(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源信号のレベルを一定の周期で検出し、検出した音源信号のレベルを前回の周期で出力したレベルと比較し、この比較した結果に基づいて出力する音源信号のレベルを決定する音源信号レベル更新手段と、
騒音信号のレベルを一定の周期で検出し、検出した騒音信号のレベルを前回の周期で出力したレベルと比較し、この比較した結果に基づいて出力する騒音信号のレベルを決定する騒音レベル更新手段と、
前記音源信号レベル更新手段が出力する音源信号レベルと、前記騒音レベル更新手段が出力する騒音信号レベルとに基づいて音源信号を調整する補償量を算出する補償量算出手段とを備え、
前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が予め設定されたレベル上限値より小さく、かつ予め設定されたレベル下限値より大きい場合は前回の周期で出力したレベルを出力し、および／または、
前記騒音レベル更新手段は、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が予め設定された騒音レベル上限値より小さく、かつ予め設定された騒音レベル下限値より大きい場合は前回の周期で出力したレベルを出力する
ことを特徴とする音質音量制御装置。
【請求項２】
前記補償量に基づく音源信号の調整量の変化点で、音質劣化が生じないよう段階的に調整量を更新する調整量更新手段を設ける
ことを特徴とする請求項１に記載の音質音量制御装置。
【請求項３】
前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル上限値以上の場合は、検出した音源信号のレベルを出力し、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル下限値以下の場合は前回の周期で出力したレベルを出力するとともに、予め設定された回数続けて、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル下限値以下であるとき、前回の周期で出力したレベルから予め設定されたレベル下降値を引いたレベルを出力する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の音質音量制御装置。
【請求項４】
前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル上限値以上の場合、検出した音源信号のレベルに予め設定されたレベル上昇値を足したレベルを出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の音質音量制御装置。
【請求項５】
前記レベル下降値を前記レベル上昇値より小さくすることを特徴とする請求項４に記載の音質音量制御装置。
【請求項６】
前記騒音レベル更新手段は、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル下限値以下の場合は、検出した騒音信号のレベルから予め設定された騒音レベル下降値を引いたレベルを出力し、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上の場合は前回の周期で出力したレベルを出力するとともに、予め設定された回数続けて、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上であるとき、前回の周期で出力したレベルに予め設定された騒音レベル上昇値を足したレベルを出力する
ことを特徴とする請求項５に記載の音質音量制御装置。
【請求項７】
前記騒音レベル更新手段は、予め設定された回数続けて、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上であるとき、前回の周期で出力したレベルを出力する
ことを特徴とする請求項６に記載の音質音量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内やリスニングルーム、公共空間などの音場において、不必要な騒音がある場合、その騒音信号に応じて拡声する音源信号の周波数特性および音量を制御する音質音量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の音質音量制御装置としては、例えば特開平６−３３４４５７号公報に記載されているものがある。図１０は従来の騒音によるマスキングを補償して音響再生する音質音量制御装置の構成例を示している。
【０００３】
図１０において、音質音量制御装置は、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤ、カセットテープ、ラジオあるいはアナウンス等の音源信号が入力されるソース信号入力端子７０１、マイクなどで収音された騒音が入力される騒音信号入力端子７０６、音源信号の周波数帯域毎のレベルを算出するための音源信号分析手段７０８、騒音信号の周波数帯域毎のレベルを算出するための騒音信号分析手段７０７、補償量算出手段７０９、調整量更新手段７１０、調整量設定手段７１１、イコライザ等の周波数特性調整手段７０２、ボリューム等の音量調整手段７０３、増幅器７０４、スピーカ７０５を備えている。
