(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整装置であって、
前記音源として音信号を取得する第１取得手段と、
前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段と、
前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段と、
前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段と、
前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段と、
前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段と、
目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作手段と、
前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段が、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御することを特徴とする残響調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の残響調整装置において、
前記調整手段によって前記発生されたテスト信号の前記減衰特性が調整され、当該調整されたテスト信号が順次スピーカに出力される場合に、
前記算出手段が、第２取得手段によって取得された拡声音信号に基づいて順次前記変化率を算出するとともに、前記調整手段が、当該変化率が算出される毎に、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性の調整を行うことを特徴とする残響調整装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の残響調整装置において、
前記認識手段が、前記取得された拡声音信号に基づいて前記聴取位置における音の強度レベルが初期値から予め定められた値に減衰するまでの減衰時間を示す残響時間を前記減衰特性として認識することを特徴とする残響調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の残響調整装置において、
前記算出手段が、前記拡声音の減衰時間とその強度レベルにおける変化率を、対数関数を用いて算出することを特徴とする残響調整装置。
【請求項５】
請求項１に記載の残響調整装置において、
前記調整手段が、予め定められた係数に基づいて生成される残響成分の時間密度を調整しつつ、当該音源の残響成分を生成することを特徴とする残響調整装置。
【請求項６】
請求項１又は５に記載の残響調整装置において、
前記調整手段が、ＦＤＮ（Feedback Delay Network）を用いて前記音源の残響成分を生成することを特徴とする残響調整装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の残響調整装置において、
前記認識手段、算出手段、および、調整手段が、予め定められた周波数帯域毎に、前記減衰特性の認識、前記変化率の算出および前記音源の減衰特性の調整を行うことを特徴とする残響調整装置。
【請求項８】
音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整方法であって、
前記音源として音信号を取得する第１取得工程と、
前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生工程と、
前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御工程と、
前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得工程と、
前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識工程と、
前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出工程と、
目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作工程と、
前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する第１調整工程と、
前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御する第２調整工程と、
を有することを特徴とする残響調整方法。
【請求項９】
コンピュータによって、音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整プログラムであって、
前記プログラムが、
前記音源として音信号を取得する第１取得手段、
前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段、
前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段、
前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段、
前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段、
前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段、
前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する第１調整手段、及び、
前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御する第２調整手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする残響調整プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の残響調整プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１１】
音場空間に設定されたスピーカによって音源を拡声させる音場補正システムであって、
