(57)【要約】【課題】各スピーカから出力された音声の到達時間差を算出する時間差算出装置を提供する。【解決手段】異なる方向から検査音が所定位置に到達するまでの時間差を算出する時間差算出装置（３０）であり、検査音の発生順序及びその順序が隣り合う、２つの検査音間の発生間隔が定められており、所定位置で集音された検査音個々を特定する特定部（３２）と、２つの検査音が到達するまでの時間差を算出する算出部（３３）とを備える。【選択図】図３
2016119635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる方向から到来する検査音個々に、予め検査音の発生順序、及び検査音の発生順序が隣り合う、２つの検査音間の発生時間間隔が定められており、発生順序が隣り合う、２つの検査音が発生して所定位置に到達するまでの時間差を算出する時間差算出装置であって、
上記所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音の発生順序及び、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された検査音個々を特定する特定部と、
上記特定された、発生順序が隣り合う、２つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記２つの検査音間の発生時間間隔とに基づき、上記時間差を算出する算出部と
を備えることを特徴とする時間差算出装置。
【請求項２】
上記特定部は、
上記検査音間の発生時間間隔と、上記集音された各検査音間の集音時間間隔とを対応付けることにより、当該各検査音を特定することを特徴とする請求項１に記載の時間差算出装置。
【請求項３】
上記算出部は、
上記特定された、発生順序が隣り合う、２つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記２つの検査音間の発生時間間隔との差から、上記時間差を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の時間差算出装置。
【請求項４】
上記検査音間の発生時間間隔のうち、少なくとも１つの発生時間間隔は、他の発生時間間隔と異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の時間差算出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の時間差算出装置と、
上記検査音を集音する集音部と
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項６】
上記集音部は、モノラル方式の集音部であることを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の音声出力部の各々より音声が出力されてから空間内の所定位置に到達するまでの時間の差を算出する時間差算出装置及び、当該時間差算出装置を備える端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオシステムの自動音場補正に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、ＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号を用いたインパルス応答を解析し、音場補正用の補正係数を得る音場補正装置が開示されている。この音場補正装置では、オーディオシステムのスピーカからＴＳＰ信号を出力し、そのＴＳＰ信号を、音場補正を行う位置にマイクを配置して集音する。このＴＳＰ信号を複数回集音し、同期加算平均でノイズの影響を抑えたうえで、逆フィルタにより解析することでインパルス応答を得るものである。
【０００３】
ところで、近年、ステレオ（2.0ch）音声よりも多くのチャンネル（2.1ch以上）を有する高品位オーディオシステムが普及し始めている。このようなステレオシステム及び2.1ch以上のオーディオシステムにおいては、上述した自動音場補正を行う際、各チャンネルのスピーカから出力される音声の周波数特性、位相特性等を調整することになる。この調整には、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差の算出が必要となる。
【０００４】
各チャンネルのスピーカから、音場空間内の任意の位置までの、信号の到達時間の差を求めるには、例えば、それらスピーカを備えたオーディオシステムとマイクとが通信可能となるよう有線（ケーブル）で接続し（例えば、特許文献２を参照）、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを、スピーカごとに検出できればよい。これにより、各スピーカから出力された信号がマイクに到達するまでの時間を測定することができるので、それら時間の差を算出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４２１０８５９号公報（２００９年１月２１日発行）