【０００４】
この音質音量制御装置において、ＣＤなどの音源から出力されたアナウンスや音楽等の音源信号は、ソース信号入力端子７０１に入力され、周波数特性調整手段７０２によって複数の周波数帯域のゲインを変更することで周波数特性が調整され、音量調整手段７０３によって音量が調整され、増幅器７０４によって増幅され、スピーカ７０５によって出力される。
【０００５】
また、ソース信号入力端子７０１の信号は、音源信号分析手段７０８に入力され、音源信号分析手段７０８において、予め設定された複数の周波数帯域毎に音源の信号レベルが一定の時間間隔毎に分析され、補償量算出手段７０９の一方の入力となる。
【０００６】
スピーカ７０５の設置してある空間において、スピーカ７０５によって出力された音を受聴する受聴場所やその近傍における周囲騒音と相関の高い騒音信号はマイクロホンなどにより収音され、騒音信号入力端子７０６に入力され、騒音信号分析手段７０７により予め設定された複数の周波数帯域毎に騒音信号のレベルが一定の時間間隔毎に分析され、補償量算出手段７０９の他方の入力となる。
【０００７】
補償量算出手段７０９は、例えば、騒音信号による音源信号のマスキング量や、騒音信号と音源信号のエネルギー比などから一定時間間隔毎に補償量を算出する。
【０００８】
音源信号分析手段７０８や騒音信号分析手段７０７により一定の時間間隔で分析され、補償量算出手段７０９で算出される補償量は時間的に変動するため、その補償量をそのまま周波数特性調整手段７０２や音量調整手段７０３の調整量とすると、調整量の更新の前後で聴感上不自然になってしまう。
【０００９】
また、補償量算出の時間間隔が長いと音質や音量の調整が遅れることになり、その逆に時間間隔を短くすると調整後の音源がゆらいで知覚されてしまう。そのため、補償量算出手段７０９の動作時間間隔を数十ミリ秒から数秒と長めに設定し、調整量更新手段７１０において、補償量算出手段７０９の出力信号の積分や、平均や、ＬＰＦ（Low Pass Filter）を用いることにより周波数特性調整手段７０２や音量調整手段７０３の調整が滑らかに更新されるようにしている。
【００１０】
調整量設定手段７１１は、フィルタ係数の算出やテーブル参照を行い周波数特性調整手段７０２および音量調整手段７０３の調整量を設定し、周波数特性調整手段７０２および音量調整手段７０３により音源信号の音質および音量を制御する。
【００１１】
このように、音源信号の周波数特性および音量を、検出した音源信号の特性および周囲騒音の特性により変更することで、周囲騒音が存在しても、また周囲騒音の特性が変化しても、周囲騒音がないときと同じ音の大きさで聞こえるように再生することができるようになっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の音質音量制御装置では、音源信号のレベルが緩やかに変化する場合は聴感上自然に聴こえるが、音源信号および騒音信号のレベルがそれぞれ変化した場合に、例えば騒音信号の微小変動に追従しないように調整量更新の時定数を長くすると音声信号の音節単位での補償の追従が間に合わないなど、聴感上不自然になってしまうという問題を有していた。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、音源信号および騒音信号のレベルがそれぞれ変化した場合でも、聴感上自然に聴くことのできる音質音量制御装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の音質音量制御装置は、音源信号のレベルを一定の周期で検出し、検出した音源信号のレベルを前回の周期で出力したレベルと比較し、この比較した結果に基づいて出力する音源信号のレベルを決定する音源信号レベル更新手段と、騒音信号のレベルを一定の周期で検出し、検出した騒音信号のレベルを前回の周期で出力したレベルと比較し、この比較した結果に基づいて出力する騒音信号のレベルを決定する騒音レベル更新手段と、前記音源信号レベル更新手段が出力する音源信号レベルと、前記騒音レベル更新手段が出力する騒音信号レベルとに基づいて音源信号を調整する補償量を算出する補償量算出手段とを備え、前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が予め設定されたレベル上限値より小さく、かつ予め設定されたレベル下限値より大きい場合は前回の周期で出力したレベルを出力し、および／または、前記騒音レベル更新手段は、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が予め設定された騒音レベル上限値より小さく、かつ予め設定された騒音レベル下限値より大きい場合は前回の周期で出力したレベルを出力する構成を有している。この構成により、検出した音源信号レベルと前回の周期で出力したレベルとの比較結果に基づいて音源信号のレベルが出力され、検出した騒音信号レベルと前回の周期で出力したレベルとの比較結果に基づいて騒音信号のレベルが出力され、これらに基づいて音源信号が調整され、音源信号レベルや騒音信号レベルの微小な変動ではレベルは更新されないこととなる。
【００１５】
ここで、前記補償量に基づく音源信号の調整量の変化点で、音質劣化が生じないよう段階的に調整量を更新する調整量更新手段を設けることは好ましい。
【００１６】