前記音場空間の残響特性に基づいて当該音源の残響成分を調整して前記音源を前記スピーカによって拡声させる音響再生装置と、
前記スピーカから前記音場空間に拡声された際の当該音場空間の特定の聴取位置における拡声音を集音する集音手段と、
を備え、
前記音響再生装置が、
前記音源として音信号を取得する第１取得手段と、
前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段と、
前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段と、
前記集音手段によって集音された拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段と、
前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段と、
前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段と、
目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作手段と、
前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段が、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御することを特徴とする音場補正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残響補正可能な残響調整装置および音場補正システムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音楽などの音源を再生する際に、当該音源が再生される音場空間の音場補正を行うＡＶアンプなどの再生装置が実用に供されており、また、最近では、音源が再生される音場空間の特性に基づいて当該音源の残響特性を補正し、音場空間の残響制御を行う技術が注目されている。特に、このような残響特性を補正する技術としては、高域成分および低域成分の各成分毎に残響付加およびその他の補正を行い、高域の周波数と低域の周波数の特性の相違から生じる残響時間の不均質な音場を補正する方法が知られている。【０００３】
具体的には、このような音場空間の補正を行う音場補正システムは、高域成分に対して残響時間を付加するとともに、低域成分に対してＦＩＲフィルタを用いて振幅および位相特性を調整しつつ、残響付加を行うようになっており、各成分を最終的に加算することによって各周波数帯域毎に任意に残響時間を設定し、各周波数帯域毎に均質な残響時間特性を有する音場を提供することができるようになっている（例えば、特許文献１）。【０００４】
一方、拡声音の残響特性を補正する際に、当該残響特性を補正するために理想的な残響特性、例えば、残響時間が設定されると、設定された残響特性に基づいて、有限インパルス応答型フィルタ、すなわち、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを用いて、リスニングルームに拡声され、任意の聴取位置で取得された拡声音の残響特性を近似させる方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−６４５８２号公報
【特許文献２】特開平２００３−２５５９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の音場補正システムにあっては、高域の周波数と低域の周波数によりそれぞれ、残響時間を設定する必要があり、その操作が煩わしくなるとともに、高域と低域における残響時間のバランスを取るためには専門的な知識が必要であるため、各周波数帯域の残響時間を設定することは困難である場合が多い。また、このような音場補正システムにあっては、高域の信号成分または低域の信号成分が一様に調整したとしても、音場空間の特性によっては、均質な残響時間を得ることができない場合もある。【０００６】
一方、ＦＩＲフィルタによって拡声される拡声音の残響特性を近似させる場合には、設定された残響特性に近似するような反射音パターンが算出され、再生音に付加されてリスニングルームで拡声されることとなるが、反射音パターンを生成するＦＩＲフィルタには、そのフィルタ係数を固定する処理に膨大な時間が必要であり、かつ、その特性を調整するためにはフィルタ係数の数だけパラメータを設定する必要がある。したがって、このＦＩＲフィルタによって拡声される拡声音の残響特性を近似させる方法にあっては、効率的且つ効果的な調整を容易に行うことができない。【０００７】
本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例としては、複雑なパラメータを設定することなく、容易な操作により残響時間特性を補正することができる音場補正システムおよび残響調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整装置であって、前記音源として音信号を取得する第１取得手段と、前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段と、前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段と、前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段と、前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段と、前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段と、目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作手段と、前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する調整手段と、を備え、前記調整手段が、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項８に記載の発明は、音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整方法であって、前記音源として音信号を取得する第１取得工程と、前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生工程と、前