【特許文献２】特許４４３５２３２号公報（２０１０年３月１７日発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した有線を用いた接続は利用者からすれば煩雑な作業であり、利用者の利便性を考慮したものとはいい難い。このため、マイクをオーディオシステムに有線で接続することなく、上述した時間差の算出が可能となることが望まれている。
【０００７】
上述した有線を用いた接続を行わない場合、マイク側では、集音された信号が、オーディオシステムのいずれのチャンネルのスピーカから出力されたものであるかを識別することができない。なぜなら、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを、スピーカごとに検出することができないからである。
【０００８】
これに対し、本発明は、各スピーカからの信号の出力開始のタイミングと、マイクによる集音開始のタイミングとを検出することなく、オーディオシステムの各チャンネルのスピーカから出力された信号がいずれのスピーカから出力されたものであるかを識別可能とすることにより、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差を算出することができる時間差算出装置及び端末装置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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る時間差算出装置は、異なる方向から到来する検査音個々に、予め検査音の発生順序、及び検査音の発生順序が隣り合う、２つの検査音間の発生時間間隔が定められており、発生順序が隣り合う、２つの検査音が発生して所定位置に到達するまでの時間差を算出する時間差算出装置であって、上記所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音の発生順序及び、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された検査音個々を特定する特定部と、上記特定された、発生順序が隣り合う、２つの検査音間の集音時間間隔と、対応する上記２つの検査音間の発生時間間隔とに基づき、上記時間差を算出する算出部とを備える。
【００１０】
上記構成では、所定の発生順序で検査音が発生され、異なる方向から到来する検査音が集音されることになる。また、この発生順序に隣り合う、２つの検査音間の発生時間間隔は定められている。
【００１１】
このため、特定部は、所定位置にて集音された各検査音間の集音時間間隔と、上記検査音間の発生時間間隔とに基づき、集音された各検査音を特定することができる。
【００１２】
したがって、算出部は、特定された、２つの検査音間の、集音時間間隔と発生時間間隔とに基づき、各検査音が所定位置に到達するまでの時間差を算出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、オーディオシステムの各チャンネルのスピーカから出力された音声がいずれのスピーカから出力されたものであるかを識別可能とすることにより、各チャンネルのスピーカから出力された音声が、音場空間内の任意の位置に到達するまでの時間差を算出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るオーディオシステムの概略構成を示す模式図である。
【図２】上記オーディオシステムのシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る時間差算出部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスピーカ装置の左スピーカ及び右スピーカの各々が検査音を出力する出力順序、並びに、上記スピーカ装置の左スピーカから出力される検査音及び右スピーカから出力される検査音の出力間隔を示す模式図である。
【図５】上記スピーカ装置の左スピーカ及び右スピーカの各々から出力された検査音を、本発明の実施形態に係る測定装置のマイクが集音した集音間隔を示す模式図である。
【図６】上記測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】上記時間差算出部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】上記測定装置の分析部により算出されたインパルス応答の一例を示す図である。
【図９】図８に示したインパルス応答からノルムを算出した一例を示す図である。
【図１０】図９に示したノルムにおいて検索された先頭のピーク、２番目のピーク、３番目のピーク付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態について、図１〜図１０に基づいて説明すると以下のとおりである。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るオーディオシステム１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、オーディオシステム１は、スピーカ装置１０（音声出力装置）と、測定装置２０（端末装置）と、から構成されている。
