクロフォンから入力し、前記マイクロフォンから入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルに基づいて、前記各周波数帯毎の補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
【請求項３】
前記スピーカの数は、２以上であり、
補正テーブル記憶手段は、前記各スピーカに対応した補正テーブルを記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンプとスピーカとがセットになった音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アンプとスピーカとがセットになった音響システムとして、いわゆるＨＴｉＢ（Ｈｏｍｅ  Ｔｈｅａｔｅｒ  ｉｎ  Ｂｏｘ）や、アンプとスピーカとが同一筐体内に収納されたサウンドバー、ラックシアター等が知られている。ＨＴｉＢは、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）プレーヤ、ＡＶアンプ、サブウーファーを含む数本のスピーカ等の音響機器をパッケージ化した商品であり、ホームシアター用の音響システムである。また、サウンドバーは、ＡＶアンプと、サブウーファーを含む数本のスピーカとを同一の筐体内に収納した音響システムである。また、ラックシアターは、スピーカとアンプとをラックの中に組み込んだ省スペース型の音響システムである。
【０００３】
従来の音響システムでは、あくまでユーザが特定の聴取位置で音を聞いている場合に快適な音を聴くことができるようにするために、上記の特定の聴取位置と各スピーカとの距離に応じて、各スピーカへ入力される音声信号の遅延量の調整や、各スピーカへ入力される音声信号の増幅率（ゲイン）の調整を行っている（例えば、特許文献１参照）。このため、従来の音響システムでは、各スピーカからの出力音声の各周波数帯毎のレベル（各スピーカからの出力音声の周波数特性）を、フラットに補正して、自然な再生音を得ようとした場合にも、上記の特定の聴取位置における音声の周波数特性がフラットになるように、各スピーカへ入力される音声信号の各周波数帯毎のレベル補正を行っている。従って、ユーザの聴取位置が上記の特定の（理想的な）聴取位置から少しでもずれると、反射音の影響により、ユーザが自然な再生音を聴くことができないという問題があった。
【０００４】
ところで、この種の音響システムの分野において、それぞれ音軸の方向が異なるメインスピーカユニットとサブスピーカユニットとを有し、ユーザが特定の聴取位置にいる場合に、間接音を主に担当するサブスピーカユニットに供給される音声信号を、メインスピーカユニットとは独立して調整できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この引用文献２の発明では、上記の問題を解決することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０６８１８号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ユーザの聴取位置が特定の（理想的な）聴取位置からずれた場合でも、ユーザが自然な再生音を聴くことが可能な音響システム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、入力される音声信号の各周波数帯毎の補正値を格納した補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段と、前記補正テーブルに格納された各周波数帯毎の補正値に基づいて、入力された音声信号のレベルを補正する音声信号補正手段と、前記音声信号補正手段によりレベル補正された音声信号を増幅する音声信号増幅手段と、前記音声信号増幅手段により増幅された音声信号を音声に変換して出力するスピーカとを備え、前記補正テーブル記憶手段と前記音声信号補正手段と前記音声信号増幅手段と前記スピーカとがセットになった音響システムにおいて、前記補正テーブルに格納された各周波数帯毎の補正値は、前記スピーカの前方、かつ近傍の位置における、該スピーカからの出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正するための補正値であるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の音響システムにおいて、前記音声信号増幅手段に同一レベルの音声信号を周波数をスイープさせながら出力する周波数スイープ手段と、前記スピーカの前方、かつ近傍の位置に配されたマイクロフォンからの入力信号を入力するための入力手段と、前記補正テーブルに格納される音声信号の各周波数帯毎の補正値を算出する補正値算出手段とをさらに備え、前記補正値算出手段は、前記周波数スイープ手段を用いて同一レベルの音声信号を周波数スイープさせながら前記音声信号増幅手段に出力することにより、前記スピーカから同一レベルの音声を周波数スイープさせながら出力し、出力された音声に対応する入力信号を、前記入力手段により前記マイクロフォンから入力し、前記マイクロフォンから入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルに基づいて、前記各周波数帯毎の補正値を算出するものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の音響システムにおいて、前記スピーカの数は、２以上であり、補正テーブル記憶手段は、前記各スピーカに対応した補正テーブルを記憶するものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、補正テーブルに格納された各周波数帯毎の補正値に基づいて、スピーカの前方、かつ近傍の位置における、スピーカからの出力音声の各周波数帯毎のレベル（スピーカからの出力音声の周波数特性）を、フラットに補正することができるので、スピーカから出力された直後の音声の各周波数帯毎のレベル（スピーカから出力された直後の音声の周波数特性）をフラットに補正して、自然な再生音を得ることができる。これにより、ユーザの聴取位置が特定の（理想的な）聴取位置からずれた場合でも、ユーザが自然な再生音を聴くことができるので、ユーザが疲れないようにすることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、スピーカから音声を周波数スイープさせながら出力し、スピーカの前方、かつ近傍の位置に配されたマイクロフォンから入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルに基づいて、各周波数帯毎の補正値を算出するようにしたことにより、上記に記載の効果を的確に得ることができる。また、この音響システムに実際に接続されているスピーカから出力された音声を用いて、補正テーブルに格納される各周波数帯毎の補正値を算出するようにしたので、この音響システムに実際に使用されているスピーカや音声信号増幅手段（例えばアンプ）に個体差がある場合でも、スピーカから出力された直後の音声の各周波数帯毎のレベルをフラットに補正して、自然な再生音を得ることができる。さらにまた、本音響システム自体を用いて補正テーブルに格納される各周波数帯毎の補正値を得ることができるので、補正テーブルに格納される補正値を得るのに、特別な測定機器が不要になる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、各スピーカに対応した補正テーブルを記憶するようにしたことにより、サラウンド方式、仮想サラウンド方式等の複数のスピーカを用いる音響システムにおいて、上記に記載の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響システムであるＨＴｉＢのブロック構成図。
【図２】同ＨＴｉＢにおける補正テーブル作成処理のフローチャート。
【図３】同ＨＴｉＢにおけるフラットモード時の再生処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明の音響システムが、いわゆるＨＴｉＢ（Ｈｏｍｅ  Ｔｈｅａｔｅｒ  ｉｎ  Ｂｏｘ）である場合の例について説明する。図１は、本実施形態によるＨＴｉＢ１と、このＨＴｉＢ１に接続された液晶テレビジョン受像機（以下、液晶テレビと略す）３０とを示す。ＨＴｉＢ１は、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）プレーヤ２と、ラジオ（放送受信用）チューナ３と、ＡＶアンプ４と、スピーカ５（６本のスピーカ５ａ〜５ｆの総称）と、マイクロフォン２６からの入力信号を入力するための入力端子６（入力手段）と、マイクロフォン２６から入力されたアナログ形式の入力信号をディジタル形式の入力信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ７と、リモコン２１からのリモコン信号を受信するためのリモコン信号受信装置８とから構成され、これらのコンポーネントは、セットになっている。また、これらのコンポーネントのうち、スピーカ５以外は、筐体１ａ内に収納されている。リモコン２１は、ユーザによるＨＴｉＢ１の操作に用いられる。
【００１５】
上記のＡＶアンプ４は、映像・音声信号のセレクタの役割を果たす。図１に示される例では、ＡＶアンプ４は、ＢＤ／ＤＶＤプレーヤ２又はラジオチューナ３のいずれかからの５．１チャンネルの入力信号を選択して、入力された音声信号を、６本のスピーカ５ａ〜５ｆに分配、増幅して送る。６本のスピーカ５ａ〜５ｆは、センタースピーカ、フロントＲ（Ｒｉｇｈｔ）スピーカ、フロントＬ（Ｌｅｆｔ）スピーカ、リアＲ（Ｒｉｇｈｔ）スピーカ、リアＬ（Ｌｅｆｔ）スピーカ、及び低音域再生専用スピーカであるサブウーファーから構成される。すなわち、これらのスピーカ５ａ〜５ｆは、いわゆる５．１チャンネルサラウンドスピーカシステムを構成する。
【００１６】