この構成により、音源信号の調整量の変化点で段階的に調整量が更新されることとなる。
【００１７】
また、前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル上限値以上の場合は、検出した音源信号のレベルを出力し、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル下限値以下の場合は前回の周期で出力したレベルを出力するとともに、予め設定された回数続けて、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル下限値以下であるとき、前回の周期で出力したレベルから予め設定されたレベル下降値を引いたレベルを出力することは好ましい。
【００１８】
この構成により、音源信号レベルが上昇するときは短い時間間隔でレベルが更新され、音源信号レベルが下降するときは長い時間間隔でレベルが更新されることとなる。
【００１９】
また、前記音源信号レベル更新手段は、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記レベル上限値以上の場合、検出した音源信号のレベルに予め設定されたレベル上昇値を足したレベルを出力するようにしてもよい。
【００２０】
この構成により、検出した音源信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差がレベル上限値以上であるとレベル上昇値によりレベルが更新されることとなる。
【００２１】
また、前記レベル下降値を前記レベル上昇値より小さくすることは好ましい。この構成により、音声信号のレベル上昇時は、レベル下降時よりも少ない更新回数で大きくレベルが変えられることとなる。
【００２２】
また、前記騒音レベル更新手段は、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル下限値以下の場合は、検出した騒音信号のレベルから予め設定された騒音レベル下降値を引いたレベルを出力し、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上の場合は前回の周期で出力したレベルを出力するとともに、予め設定された回数続けて、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上であるとき、前回の周期で出力したレベルに予め設定された騒音レベル上昇値を足したレベルを出力することは好ましい。
【００２３】
この構成により、騒音信号レベルが下降するときは短い時間間隔でレベルが更新され、騒音信号レベルが上昇するときは長い時間間隔でレベルが更新されることとなる。
【００２４】
また、前記騒音レベル更新手段は、予め設定された回数続けて、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が前記騒音レベル上限値以上であるとき、前回の周期で出力したレベルを出力するようにしてもよい。
【００２５】
この構成により、予め設定された回数続けて、検出した騒音信号のレベルと前回の周期で出力したレベルとの差が騒音レベル上限値以上であると前回の周期で出力したレベルが出力されることとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態の音質音量制御装置を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態の音質音量制御装置は、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤ、カセットテープ、ラジオあるいはアナウンス等の音源信号が入力されるソース信号入力端子１０１、イコライザ等の周波数特性調整手段１０２、ボリューム等の音量調整手段１０３、増幅器１０４、スピーカ１０５、マイクなどで収音された騒音が入力される騒音信号入力端子１０６、騒音信号の周波数帯域毎のレベルを算出するための騒音信号分析手段１０７、音源信号の周波数帯域毎のレベルを算出するための音源信号分析手段１０８、補償量算出手段１０９、調整量更新手段１１０、調整量設定手段１１１、騒音レベル更新手段１１２、音源信号レベル更新手段１１３を備えている。
【００２８】
この音質音量制御装置において、ＣＤなどの音源から出力されたアナウンスや音楽等の音源信号は、ソース信号入力端子１０１に入力され、周波数特性調整手段１０２によって複数の周波数帯域のゲインを変更することで周波数特性が調整され、音量調整手段１０３によって音量が調整され、増幅器１０４によって増幅され、スピーカ１０５によって出力される。
【００２９】
また、ソース信号入力端子１０１に入力された音源信号は、音源信号分析手段１０８にも入力され、音源信号分析手段１０８において、予め設定された複数の周波数帯域毎に音源の信号レベルが一定の時間間隔毎に分析され、音源信号レベル更新手段１１３に出力される。
【００３０】
音源信号レベル更新手段１１３は、音源信号分析手段１０８で算出された音源信号レベルを受け取ると、記憶しているその帯域における前回の音源信号レベル更新処理出力値と比較した上で更新量を決定し、音源信号レベル更新処理出力値を更新して記憶する。そして、更新した音源信号レベル更新処理出力値を補償量算出手段１０９に出力する。