【００１７】
例えば、5.1chサラウンドシステムや7.1chサラウンドシステムのように、複数のスピーカを備えて、高品位の音響空間を提供するオーディオシステムが広く普及している。このようなオーディオシステムでは、複数のスピーカから出力される再生音の周波数特性や位相特性を、ユーザ自らが音場に合わせて適切に調整して臨場感溢れる最適な音響空間を得ることは極めて困難である。このため、かかるオーディオシステムでは、システム側で自動的に音場特性を補正して最適な音響空間を作り出すいわゆる自動音場補正システムが備えられている。
【００１８】
オーディオシステム１は、このような自動音場補正システムを備えるものであり、オーディオシステム１が配置される空間における音場補正を行うことができる。オーディオシステム１は、オーディオシステム１自身により音声出力時の音場補正処理が可能となっている。
【００１９】
スピーカ装置１０は、例えばテレビ、Bluetooth（登録商標） Audioであり、少なくとも音声を出力する音声出力装置である。スピーカ装置１０は、ステレオ（2.0ch）音声を出力する音声出力装置であり、左スピーカ１１及び右スピーカ１２を有している。本実施形態では、スピーカ装置１０として、ステレオ音声の音声出力装置を例として説明するが、本発明はステレオ音声に限るものではない。スピーカ装置１０は、例えば、5.1chサラウンドシステム、7.1chサラウンドシステムといった、複数のスピーカを備えるものであってもよい。
【００２０】
測定装置２０は、オーディオシステム１が備える自動音場補正システムにより音場補正を行う際に必要となる補正係数を生成するものである。この補正係数は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各再生音の周波数特性や位相特性を調整するためのものである。測定装置２０は、上記補正係数を生成するために、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各再生音を集音し、各再生音のレベルを測定する。測定装置２０は、例えばリモコン等の専用端末、スマートフォン等の携帯端末を用いることができる。
【００２１】
オーディオシステム１では、上記補正係数を生成するための測定時に、スピーカ装置１０が、オーディオシステム１が配置された空間内に、ＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号等の検査音を、補正対象となる左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力（発生）させる。
【００２２】
そして、測定装置２０が、オーディオシステム１が配置された空間内におけるユーザの位置にて、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力された上述の検査音を集音する。測定装置２０は、この集音された検査音を分析し、上述した補正係数を生成する。スピーカ装置１０は、測定装置２０により生成された補正係数を用いて、音声再生時に音場補正処理を行う。
【００２３】
このようなオーディオシステム１において、上述した測定を行う場合、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から別々に出力される音声がユーザの位置まで到達するまでの時間差を求める必要がある。言い換えれば、異なる方向から到来することになる各音声がユーザの位置まで到達するまでの時間差を求めることになる。
【００２４】
ここで、ユーザがスピーカ装置１０の正面に位置すれば、左スピーカ１１からユーザまでの距離と、右スピーカ１２からユーザまでの距離とは同一となるため、各スピーカから別々に出力された音声がユーザに到達するまでの時間差は生じない。これに対し、例えば図１に示す測定装置２０が配置された位置にユーザがいた場合、左スピーカ１１からユーザまでの距離と右スピーカ１２からユーザまでの距離に差が生じる。その結果、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から別々に音声が出力された場合に、左スピーカ１１からの音声がユーザに到達するまでの時間ＴＬと、右スピーカ１２からの音声がユーザに到達するまでの時間ＴＲとの間には、それら到達時間の差である到達時間差（遅延差）＝ＴＬ−ＴＲが生じてしまう。このような到達時間差は、図１に示す位置に限らず、ユーザがスピーカ装置１０の正面（左スピーカ１１からユーザまでの距離と、右スピーカ１２からユーザまでの距離とが同一となる位置）以外に位置すれば、必然的に生じるものである。
【００２５】
ところで、このような、各スピーカからユーザまでの到達時間差を求めるには、背景技術で述べたとおり、測定装置２０側で、集音された音声が、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれから出力されたものであるかを識別することが必要となる。このため、従来技術であれば、オーディオシステムとマイクとを有線で接続し、各スピーカからの音声の出力開始のタイミングと、各スピーカから出力された各信号の、マイクによる集音開始のタイミングとを検出していた。