上記のＡＶアンプ４は、ＡＶアンプ４全体の制御を行うＣＰＵ１０（補正値算出手段）と、入力された音声信号に対して音場処理又は周波数特性補正処理を施すＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１（音声信号補正手段）と、ＤＳＰ１１から出力された音声信号を増幅するアンプ１２（音声信号増幅手段）と、メモリ１４（補正テーブル記憶手段）と、各種のメッセージ表示等に用いられる表示部１３とを有している。上記のＣＰＵ１０とＤＳＰ１１とが請求項における周波数スイープ手段に相当する。メモリ１４（補正テーブル記憶手段）とＤＳＰ１１（音声信号補正手段）とアンプ１２（音声信号増幅手段）とスピーカ５ａ〜５ｆとは、セットになっている。ＡＶアンプ４は、ＢＤ／ＤＶＤプレーヤ２からの映像・音声信号を入力信号として選択しているときには、ＢＤ／ＤＶＤプレーヤ２からの映像信号を、ＤＳＰ１１を介して、液晶テレビ３０へ出力する。
【００１７】
上記のＡＶアンプ４には、各種のモードがある。例えばフラットモードの時には、ＤＳＰ１１は、各スピーカ５の前方、かつ近傍の位置における、各スピーカ５からの出力音声の各周波数帯毎のレベルをフラットに補正する処理を行う。メモリ１４には、この補正処理に用いられる補正テーブル１４ａが記憶されている。この補正テーブル１４ａは、入力される音声信号の各周波数帯毎の補正値を格納したテーブルである。これらの補正値は、スピーカ５ａ〜５ｆの各々の前方、かつ近傍の位置における出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正するための補正値である。例えば、スピーカ５ａについての補正値は、スピーカ５ａの前方、かつ近傍の位置におけるスピーカ５ａからの出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正するための補正値である。補正テーブル１４ａは、各スピーカ５ａ〜５ｆからの出力音声の各周波数帯毎のレベルを、フラットに補正するための補正値を全て格納している。なお、ＡＶアンプ４のモードには、上記のフラットモード以外に、クラシック音楽に適した補正処理が行われるクラシックモードや、ジャズに適した補正処理が行われるジャズモードがある。
【００１８】
また、メモリ１４には、上記の補正テーブル１４ａの作成用のプログラムである補正テーブル作成プログラム１４ｂと、上記のフラットモードを含む各種モードに対応した再生処理を行うためのプログラムである再生処理プログラム１４ｃ等の、各種のプログラムやデータが記憶されている。
【００１９】
次に、上記の補正テーブル作成プログラム１４ｂにより行われる補正テーブル１４ａの作成処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。この補正テーブル１４ａの作成処理は、ＨＴｉＢ１の工場出荷前の調整時に行われる。ＡＶアンプ４のＣＰＵ１０は、ＢＤ／ＤＶＤプレーヤ２又はラジオチューナ３のいずれかからＤＳＰ１１に入力された音声信号を、ＤＳＰ１１により周波数スイープさせながら同一レベルの音声信号をアンプ１２に出力することにより、スピーカ５ａ〜５ｆのいずれかから音声を周波数スイープさせながら再生出力する（Ｓ１）。そして、出力された音声に対応する入力信号を、実際に音を出力したスピーカ５の直近（スピーカ５の前方、かつ近傍）の位置に配されたマイクロフォン２６から、入力端子６とＡ／Ｄコンバータ７とを介して入力する。すなわち、上記スピーカ５の直近（前方、かつ近傍）の再生音をマイクロフォン２６に入力する（Ｓ２）。そして、ＣＰＵ１０は、マイクロフォン２６に入力された、上記スピーカ５からの再生音の各周波数毎のレベル（すなわち、マイクロフォン２６から入力された入力信号の各周波数帯毎のレベル）をメモリ１４に一時的に記憶する（Ｓ３）。
【００２０】
上記Ｓ１乃至Ｓ３の処理は、各スピーカ５ａ〜５ｆについて、順番に行われる。すなわち、ＣＰＵ１０は、各スピーカ５ａ〜５ｆから順番に音声を周波数スイープさせながら再生出力して、実際に音を出力したスピーカ５の直近の位置に配されたマイクロフォン２６に入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルをメモリ１４に一時的に記憶する処理を、全てのスピーカ５ａ〜５ｆについて順番に行う。なお、上記Ｓ１において周波数スイープする時における周波数帯の分割数は、例えば１２８や２５６であり、分割された周波数帯の範囲は、例えば、可聴帯域である２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚを２５６分割（又は１２８分割）した周波数帯である。
【００２１】
上記のＣＰＵ１０とＤＳＰ１１は、入力信号の各周波数帯毎のレベル（周波数特性）を補正する機能であるイコライザ機能を有している。ＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１１と連動して、上記のイコライザ機能により、上記のＳ３でメモリ１４に記憶した再生音の各周波数毎のレベル（周波数特性（曲線））のピーク、ディップ（をなくすように）補正することで、上記Ｓ３でメモリ１４に一次記憶した再生音の各周波数毎のレベル（周波数特性）をフラット化させる（Ｓ４）。そして、ＣＰＵ１０は、各スピーカ５ａ〜５ｆに対応した周波数特性の各周波数帯毎の補正値のテーブルである補正テーブル１４ａを作成して、メモリ１４に保存する（Ｓ５）。この補正テーブル１４ａに格納する補正値としては、上記の周波数特性（曲線）におけるフラットな値とピークやディップの値との差が、用いられる。具体的には、ピークの部分に対する補正値は、フラットな値からピークの値を引いた負の値となり、ディップの部分に対する補正値は、フラットな値からディップの値を引いた正の値となる。すなわち、ＣＰＵ１０は、メモリ１４に一時記憶された、全てのスピーカ５ａ〜５ｆからの出力音声の各周波数帯毎のレベル（周波数特性）に基づいて、全てのスピーカ５ａ〜５ｆについての（周波数特性の）各周波数帯毎の補正値を算出して、算出した補正値をメモリ１４の補正テーブル１４ａに格納する。