【００３１】
次に、スピーカの設置してある空間において、スピーカによって出力された音を受聴する受聴場所やその近傍における周囲騒音と相関の高い騒音信号はマイクロホンなどにより収音され、騒音信号入力端子１０６に入力され、騒音信号分析手段１０７により予め設定された複数の周波数帯域毎に騒音信号のレベルが一定の時間間隔毎に分析され、騒音レベル更新手段１１２に出力される。
【００３２】
騒音レベル更新手段１１２は、騒音信号分析手段１０７で算出された騒音信号レベルを受け取ると、記憶しているその帯域における前回の騒音信号レベル更新処理出力値と比較した上で更新量を決定し、騒音信号レベル処理出力値を更新して記憶する。そして、更新した騒音信号レベル更新処理出力値を補償量算出手段１０９に出力する。
【００３３】
補償量算出手段１０９は、音源信号レベル更新処理出力値と騒音信号レベル更新処理出力値を用いて、例えば、騒音信号による音源信号のマスキング量や、騒音信号と音源信号のエネルギー比などから一定時間間隔毎に補償量を算出する。
【００３４】
補償量算出手段１０９で算出される補償量は時間的に変動するため、その補償量をそのまま周波数特性調整手段１０２や音量調整手段１０３の調整量とすると、調整量の更新の前後で聴感上不自然になってしまう。
【００３５】
また、補償量算出の時間間隔が長いと音質や音量の調整が遅れることになり、その逆に時間間隔を短くすると調整後の音源がゆらいで知覚されてしまう。そのため、補償量算出手段１０９の動作時間間隔を数十ミリ秒から数秒と長めに設定し、調整量更新手段１１０において、補償量算出手段１０９の出力信号の積分や、平均や、ＬＰＦ（Low Pass Filter）を用いることにより周波数特性調整手段１０２や音量調整手段１０３の調整が滑らかに更新されるようにしている。
【００３６】
調整量設定手段１１１は、フィルタ係数の算出やテーブル参照を行い周波数特性調整手段１０２および音量調整手段１０３の調整量を設定し、周波数特性調整手段１０２および音量調整手段１０３により音源信号の音質および音量を制御する。
【００３７】
次に、音源信号レベル更新手段１１３における音源信号レベルの更新について説明する。
【００３８】
まず、考慮するべき分析時間間隔について説明する。第一に、音源信号は時々刻々変動しているため、音源信号レベルの分析時間間隔を百数十ミリ秒以下とすると時間間隔ごとに算出される音源信号レベルは微小変動し、この微小変動する音源信号レベルを用いて補償量の算出を行うと算出される補償量も微小変動し、ソース信号が揺らいで再生される。また、音源信号が音声である場合、有音部分と無音部分では大きなレベル変動が生じ、この大きく変動する音源信号を用いて補償量の算出を行えば算出される補償量も大きく変動してしまうことになる。
【００３９】
第二に、分析時間間隔を数秒のように長くすると、分析時間間隔の間、音声レベルは一定となり微小変動はなくなるが、音声の明瞭性を向上させるような子音や音節に着目したきめ細かな追従性は低下する。
【００４０】
以上の理由から、本実施の形態では、追従性を確保するため分析時間間隔を短く設定し、短く設定したことにより生ずる音源信号の微小変動あるいは大きな変動に起因する補償の不自然さをなくすため、現在算出した音源信号レベルを、前回出力した音源信号レベル更新処理出力値と比較して、現在の音源信号レベルが前回算出した音源信号レベル更新処理出力値に比べ、単に微小変動である場合には音源信号レベル更新処理出力値を更新せず出力する。
【００４１】
微小変動でない場合には、入力された音源信号レベルが前回算出した音源信号レベル更新処理出力値よりも大きい場合、入力された音源信号レベルをそのまま出力し、入力された音源信号が前回算出した音源信号レベル更新処理出力値よりも小さい場合には入力された音源信号レベルに向けて音源信号レベルを少しずつ近づけるように更新することにより、微小変動や無音区間におけるレベル変動に追従しないようにして、音源信号レベルを更新するようにする。
【００４２】
次に、騒音レベル更新手段１１２における騒音レベルの更新について説明する。
【００４３】
まず、考慮するべき分析時間間隔について説明する。第一に、騒音信号レベルは時々刻々変動しているため、騒音信号レベルの分析時間間隔を百数十ミリ秒以下とすると時間間隔ごとに算出される騒音信号レベルは微小変動する。この微小変動する騒音信号レベルを用いて補償量の算出を行うと算出される補償量も微小変動し、ソース信号が揺らいで再生されてしまうことになる。第二に、分析時間間隔を数秒のように長くすると、分析時間間隔の間、騒音信号レベルは一定となり微小変動はなくなるが、騒音特性の変化に対する追従性は低下する。
【００４４】
以上の理由から、本実施の形態では、追従性を確保するため分析時間間隔を短く設定し、短く設定したことにより生ずる騒音信号レベルの微小変動に起因する補償の不自然さをなくすため、現在算出した騒音信号レベルを、前回算出した騒音信号レベル更新処理出力値と比較して、現在の騒音レベルが前回算出した騒音信号レベル更新処理出力値に比べ単に微小変動である場合には騒音信号レベルを更新せず、微小変動でない場合には入力された騒音信号レベルに向けて騒音信号レベルを少しずつ近づけるように更新して、騒音信号レベルの微小変動には追従せず、騒音信号レベルが変化する場合には素早く追従するようにする。