【００２６】
これに対し、オーディオシステム１においては、このような有線による接続や、無線通信による接続により、上述したような各タイミングを検出する処理は不要となる。オーディオシステム１では、スピーカ装置１０から出力され、測定装置２０により集音された音声が、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれが出力したものであるかを、測定装置２０により集音された音声から、測定装置２０自身で識別可能とするものである。
【００２７】
以下、本実施形態においては、本発明の特徴部分である、測定装置２０が、集音された音声から、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれが出力したものであるかを、どのように識別し、上述したような到達時間差を算出するかという点について、主として説明することとする。
【００２８】
図２は、オーディオシステム１のシステム構成を示すブロック図である。図２に示すように、先ず、スピーカ装置１０は、オーディオ入力部１０１と、検査音再生部１０２と、検査音記憶部１０３と、再生音選択部１０４と、受信部１０５と、補正部１０６と、音声出力部１０７と、左スピーカ１１と、右スピーカ１２と、を有している。
【００２９】
オーディオ入力部１０１は、左スピーカ１１及び右スピーカ１２が出力するステレオ音声が入力されるものである。オーディオ入力部１０１には、例えば、アナログ・デジタル・コンバータや、圧縮されたオーディオ信号をデコードするデコーダ等が備えられる。
【００３０】
検査音再生部１０２は、測定装置２０による上述の測定時に、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力させる検査音を再生する。検査音記憶部１０３は、この検査音を記憶するものである。
【００３１】
再生音選択部１０４は、通常、オーディオ入力部１０１から出力されるステレオ音声を選択し、測定装置２０による上述の測定が行われる際、検査音再生部１０２から再生される検査音を選択する。
【００３２】
なお、検査音再生部１０２及び再生音選択部１０４を、スピーカ装置１０に設けない構成であってもよい。この場合において上述の測定を行うときは、オーディオ入力部１０１に検査音を入力する。
【００３３】
受信部１０５は、測定装置２０の送信部２０４と通信を行い、測定装置２０にて生成された補正係数を受信する。また、受信部１０５は、ユーザが測定装置２０を用いて入力した各種命令を、測定装置２０から受信する。送信部２０４との通信が無線通信である場合例えば、Bluetooth（登録商標）や、WiFi（登録商標）等を用いることができる。なお、受信部１０５と送信部２０４との通信は、有線通信であってもよい。
【００３４】
補正部１０６は、受信部１０５にて受信した補正係数を用いて、左スピーカ１１及び右スピーカ１２が出力するステレオ音声を補正する。この補正により、例えば、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各スピーカ特性、オーディオシステム１が配置された空間の音響空間特性等が調整される。なお、補正部１０６は、再生音選択部１０４により上述の検査音が選択された場合であれば、再生音選択部１０４から入力された検査音をそのまま、音声出力部１０７に出力する。
【００３５】
音声出力部１０７は、左スピーカ１１及び右スピーカ１２と接続されており、通常時は、補正部１０６から入力される音声を左スピーカ１１及び右スピーカ１２に出力する。一方、上述の測定時は、補正部１０６から入力される検査音を左スピーカ１１及び右スピーカ１２に別々のタイミングで出力する。
【００３６】
一方、測定装置２０は、マイク２１と、音声入力部２０１（集音部）と、分析部２０２と、係数生成部２０３と、送信部２０４と、を有している。
【００３７】
音声入力部２０１は、マイク２１と接続されており、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力される検査音を集音する。音声入力部２０１は、例えば図示しない記憶部に、その集音された検査音を記憶する。また、音声入力部２０１は、その集音された検査音を記憶することなく、分析部２０２に出力してもよい。音声入力部２０１には、例えばアンプ、アナログ・デジタル・コンバータ等が備えられる。
【００３８】
また、音声入力部２０１の集音方式はモノラル方式であることが好ましい。２つのマイクでステレオ集音した場合は、２つの集音信号間で相互相関を行ってから、複数のスピーカの１つを特定することとなり、集音処理の計算量が増大する。これに対し、モノラル方式であれば、上述の相互相関等の処理は不要となり、ステレオ方式と比較し、計算量が少なく、集音処理を効率よく行うことができる。
【００３９】
分析部２０２は、音声入力部２０１から入力される検査音を分析し、上述した補正係数の生成に必要となる、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各スピーカ特性、オーディオシステム１が配置された空間の音響空間特性等を算出する。
【００４０】