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御工程と、前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得工程と、前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識工程と、前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出工程と、目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作工程と、前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する第１調整工程と、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御する第２調整工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項９に記載の発明は、コンピュータによって、音源がスピーカによって拡声される音場空間の残響特性に基づいて当該スピーカから出力される音源の残響成分を調整する残響調整プログラムであって、前記プログラムが、前記音源として音信号を取得する第１取得手段、前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段、前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段、前記テスト信号が前記スピーカから前記音場空間に拡声された場合に、当該拡声された音場空間の特定の聴取位置にて拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段、前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段、前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段、前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する第１調整手段、及び、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御する第２調整手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項１１に記載の発明は、音場空間に設定されたスピーカによって音源を拡声させる音場補正システムであって、前記音場空間の残響特性に基づいて当該音源の残響成分を調整して前記音源を前記スピーカによって拡声させる音響再生装置と、前記スピーカから前記音場空間に拡声された際の当該音場空間の特定の聴取位置における拡声音を集音する集音手段と、を備え、前記音響再生装置が、前記音源として音信号を取得する第１取得手段と、前記音源として前記音場空間の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させる発生手段と、前記音信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号を前記スピーカから拡声させる出力制御手段と、前記集音手段によって集音された拡声音を示す拡声音信号を取得する第２取得手段と、前記取得された拡声音信号に基づいて当該拡声音信号の前記聴取位置における音の強度に関する前記音場空間の時間的な減衰を示す減衰特性を認識する認識手段と、前記認識された減衰特性に基づいて前記拡声音の前記聴取位置における残響時間を算出する算出手段と、目標となる音場空間の残響時間を設定するために用いられる操作手段と、前記算出された残響時間と、前記設定された目標となる残響時間に基づいて、前記スピーカに拡声すべきテスト信号の減衰特性を調整する調整手段と、を備え、前記調整手段が、前記テスト信号の残響時間と一対一に対応している減衰特性の強度レベルの変化の度合いを示す変化率に基づいて前記取得された音信号または前記発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成し、その生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによって前記音信号または前記テスト信号の少なくとも何れか一方の信号の減衰特性を調整することで、前記聴取位置における残響時間が、前記設定された目標となる残響時間になるように制御することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願に係る第１実施形態のサラウンドシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における空間特性解析部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の残響特性解析部における残響パラメータ算出処理を説明するための図（Ｉ）である。
【図５】第１実施形態の残響特性解析部における残響特性の振幅レベル比と残響時間を示すグラフである。
【図６】第１実施形態の残響特性解析部における残響パラメータ算出処理を説明するための図（II）である。
【図７】第１実施形態における信号処理部の残響制御回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態のシステム制御部における残響制御係数設定処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態のシステム制御部における残響パラメータ算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本願に係る第２実施形態のサラウンドシステムにおける信号処理部の残響制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態の残響制御回路において生成される残響成分を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態における信号処理制御部に設けられたテーブルに保持されているデータ構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１００  …  サラウンドシステム
１２０  …信号処理装置
１３０  …  スピーカシステム