【００４５】
このように、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量算出手段１０９で補償量を算出することにより音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができるようになる。
【００４６】
図２は、音源信号レベル更新手段１１３の処理フローを示したフローチャートである。図２を用いて音源信号レベル更新手段１１３の動作手順を説明する。
【００４７】
音源信号レベル更新手段１１３は、まず、音源信号分析手段１０８が算出した現在の音源信号レベルSが入力されると（Ｓ１１）、入力されたSと前回の音源信号レベル更新処理出力値Soutとの差が、予め設定された更新条件の下限値ThreLow（レベル下限値）より大きく、且つ予め設定された更新条件の上限値ThreUp（レベル上限値）より小さいか（ThreLow＜S-Sout＜ThreUp）を判定し（Ｓ１２）、S-SoutがThreLowより大きく、且つThreUpより小さい場合、音源信号レベルが微小変動していると判断し、カウンタＣを０にクリアし（Ｓ２０）前回の音源信号レベル更新処理出力値Soutを更新せずSoutを出力して（Ｓ２１）次の入力を待つ。
【００４８】
S-SoutがThreLow以下またはThreUp以上のときは、音源信号レベルが大きく変化していると判断し、音源信号レベルが下降しているのか上昇しているのか判断するため、S-SoutがThreUp以上か判定する（Ｓ１３）。S-SoutがThreUp以上であれば、音源信号レベルが上昇していると認められるため、カウンタＣを０にクリアし（Ｓ１４）、現在の音源信号レベルSを新しい出力値Snewに設定し（Ｓ１５）、SnewをSoutに設定し（Ｓ１９）、Soutを出力する（Ｓ２１）。
【００４９】
S-SoutがThreUp以上でなければ、音源信号レベルが下降していると認められるため、音源信号レベルの下降判定時より長い一定の時間経過後に音源信号レベルが下降しているか否かを判定するためのカウンタＣを１増やし（Ｓ１６）、カウンタＣが予め設定された値ｎ以上か判定する（Ｓ１７）。
【００５０】
カウンタＣがｎより小さければ、前回の音源信号レベル更新処理出力値Soutを更新せずSoutを出力して（Ｓ２１）次の入力を待つ。
【００５１】
カウンタＣがｎ以上であれば、音源信号レベルが連続して降下していると判断し、前回の音源信号レベル更新処理出力値Soutから予め設定された値Ldown（レベル下降値）を引いた差を新しい出力値Snewに設定し（Ｓ１８）、SnewをSoutに設定し（Ｓ１９）、Soutを出力する（Ｓ２１）。
【００５２】
なお、Ｓ１５で音源信号レベルが上昇していると判断された時に、新しい出力値Snewとして現在の音源信号レベルSを設定したが、前回の音源信号レベル更新処理出力値Soutに対し予め設定された値Lup（レベル上昇値）だけ出力値を大きくするように更新処理を行ってもよい。その場合、音源信号レベルの下降時よりも上昇時の追従性をよくするためには、Ldown＜Lupとするとよい。
【００５３】
図３は、騒音レベル更新手段１１２の処理フローを示したフローチャートである。図３を用いて騒音レベル更新手段１１２の動作手順を説明する。
【００５４】
まず、騒音レベル更新手段１１２は、騒音信号分析手段１０７が算出した現在の騒音レベルNが入力されると（Ｓ３１）、入力されたNと前回の騒音信号レベル更新処理出力値Noutとの差が、予め設定された更新条件の下限値NthreLow（騒音レベル下限値）より大きく、且つ予め設定された更新条件の上限値NthreUp（騒音レベル上限値）より小さいか（NThreLow＜N-Nout＜NThreUp）を判定し（Ｓ３２）、N-NoutがNThreLowより大きく、且つNThreUpより小さい場合、騒音信号レベルが微小変動していると判断し、カウンタＣを０にクリアし（Ｓ４０）前回の騒音信号レベル更新処理出力値Noutを更新せずNoutを出力して（Ｓ４１）次の入力を待つ。
【００５５】
S-SoutがThreLow以下またはThreUp以上のときは、騒音信号レベルが大きく変化していると判断し、騒音信号レベルが下降しているのか上昇しているのか判断するため、N-NoutがNthreLow以下か判定する（Ｓ３３）。N-NoutがThreLow以下であれば、騒音信号レベルが下降していると認められるため、カウンタＣを０にクリアし（Ｓ３４）、現在の騒音信号レベルNから予め設定された値Nldown（騒音レベル下降値）を引いた差を新しい出力値Nnewに設定し（Ｓ３５）、NnewをNoutに設定し（Ｓ３９）、Noutを出力する（Ｓ４１）。
【００５６】
N-NoutがNthreLow以下でなければ、騒音信号レベルが上昇していると認められるため、騒音信号レベルの上昇判定時より長い一定の時間経過後に騒音信号レベルが上昇しているか否かを判定するためのカウンタＣを１増やし（Ｓ３６）、カウンタＣが予め設定された値ｎ以上か判定する（Ｓ３７）。
【００５７】
カウンタＣがｎより小さければ、前回の騒音信号レベル更新処理出力値Noutを更新せずNoutを出力して（Ｓ４１）次の入力を待つ。
【００５８】