係数生成部２０３は、分析部２０２により算出された、上述のスピーカ特性、音響空間特性といった分析結果から、スピーカ装置１０の補正部１０６にて用いられる補正係数を生成する。この補正係数は、例えば、左スピーカ１１及び右スピーカ１２に対する、遅延、音量、イコライザ等の各設定値である。
【００４１】
送信部２０４は、スピーカ装置１０の受信部１０５と通信を行い、係数生成部２０３により生成された補正係数をスピーカ装置１０に送信する。送信部２０４は、ユーザが測定装置２０を用いて入力した各種命令を、スピーカ装置１０に送信する。なお、ユーザは、スピーカ装置１０に対して、直接、上述の各種命令を入力してもよい。
【００４２】
図３は、本実施形態に係る時間差算出部３０（時間差算出装置）の機能構成を示すブロック図である。時間差算出部３０は、図２に示すように、測定装置２０の分析部２０２に含まれる。具体的には、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から別々に検査音が出力された場合に、左スピーカ１１から出力された検査音が測定装置２０に到達するまでの時間ＴＬと、右スピーカ１２から出力された検査音が測定装置２０に到達するまでの時間ＴＲとの差である到達時間差（＝ＴＬ−ＴＲ）を算出する機能を実現するものである。
【００４３】
以下、図４及び図５を用いて、時間差算出部３０の構成及び動作について説明する。図４は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々が検査音を出力する出力順序、並びに、スピーカ装置１０の左スピーカ１１から出力される検査音Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、ＬＭ（Ｍは２以上の整数）及びスピーカ装置１０の右スピーカ１２から出力される検査音Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、ＲＭの出力間隔（発生時間間隔）を示す模式図である。また、図５は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力され、測定装置２０のマイク２１が集音した検査音の集音間隔（集音時間間隔）を示す模式図である。まず、上述の検査音を説明し、次に、時間差算出部３０について説明する。
【００４４】
図４に示すように、測定装置２０による上述の測定を開始すると、Ｐ（サンプル）経過後、スピーカ装置１０の左スピーカ１１（図中、「Ｌｃｈ」と表記）が検査音Ｌ１を出力する。次に、検査音Ｌ１の出力開始時点からＤ（サンプル）経過後、スピーカ装置１０の右スピーカ１２（図中、「Ｒｃｈ」と表記）が検査音Ｒ１を出力する。そして、検査音Ｌ１の出力開始時点からＬ（サンプル）経過後、再び、スピーカ装置１０の左スピーカ１１が検査音Ｌ２を出力する。以降、同様に、スピーカ装置１０の右スピーカ１２が検査音Ｒ２、スピーカ装置１０の左スピーカ１１が検査音Ｌ３を、交互に出力する。
【００４５】
このように、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２が検査音を出力する出力順序（発生順序）が、左スピーカ１１、右スピーカ１２、左スピーカ１１、右スピーカ１２、・・・といった順序となるように、予め定められている。言い換えれば、左スピーカ１１→右スピーカ１２といった周期が繰り返されるように、予め定められている。
【００４６】
左スピーカ１１からの検査音の出力開始時点から右スピーカ１２からの検査音の出力開始時点までの時間である上述のＤは、先ず、スピーカ装置１０における、左スピーカ１１から右スピーカ１２に検査音が到達する時間（または、右スピーカ１２から左スピーカ１１に検査音が到達する時間）よりも長い時間となっている。上述したように、左スピーカ１１からの検査音が測定装置２０に到達するまでの時間と、右スピーカ１２からの検査音がユーザに到達するまでの時間との差である到達時間差は、左スピーカ１１から測定装置２０までの距離と右スピーカ１２から測定装置２０までの距離との差に起因する。この２つの距離の差が最大となるのは、図１に示すように、左スピーカ１１と右スピーカ１２とを結ぶ線分ｍの延長線上に測定装置２０、すなわち、ユーザが存在する場合である。このため、この位置にユーザが位置する場合を想定し、上述のＤは、左スピーカ１１と右スピーカ１２との間を検査音が伝搬する時間（以下、「Ａ」と呼ぶ）よりも長い時間となっている。
【００４７】
次に、上述のＤは、検査音の長さ（以下、「Ｔ」と呼ぶ）よりも長い時間となっている。さらに、測定装置２０による上述の測定を行う際にＴＳＰ信号等である検査音からインパルス応答を算出することになるが、上述のＤは、この算出の際に生じる残響時間（以下、「Ｉ」と呼ぶ）よりも長い時間となっている。
【００４８】
このように、左スピーカ１１からの検査音の出力開始時点から右スピーカ１２からの検査音の出力開始時点までの時間であるＤは、左スピーカ１１と右スピーカ１２との間を検査音が伝搬する時間Ａ、検査音の長さＴ、インパルス応答算出時の残響時間Ｉのいずれよりも長い時間となっており、より好ましくは、上述のＤは、Ａ＋Ｔ＋Ｉよりも長い時間となることである。これにより、測定装置２０が空間内のいずれの位置にある場合でも、左スピーカ１１からの検査音の出力開始時点から右スピーカ１２からの検査音の出力開始時点までの時間であるＤに検査音及び検査音による残響音が出力されない無音である時間が確実に存在することになる。言い換えれば、先に左スピーカ１１から出力された検査音よりも、その直後に右スピーカ１２から出力された検査音が先に測定装置２０に到達してしまうことは起らない。