１４０  …マイクロホン
１２７  …空間特性解析部
１２７Ｃ  …  残響特性解析部
１２８  …  操作部
１２９  …  システム制御部
２００  …  信号処理部
２５０、３５０  …  残響制御回路
２５１  …  フィルタ処理部
２５２  …  残響成分生成部
２５４、３５４  …  分配器
２５５  …  第１生成部
２５６  …  第２生成部
２５７  …  第１加算部
２５８  …  成分混合調整部
２５９  …  第２加算部
２６０  …  信号処理制御部
３５５  …  第１利得調整部
３５６  …  生成部
３５７  …第２利得調整部 
３５８  …  加算部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本願に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。【００１５】
なお、以下に説明する実施形態は、５．１ｃｈのサラウンドシステム（以下、単に、サラウンドシステムという。）に対して本願の残響調整装置または音場補正システムを適用した場合の実施形態である。【００１６】
〔第１実施形態〕
始めに、図１〜図８を用いて本願に係るサラウンドシステムの第１実施形態について説明する。【００１７】
まず、図１を用いて本実施形態におけるサラウンドシステムの構成について説明する。なお、図１は、本実施形態のサラウンドシステムの構成を示すブロック図である。【００１８】
本実施形態のサラウンドシステム１００は、図１に示すように、リスニングルーム１０、すなわち、聴取者に対して再生される音を提供する音場空間に設置されるようになっており、音源の再生または取得を行うとともに、当該再生された音または取得された音に対して所定の信号処理を行うようになっている。そして、このサラウンドシステム１００は、５．１ｃｈのスピーカシステム１３０によって、信号処理された音を各スピーカ毎に拡声し、聴取者に対して臨場感（サラウンド感）のある音場空間を提供するようになっている。【００１９】
このサラウンドシステム１００は、記録メディアなどの音源を再生することにより、または、テレビジョン信号などの外部から音源を取得することにより、各スピーカに対応するチャンネル（チャネルとも言う。）成分を有する一定の形式のビットストリームデータを出力する音源出力装置１１０と、当該音源出力装置１１０から出力されたビットストリームを各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードし、各チャンネルのオーディオ信号毎に信号処理を行うとともに、リスニングルーム１０の残響特性その他の空間特性を解析する信号処理装置１２０と、各チャンネルに対応する各種のスピーカからなるスピーカシステム１３０と、リスニングルーム１０の空間特性を解析する際に用いられるマイクロホン１４０と、から構成される。【００２０】
なお、チャンネルとは、各スピーカに出力されるオーディオ信号の信号伝送路をいい、各チャンネルは、他のチャンネルと基本的には異なるオーディオ信号を伝送するようになっている。【００２１】
また、例えば、本実施形態の信号処理装置１２０は、本発明の残響調整装置を構成するとともに、スピーカシステム１３０は、本発明のスピーカを構成し、マイクロホン１４０は、本発明の集音手段を構成する。【００２２】
音源出力装置１１０は、例えば、ＣＤ（Compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのメディア再生装置またはデジタルテレビジョン放送を受信する受信装置から構成される。この音源出力装置１１０は、ＣＤなどの音源を再生することにより、または、放送された音源を取得し、５．１ｃｈに対応する各チャンネル成分を有するビットストリームデータを信号処理装置１２０に出力するようになっている。【００２３】
信号処理装置１２０には、音源出力装置１１０から出力された各チャンネル成分を有するビットストリームデータが入力されるようになっており、この信号処理装置１２０は、入力されたビットストリームデータを各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードするようになっている。【００２４】
また、この信号処理装置１２０は、
（１）デコードされた各オーディオ信号に対して周波数特性の調整、
（２）デコードされた各オーディオ信号に対して予め設定された周波数帯域毎に残響成分の付加、
（３）デコードされた各オーディオ信号における信号レベルおよび遅延量の調整、
（４）リスニングルーム１０の聴取位置における周波数特性、残響特性などの空間特性の解析を行うようになっており、当該信号処理された各オーディオ信号をアナログ信号に変換して音量レベルを調整するようになっている。そして、この信号処理装置１２０は、音量レベルが調整された各オーディオ信号をスピーカシステム１３０の各スピーカに出力するようになっている。【００２５】
なお、本実施形態における信号処理装置１２０の構成およびその動作の詳細については、後述する。【００２６】
スピーカシステム１３０は、聴取者の前方正面に配置されるセンタースピーカ１３１と、聴取者の前方に配置されるとともにセンタースピーカ１３１の右側または左側に配置されるフロント左スピーカ（以下、ＦＬスピーカという。）１３２ＦＬおよびフロント右スピーカ（以下、ＦＲスピーカという。）１３２ＦＲと、聴取者の後方に配置されるとともに、ＦＬスピーカ１３２ＦＬおよびＦＲスピーカ１３２ＦＲのそれぞれの右側または左側に配置されるサラウンド左スピーカ（以下、ＳＬスピーカという。）１３３ＳＬおよびサラウンド右スピーカ（以下、ＳＲスピーカという。）１３３ＳＲと、任意の位置に配置される低域再生用スピーカ（以下、サブウーハという。）１３４と、を有している。【００２７】
具体的には、センタースピーカ１３１、ＦＬスピーカ１３２ＦＬおよびＦＲスピーカ１３２ＦＲ、ＳＬスピーカ１３３ＳＬおよびＳＲスピーカ１３３ＳＲは、オーディオ信号を拡声する際の周波数帯域のほぼ全域にわたって再生可能な周波数特性を有する全帯域型のスピーカにより構成されるとともに、その放射軸を聴取位置に向けて各信号を拡声するようになっている。また、サブウーハ１３４は、所定の低域の周波数帯域を拡声する際に用いられるようになっている。【００２８】