カウンタＣがｎ以上であれば、騒音信号レベルが連続して上昇していると判断し、前回の騒音信号レベル更新処理出力値Noutから予め設定された値Nlup（騒音レベル上昇値）を足した和を新しい出力値Nnewに設定し（Ｓ３８）、NnewをNoutに設定し（Ｓ３９）、Noutを出力する（Ｓ４１）。
【００５９】
このように、騒音信号レベルの上昇時の判定時間を遅くする、すなわち、騒音信号レベル更新の時定数を下降時の場合より大きくしたことにより、騒音信号レベルの突発的な変動には追従しないようになる。その反面、騒音信号レベルの下降時には素早く騒音信号レベルを更新して違和感なく補償量を変化させることができる。
【００６０】
なお、Ｓ３５で音源信号レベルが下降していると判断された時に、新しい出力値Nnewとして前回の騒音信号レベル更新処理出力値Noutに対し予め設定された値NLdownだけ出力値を小さくしたが、現在の騒音信号レベルNを設定するように更新処理を行ってもよい。
【００６１】
また、音源信号レベル更新手段１１３の別の構成例として、入力された音源信号レベルを過去いくつかにわたって保持しておき、その最大値を音源信号レベル更新処理の出力値とすることで、音源の微小変化と無音区間に追従しないようにすることができる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態によれば、音源信号のレベル変化を滑らかに更新する音源信号レベル更新手段１１３と、周囲騒音のレベル変化を滑らかに更新する騒音レベル更新手段１１２と、周囲騒音に応じて音源信号の周波数特性や音量を補償するための補償量を算出する補償量算出手段１０９とを備え、音源信号および騒音信号のそれぞれの時間変化特性に合わせた時定数、更新量を別々に設定して音源信号レベルおよび騒音信号レベルを更新し、補償量を算出しているため、周囲騒音が存在しても、また周囲騒音の特性が変化しても、周囲騒音がないときと同じ音の大きさで聞こえるように再生し、なおかつ音源信号レベルおよび騒音信号レベルがそれぞれ変化したときでも、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００６３】
本実施の形態の他の態様としては、図４に示すように、調整量更新手段１１０を削除する。音源信号としてレベル変動の少ないＢＧＭや車載用ナビゲーションシステムの案内音声などを用いる場合、音源信号レベル更新手段１１３における音源信号レベルの更新は、上述の更新量Lup,Ldownを小さくしても充分追従することができるため、音源信号レベル更新処理の出力は充分滑らかに変化することとなる。したがって、このような更新された音源信号レベルと騒音信号レベルから算出される補償量も滑らかに変化し、調整量更新手段１１０を取り除いても調整量の変化点における音質劣化が聴感上問題とはならない。
【００６４】
すなわち、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより、音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００６５】
次に、図５は本発明の第２の実施の形態の音質音量制御装置を示す図である。本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態における周波数特性調整手段１０２、音量調整手段１０３、騒音信号分析手段１０７、音源信号分析手段１０８、補償量算出手段１０９、調整量更新手段１１０、調整量設定手段１１１として動作するプログラムを作成する。
【００６６】
図５において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０７から、バス２１２が導出されていて、バス２１２にブートプログラム等が格納されるＲＯＭ（Read-Only Memory）２１１と、メインメモリ用のＲＡＭ（Random Access Memory）２１０が接続される。
【００６７】
また、バス２１２にはインターフェイス２０８を介して、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０３，２０４とディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２０９が接続される。
【００６８】
Ａ／Ｄ変換器２０３にはＣＤプレーヤ、カセットテープ、ラジオあるいはアナウンス等の音源２０１が接続され、Ａ／Ｄ変換器２０４にはマイクロホン２０２が接続され、Ｄ／Ａ変換器２０９には増幅器２０５、スピーカ２０６が接続されている。
【００６９】
このような音質音量制御装置において、音源２０１からの信号をＡ／Ｄ変換器２０３でディジタル信号に変換し、マイクロホン２０２からの周囲騒音信号をＡ／Ｄ変換器２０４でディジタル信号に変換する。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換器２０３，２０４で変換されたディジタル信号はインターフェイス２０８を介してＣＰＵ２０７により上述の第１の実施の形態で示した動作の信号処理を施され、音源信号の周波数特性と音量が調整された後、再びインターフェイス２０８を介してＤ／Ａ変換器２０９によりディジタル信号からアナログ信号に変換される。
【００７１】