【００４９】
左スピーカ１１からの検査音の出力開始時点から次の左スピーカ１１からの検査音の出力開始時点までの時間である上述のＬは、右スピーカ１２からの検査音（例えば、Ｒ１）の出力開始時点から次の左スピーカ１１からの検査音（例えば、Ｌ２）の出力開始時点までの時間である（Ｌ−Ｄ）が上述のＤよりも長い時間となっている。すなわち、Ｌ＞２Ｄとなっている。
【００５０】
以上のように、上述したスピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２が検査音を出力する出力順序において、隣り合う左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々からの検査音の出力開始時点の間隔は、Ｄ、（Ｌ−Ｄ）、Ｄ、（Ｌ−Ｄ）、・・・となるように、予め定められている。このような出力間隔を上述の出力順序に並べれば、出力間隔（小）、出力間隔（大）、出力間隔（小）、出力間隔（大）、・・・といった出力間隔列が構成されることになる。
【００５１】
一方、上述したような、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々が検査音を出力する出力順序、並びに、左スピーカ１１から出力される検査音及び右スピーカ１２から出力される検査音の出力間隔により、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から検査音が出力された場合、測定装置２０のマイク２１により集音される検査音は、図５に示すものとなる。
【００５２】
すなわち、図５に示すように、左スピーカ１１から出力された検査音と右スピーカ１２から出力された検査音とが交互に集音されることになる。具体的には、左スピーカ１１から出力され、集音された検査音Ｌ１１、右スピーカ１２から出力され、集音された検査音Ｒ１１、左スピーカ１１から出力され、集音された検査音Ｌ１２、右スピーカ１２から出力され、集音された検査音Ｒ１２、・・・となる。
【００５３】
ここで、測定装置２０が、集音された検査音の各々が、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれが出力したものであるかを、どのように識別するのかが重要となる。上述した通り、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２が検査音を出力する出力順序は、左スピーカ１１、右スピーカ１２、左スピーカ１１、右スピーカ１２、・・・といった順序となるように、予め定められている。さらに、上述した出力順序に隣り合う左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々からの検査音の出力開始時点の間隔は、上述の出力順序に並べれば、出力間隔（小）、出力間隔（大）、出力間隔（小）、出力間隔（大）、・・・といった出力間隔列を構成している。
【００５４】
このような出力間隔列は、図５に示された、検査音Ｌ１１の集音開始時点から検査音Ｒ１１の集音開始時点までの間隔、検査音Ｒ１１の集音開始時点から検査音Ｌ１２の集音開始時点までの間隔、検査音Ｌ１２集音開始時点から検査音Ｒ１２の集音開始時点までの間隔・・・にも再現されることになる。すなわち、このような間隔を集音された順に並べれば、集音間隔（小）、集音間隔（大）、集音間隔（小）、集音間隔（大）、・・・といった集音間隔列となる。
【００５５】
したがって、出力間隔列と集音間隔列とを対応付けることにより、集音された各検査音を出力したスピーカがスピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれであるかを特定することができる。
【００５６】
次に、時間差算出部３０について説明する。図３に示したように、時間差算出部３０は、抽出部３１と、特定部３２と、算出部３３と、検査音情報記憶部３４と、を有している。
【００５７】
抽出部３１は、測定装置２０のマイク２１により集音される検査音における、集音間隔（小）→集音間隔（大）（または、集音間隔（大）→集音間隔（小））という集音間隔列を抽出する。
【００５８】
特定部３２は、抽出部３１により抽出された集音間隔列により、集音された各検査音を出力したスピーカがスピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれであるかを特定する。
【００５９】
算出部３３は、特定部３２により特定された、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力され、集音された検査音の集音開始時点間の間隔（Ｄ＋ａ）と、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力された検査音の出力開始時点間の間隔（Ｄ）と、の差（ａ）から、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から検査音が測定装置２０に到達するまでの到達時間差（ａ）を算出する。