【００２２】
次に、上記のフラットモードのときに再生処理プログラム１４ｃによって実行される再生処理（フラットモード時再生処理）について、図３を参照して説明する。ユーザがリモコン２１を用いてフラットモード時の再生処理を実行するように指示すると、ＡＶアンプ４のＣＰＵ１０は、補正テーブル１４ａの内容を読み込んでＤＳＰ１１に転送する（Ｓ１１）。ＤＳＰ１１は、この補正テーブル１４ａに格納された（各スピーカ５ａ〜５ｆについての）各周波数帯毎の補正値に基づいて、ＢＤ／ＤＶＤプレーヤ２又はラジオチューナ３から入力された各チャンネルの音声信号のレベルを補正する（Ｓ１２）。そして、この補正後の各チャンネルの音声信号をアンプ１２に送ることによって、補正後の各チャンネルの音声信号をアンプ１２で増幅して、増幅後の各チャンネルの音声信号に基づく音声を各スピーカ５ａ〜５ｆから出力する（Ｓ１３）。なお、このフラットモード時再生処理は、図２に示される補正テーブル作成処理と異なり、製品出荷後に行われる通常の処理である。
【００２３】
上記のように、本実施形態のＨＴｉＢ１によれば、補正テーブル１４ａに格納された各周波数帯毎の補正値に基づいて、各スピーカ５ａ〜５ｆの直近（前方、かつ近傍）の位置における、各スピーカ５ａ〜５ｆからの出力音声の各周波数帯毎のレベル（各スピーカ５ａ〜５ｆからの出力音声の周波数特性）を、フラットに補正することができるので、各スピーカ５ａ〜５ｆから出力された直後の音声の各周波数帯毎のレベル（各スピーカ５ａ〜５ｆから出力された直後の音声の周波数特性）をフラットに補正して、自然な再生音を得ることができる。これにより、ユーザの聴取位置が特定の（理想的な）聴取位置からずれた場合でも、ユーザが自然な再生音を聴くことができるので、ユーザが疲れないようにすることができる。
【００２４】
また、本実施形態のＨＴｉＢ１によれば、各スピーカ５ａ〜５ｆから音声を周波数スイープさせながら出力し、各スピーカ５ａ〜５ｆの直近（前方、かつ近傍）の位置に配されたマイクロフォン２６から入力された入力信号の各周波数帯毎のレベルに基づいて、各周波数帯毎の補正値を算出するようにしたことにより、上記に記載の効果を的確に得ることができる。また、このＨＴｉＢ１に実際に接続されている各スピーカ５ａ〜５ｆから出力された音声を用いて、補正テーブル１４ａに格納される各周波数帯毎の補正値を算出するようにしたので、このＨＴｉＢ１に実際に使用されている各スピーカ５ａ〜５ｆやアンプ１２に個体差がある場合でも、各スピーカ５ａ〜５ｆから出力された直後の音声の各周波数帯毎のレベルをフラットに補正して、自然な再生音を得ることができる。さらにまた、本ＨＴｉＢ１自体を用いて補正テーブル１４ａに格納される各周波数帯毎の補正値を得ることができるので、補正テーブル１４ａに格納される補正値を得るのに、特別な測定機器が不要になる。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をＨＴｉＢ１に適用した場合の例を示したが、本発明を、サウンドバー、ラックシアター等の音響システムに適用してもよい。また、上記の実施形態では、各スピーカ５ａ〜５ｆの直近（前方、かつ近傍）の位置に配されたマイクロフォン２６をＨＴｉＢ１に接続して、ＨＴｉＢ１に実際に接続されている各スピーカ５ａ〜５ｆから出力された音声を用いて、補正テーブル１４ａに格納される各周波数帯毎の補正値を算出するようにしたが、補正テーブルに格納する補正値として、同モデルのスピーカから出力された音声を用いて算出した各周波数帯毎の補正値のモデルデータを使用してもよい。また、上記実施形態では、同一レベルの音声信号を周波数スイープさせながらアンプに出力して、各スピーカについての各周波数帯毎の補正値を求めたが、ホワイトノイズを利用して、各スピーカについての各周波数帯毎の補正値を求めてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１    ＨＴｉＢ（音響システム）
５、５ａ〜５ｆ（スピーカ）
６    入力端子（入力手段）
１０  ＣＰＵ（周波数スイープ手段、補正値算出手段）
１１  ＤＳＰ（音声信号補正手段、周波数スイープ手段）
１２  アンプ（音声信号増幅手段）
１４  メモリ（補正テーブル記憶手段）
１４ａ  補正テーブル
２６  マイクロフォン
【図１】
2012095011.tif 000003
【図２】
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【図３】
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