Ｄ／Ａ変換器２０９より出力される音源信号は、増幅器２０５で増幅され、スピーカ２０６に出力される。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、ソフトウェアにより、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００７３】
次に、図６は本発明の第３の実施の形態の通信装置を示す図である。なお、本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００７４】
図６に示すように、本実施の形態の通信装置は、アンテナ３０３に接続し、アンテナ３０３を介して無線通信を行う送受信部３０１と、送受信部３０１に送信する音声信号を入力するマイクロホン３０２とを備えている。
【００７５】
この通信装置は、図１のソース信号入力端子１０１を送受信部３０１がアンテナ３０３から受信した音声信号を出力する端子に接続し、騒音信号入力端子１０６をマイクロホン３０２の出力端子に接続している。
【００７６】
以上のように、本実施の形態によれば、通信装置の受話音とマイクロホン信号に含まれる騒音について、滑らかに更新された受話信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより受話信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に受話音を再生することができる。
【００７７】
次に、図７は本発明の第４の実施の形態の音響装置を示す図である。なお、本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００７８】
図７に示すように、本実施の形態の音響装置は、ユーザーインターフェイス４０１、ＣＤ４０２、ＦＭチューナ４０３、音源セレクタ４０４、マイクロホン４０５を備え、図１におけるソース信号入力端子１０１を音源セレクタ４０４の出力端子に接続し、騒音信号入力端子１０６をマイクロホン４０５の出力端子に接続している。
【００７９】
この音響装置は、ユーザーがユーザーインターフェイス４０１を操作して、音源の種類や音量などが決定される。音源の種類は音源セレクタ４０４に通知され、ＣＤ４０２やＦＭチューナ４０３などの出力が選択される。またユーザーの嗜好に応じて音源特性の周波数特性や音量が周波数特性調整手段１０２や音量調整手段１０３により調整される。
【００８０】
以上のように、本実施の形態によれば、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより、音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００８１】
次に、図８は本発明の第５の実施の形態の情報端末装置を示す図である。なお、本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００８２】
図８に示すように、本実施の形態の情報端末装置は、ＣＰＵ５０１から導出されるバス５１２に、ブートプログラム等が格納されるＲＯＭ５０２と、メインメモリ用のＲＡＭ５０３が接続される。
【００８３】
また、バス５１２には、メモリーカードやハードディスクドライブ等のストレージデバイス５０４が接続され、インターフェイス５０５を介してターミナルアダプタまたはモデムあるいはネットワークインターフェイスカードなどの通信デバイス５０６が接続され、ドライバ５０７を介してディスプレイ５０８が接続され、ドライバ５０９を介してキーボードやタッチパネルやマウスなどの入力デバイス５１０が接続される。
【００８４】
また、バス５１２には、インターフェイス５１１を介して、図１のソース信号入力端子１０１に接続され、騒音信号入力端子１０６をマイクロホン５１３の出力端子に接続している。Ｄ／Ａ変換器５１４は、音量調整手段１０３と増幅器１０４の間に接続される。
【００８５】
この情報端末装置は、音源信号としてメモリーカードやハードディスク等のストレージデバイス５０４に蓄積された音源データをインターフェイス５１１を介して入力している。
【００８６】
以上のように、本実施の形態によれば、情報端末装置で再生する音源信号のレベルおよび周囲騒音信号レベルそれぞれの変化に対し、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００８７】
次に、図９は本発明の第６の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示す図である。なお、本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００８８】
図９に示すように、本実施の形態の車載用ナビゲーション装置は、ＣＰＵ６０１から導出されるバス６１５に、ブートプログラムや装置の動作プログラム等が格納されるＲＯＭ６０２と、作業を行う際にデータを一時的に格納するためのメインメモリＲＡＭ６０３が接続される。
【００８９】
また、バス６１５には、車両の現在位置の情報を検出する現在位置検出手段６０４、音声認識により選択された施設名を車両の目的地として現在位置からの経路を探索する経路探索手段６０５、地図データを格納する地図格納手段６０６、マイク入力信号を用いて音声認識を行う音声認識手段６０７、経路案内やユーザーインターフェイスで用いる案内音声を生成する音声合成手段６０８、ドライバ６０９を介してディスプレイ６１０、ドライバ６１１を介して音声認識で使用するマイクやキーボードやタッチパネルやマウスなどの入力デバイス６１２が接続される。