【００６０】
検査音情報記憶部３４は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２が検査音を出力する出力順序及び、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々からの検査音の出力開始時点の間隔が、検査音情報として、記憶されている。
【００６１】
特定部３２及び算出部３３は、検査音情報記憶部３４に記憶されている検査音情報を参照しつつ、上述したような特定処理及び算出処理をそれぞれ実行する。なお、上述の検査音情報と同一の情報が、スピーカ装置１０の検査音記憶部１０３にも記憶されている。スピーカ装置１０の検査音再生部１０２は、検査音記憶部１０３に記憶されている検査音情報を用いることにより、上述の出力順序及び出力間隔に従った、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々の検査音の再生を行う。
【００６２】
以下、図６〜図１０を用いて、時間差算出部３０の動作について説明する。まず、図６を用いて、時間差算出部３０を含む測定装置２０の概略動作について説明する。図６は、測定装置２０の動作を説明するフローチャートである。図６に示すように、上述した測定を行う場合には、測定装置２０は、スピーカ装置１０から順次出力されてくる検査音をマイク２１により集音し、録音する（ステップＳ１）。音声入力部２０１は、集音された検査音を分析部２０２に出力する。
【００６３】
分析部２０２は、遅延測定を行う（ステップＳ２）。この遅延測定が本発明の特徴部分にかかわるものである。この遅延測定は時間差算出部３０により実行される。
【００６４】
分析部２０２は、ゲイン差測定を行う（ステップＳ３）。分析部２０２は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の相対的な音量差を算出する。分析部２０２は、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各周波数特性を算出する（ステップＳ４）。係数生成部２０３はスピーカ装置１０の補正部１０６にて用いられる補正係数を生成する（ステップＳ５）。最後に、送信部２０４が補正係数をスピーカ装置１０に送信する（ステップＳ６）。
【００６５】
次に、図６のステップＳ２における、分析部２０２及び時間差算出部３０の動作を説明する。図７は、時間差算出部３０の動作を説明するフローチャートである。
【００６６】
図７に示すように、分析部２０２は、音声入力部２０１から入力される検査音を用いてインパルス応答を算出する（ステップＳ１１）。分析部２０２は、検査音がＴＳＰ信号であれば、当該検査音を時間的に逆にしたＴＳＰ信号（時間反転ＴＳＰ信号）を畳み込むことにより、インパルス応答を算出する。図８に、分析部２０２により算出されたインパルス応答の一例を示す。
【００６７】
分析部２０２は、算出したインパルス応答のノルムを求める（ステップＳ１２）。ノルムを求める際は、上述のインパルス応答の絶対値を求めてもよいし、Hilbert変換等から得られたベクトル長に相当するノルムであってもよい。図９に、図８に示したインパルス応答から求めたノルムの一例を示す。
【００６８】
時間差算出部３０の抽出部３１は、ノルムに対し、全体のピークを検索し、ピークとして判断すべきレベル値の閾値を決める（ステップＳ１３）。
【００６９】
抽出部３１は、上述の閾値に基づき、先頭のピーク検索（ステップＳ１４）、２番目のピーク検索（ステップＳ１５）、３番目のピーク検索（ステップＳ１６）を行う。また、抽出部３１は、このような３つのピークの組を複数組抽出してもよい。
【００７０】
時間差算出部３０の特定部３２は、上述のステップＳ１４〜Ｓ１５において検索された３つのピークから、上述した集音間隔列を構成する。図１０は、図９に示したノルムにおいて検索された先頭のピーク（以下、「ピーク１」と呼ぶ）、２番目のピーク（以下、「ピーク２」と呼ぶ）、３番目のピーク（以下、「ピーク３」と呼ぶ）付近の拡大図である。図１０に示すように、ピーク１とピーク２との間隔→ピーク２とピーク３との間隔は、間隔（小）→間隔（大）となっている。特定部３２は、この集音間隔列により、ピーク１を出力したのは左スピーカ１１（左チャンネル）、ピーク２を出力したのは右スピーカ１２（右チャンネル）、ピーク３を出力したのは左スピーカ１１、であることを特定する（ステップＳ１７）。特定部３２は、この特定処理の際、検査音情報記憶部３４に記憶されている上述の検査音情報を参照する。
【００７１】
時間差算出部３０の算出部３３は、特定部３２により、ピーク１が左スピーカ１１から、ピーク２が右スピーカ１２から、それぞれ出力されたものであることが特定されたので、ピーク１とピーク２の間の時間（Ｄ＋ａ）と、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力された検査音の出力開始時点間の時間（Ｄ）と、の差（ａ）から、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から検査音が測定装置２０に到達するまでの到達時間差（ａ）を算出する（ステップＳ１８）。なお、ピーク１とピーク２との間の時間はＤ＋ａとなる。