【００９０】
また、バス６１５には、図１のソース信号入力端子１０１がインターフェイス６１４を介して接続され、騒音信号入力端子１０６がインターフェイス６１３を介して接続され、Ｄ／Ａ変換器６１６が音量調整手段１０３と増幅器１０４の間に接続される。
【００９１】
この車載用ナビゲーション装置は、案内音声を音源信号、音声認識用マイクから入力される信号を騒音信号として用いる。
【００９２】
以上のように、本実施の形態によれば、車載用ナビゲーション装置で再生する案内音声などの音源信号のレベルおよび音声認識マイクで検出される周囲騒音信号のレベルそれぞれの変化に対し、滑らかに更新された音源信号レベルと騒音信号レベルを用いて補償量を算出することにより、音源信号に対する補償量を違和感なく変化させることができ、聴感上自然に音源信号を再生することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、音源信号および騒音信号のそれぞれの時間変化特性に合わせた時定数、更新量を別々に設定して音源信号レベルおよび騒音レベルを更新し、補償量を算出することにより、周囲騒音が存在しても、また周囲騒音の特性が変化しても、周囲騒音がないときと同じ音の大きさで聞こえるように再生し、なおかつ音源信号レベルおよび騒音レベルがそれぞれ変化したときでも、聴感上自然に音源信号を再生することができる音質音量制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の音質音量制御装置を示す概略ブロック図
【図２】本発明の第１実施形態の音質音量制御装置の音源信号レベル更新処理を示すフローチャート
【図３】本発明の第１実施形態の音質音量制御装置の騒音信号レベル更新処理を示すフローチャート
【図４】本発明の第１の実施の形態の他の態様の音質音量制御装置を示す概略ブロック図
【図５】本発明の第２の実施の形態の音質音量制御装置を示す概略ブロック図
【図６】本発明の第３の実施の形態の通信装置を示す概略ブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態の音響装置を示す概略ブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態の情報端末装置を示す概略ブロック図
【図９】本発明の第６の実施の形態の車載用ナビゲーション装置を示す概略ブロック図
【図１０】従来の音質音量制御装置を示す概略ブロック図
【符号の説明】
１０１ ソース信号入力端子
１０２ 周波数特性調整手段
１０３ 音量調整手段
１０４ 増幅器
１０５ スピーカ
１０６ 騒音信号入力端子
１０７ 騒音信号分析手段
１０８ 音源信号分析手段
１０９ 補償量算出手段
１１０ 調整量更新手段
１１１ 調整量設定手段
１１２ 騒音レベル更新手段
１１３ 音源信号レベル更新手段
２０１ 音源
２０２ マイクロホン
２０３，２０４ Ａ／Ｄ変換器
２０５ 増幅器
２０６ スピーカ
２０７ ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２０８ インターフェイス
２０９ Ｄ／Ａ変換器
２１０ ＲＡＭ（Random Access Memory）
２１１ ＲＯＭ（Read-Only Memory）
２１２ バス
３０１ 送受信部
３０２ マイクロホン
３０３ アンテナ
４０１ ユーザーインターフェイス
４０２ ＣＤ
４０３ ＦＭチューナ
４０４ 音源セレクタ
４０５ マイクロホン
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＯＭ
５０３ ＲＡＭ
５０４ ストレージデバイス
５０５ インターフェイス
５０６ 通信デバイス
５０７ ドライバ
５０８ ディスプレイ
５０９ ドライバ
５１０ 入力デバイス
５１１ インターフェイス
５１２ バス
５１３ マイクロホン
５１４ Ｄ／Ａ変換器
６０１ ＣＰＵ
６０２ ＲＯＭ
６０３ ＲＡＭ
６０４ 現在位置検出手段
６０５ 経路探索手段
６０６ 地図格納手段
６０７ 音声認識手段
６０８ 音声合成手段
６０９ ドライバ
６１０ ディスプレイ
６１１ ドライバ
６１２ 入力デバイス
６１３ インターフェイス
６１４ インターフェイス
６１５ バス
６１６ Ｄ／Ａ変換器
７０１ ソース信号入力端子
７０２ 周波数特性調整手段
７０３ 音量調整手段
７０４ 増幅器
７０５ スピーカ
７０６ 騒音信号入力端子
７０７ 騒音信号分析手段
７０８ 音源信号分析手段
７０９ 補償量算出手段
７１０ 調整量更新手段
７１１ 調整量設定手段
【図１】
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【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】
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【図８】
0004145507.tif 000009
【図９】
0004145507.tif 000010
【図１０】
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