【００７２】
また、算出部３３は、抽出部３１により上述したピーク１〜３の組が複数組抽出される場合には、各々から算出される到達時間差の平均を求めても良いし、複数の組の結果から大きく外れているエラーらしき結果をはずした後に平均を求めても良いし、各々から算出される到達時間差の中央値を採用しても良い。
【００７３】
なお、図６では、あらかじめ一連の検査音を録音してから処理しているが、分析部２０２の処理が間に合うのなら、リアルタイムに到達時間差を算出し、信頼できる回数まで到達時間差を算出した後で、スピーカ装置１０に停止命令を出すようにしても良い。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る時間差算出部３０では、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から検査音が順次出力されると、この出力順序は予め定められているので、この順に従って、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力された検査音が集音されることになる。また、上記出力順序に隣り合う左スピーカ１１と右スピーカ１２との出力間隔も予め定められており、それにより、それら出力間隔を上記出力順序に並べた出力間隔列は一定となる。
【００７５】
このため、特定部３２は、測定装置２０での集音順に隣り合う検査音同士の集音間隔を集音順序、すなわち、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の出力順序に並べた集音間隔列を、上記出力間隔列と対応付けることにより、集音された検査音を出力したスピーカが左スピーカ１１及び右スピーカ１２のいずれであるかを特定することができる。
【００７６】
したがって、算出部３３は、特定された左スピーカ１１と右スピーカ１２との出力間隔は予め定められているので、この出力間隔と、上述の集音間隔との差から、左スピーカ１１及び右スピーカ１２から別々に出力された検査音間における到達時間差を算出することができる。
【００７７】
なお、上述した実施形態においては、スピーカ装置１０のスピーカは、左スピーカ１１及び右スピーカ１２の２つとしているが、本発明は、スピーカ数を２つに限定するものではない。5.1chサラウンドシステムや7.1chサラウンドシステムのように、２つ以上のスピーカを備えたスピーカ装置１０であっても構わない。この場合、上述したスピーカ装置１０の各スピーカが検査音を出力する出力順序において、隣り合うスピーカの各々からの検査音の出力開始時点の間隔のうち、少なくとも１つが他と異なっていれば、スピーカが２つの場合と同様に、各スピーカを特定することが可能となる。
【００７８】
また、検査音にＴＳＰ信号を用いたが、ＴＳＰ信号に代えて、Ｍ系列信号を用いてもよい。
【００７９】
さらに、分析部２０２及び係数生成部２０３を、測定装置２０に設けずに、スピーカ装置１０に設けてもよい。この場合、測定装置２０は、スピーカ装置１０の左スピーカ１１及び右スピーカ１２の各々から出力される検査音を集音し、その集音された検査音をスピーカ装置１０に送信する。
【００８０】
時間差算出部３０の抽出部３１、特定部３２及び算出部３３は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８１】
後者の場合、時間差算出部３０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００８２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、複数のスピーカを備えたオーディオシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  オーディオシステム、１０  スピーカ装置、１１  左スピーカ、１２  右スピーカ、２０  測定装置（端末装置）、２１  マイク、３０  時間差算出部（時間差算出装置）、３１  抽出部、３２  特定部、３３  算出部、３４  検査音情報記憶部、１０１  オーディオ入力部、１０２  検査音再生部、１０３  検査音記憶部、１０４  再生音選択部、１０５  受信部、１０６  補正部、１０７  音声出力部、２０１  音声入力部（集音部）、２０２  分析部、２０３  係数生成部、２０４  送信部
【図１】
2016119635.tif 000003
【図２】
2016119635.tif 000004
【図３】
2016119635.tif 000005
【図４】
2016119635.tif 000006
【図５】
2016119635.tif 000007
【図６】
2016119635.tif 000008
【図７】
2016119635.tif 000009
【図８】
2016119635.tif 000010
【図９】
2016119635.tif 000011
【図１０】
2016119635.tif 000012