マイクロホン１４０は、無指向性の特徴を有するとともに、信号処理装置１２０と接続され、聴取者が聴取する位置である聴取位置に配置されるようになっており、後述するリスニングルーム１０の空間特性を解析する際に用いるようになっている。特に、本実施形態のマイクロホン１４０は、スピーカシステム１３０から出力されたテスト信号に基づく拡声音を集音するようになっており、当該集音された拡声音を電気信号に変換して集音信号（以下、拡声音信号ともいう。）として信号処理装置１２０に出力するようになっている。【００２９】
次に、本実施形態の信号処理装置１２０の構成およびその動作について説明する。【００３０】
本実施形態の信号処理装置１２０は、図１に示すように、各チャンネル成分を有する所定の形式のビットストリームデータが入力され、各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードする際に用いる信号形式のオーディオデータに変換する入力処理部１２１と、変換されたオーディオデータを各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードするとともに、各チャンネル毎に信号処理を行う信号処理部２００と、各チャンネルのオーディオ信号に対してデジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａという。）変換を行うＤ／Ａ変換器１２２と、各チャンネル毎に各チャンネルの信号の再生レベルを増幅する電力増幅器１２３と、を有している。【００３１】
また、この信号処理装置１２０は、リスニングルーム１０の空間特性、特に、本実施形態では残響特性を解析する際に用いるテスト信号を発生させるテスト信号発生部１２４と、マイクロホン１４０によって集音された信号を予め設定された信号レベルまで増幅するマイク増幅器１２５と、増幅された集音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄという。）変換を行うＡ／Ｄ変換器１２６と、デジタル信号に変換された集音信号に基づいてリスニングルーム１０の空間特性を解析する空間特性解析部１２７と、各部を操作するための操作部１２８と、操作部１２８の操作に基づいて各部を制御するシステム制御部１２９と、を有している。【００３２】
なお、例えば、本実施形態の入力処理部１２１は、本発明の第１取得手段を構成し、信号処理部２００は、本発明の調整手段、第１調整手段および第２調整手段を構成する。また、例えば、本実施形態の電力増幅器１２３は、本発明の出力制御手段を構成し、テスト信号発生部１２４は、本発明の発生手段を構成する。さらに、例えば、本実施形態の空間特性解析部１２７は、本発明の第２取得手段、認識手段および算出手段を構成し、操作部１２８は、本発明の操作手段を構成する。【００３３】
入力処理部１２１には、各チャンネル成分を有する所定の形式のビットストリームデータが入力されるようになっており、この入力処理部１２１は、入力されたビットストリームデータを所定形式のオーディオデータに変換し、当該変換されたオーディオデータを信号処理部２００に出力するようになっている。【００３４】
信号処理部２００には、入力処理部１２１から出力されたオーディオデータおよびテスト信号発生部１２４において発生されたテスト信号が入力されるようになっており、この信号処理部２００は、入力されたオーディオデータを各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードするとともに、各チャンネル毎に所定の信号処理を行い、各チャンネル毎にオーディオ信号をそれぞれ各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。また、この信号処理部２００は、システム制御部１２９の制御の下、入力されたテスト信号を各スピーカ毎に拡声させるための所定の処理を行い、テスト信号をオーディオ信号として各チャンネル毎に各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。【００３５】
具体的には、信号処理部２００は、後述するように、空間特性解析部１２７から出力された各パラメータのデータに基づいて、入力された信号に対して、周波数特性の調整、遅延時間制御、信号レベル制御および残響制御などの各信号処理を行う際に必要となる係数を決定し、当該決定された各係数に基づいて各信号処理を行い、各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。【００３６】
なお、本実施形態における信号処理部２００の構成およびその動作の詳細については、後述する。【００３７】
Ｄ／Ａ変換器１２２には、各チャンネル毎にそれぞれ信号処理が行われた各オーディオ信号が入力されるようになっており、このＤ／Ａ変換器１２２は、入力されたデジタル信号である各オーディオ信号およびテスト信号をアナログ信号に変換して各電力増幅器１２３にそれぞれ出力するようになっている。【００３８】
電力増幅器１２３には、各チャンネル毎に信号処理されたオーディオ信号が入力されるようになっており、この電力増幅器１２３は、システム制御部１２９の制御の下、操作部１２８によって指定された音量の指示に基づいて各チャンネル毎のオーディオ信号の再生レベルを増幅し、増幅された各オーディオ信号を各チャンネルに対応する各スピーカに出力するようになっている。【００３９】
テスト信号発生部１２４は、リスニングルーム１０の残響特性などの空間特性を解析する際に用いるテスト信号を発生させ、当該発生させたテスト信号を信号処理部２００に出力するようになっている。具体的には、テスト信号発生部１２４は、システム制御部１２９の下、例えば、ホワイトノイズ、ピンクノイズまたは一定の周波数範囲において周波数をスイープさせるスイープ信号などのテスト信号を発生させ、当該発生させたテスト信号を信号処理部２００に出力するようになっている。【００４０】
なお、本実施形態のテスト信号発生部１２４は、システム制御部１２９の下、信号処理部２００および空間特性解析部１２７と連動してテスト信号を発生するようになっており、後述する、信号処理部２００において残響成分を生成する際に用いる係数（以下、残響制御係数という）を設定する際に用いられるようになっている。【００４１】
マイク増幅器１２５には、マイクロホン１４０から出力された集音信号が入力されるようになっており、このマイク増幅器１２５は、入力された集音信号を予め設定された信号レベルまで増幅し、当該増幅された集音信号をＡ／Ｄ変換器１２６に出力するようになっている。【００４２】
Ａ／Ｄ変換器１２６には、マイク増幅器１２５から出力された集音信号が入力されるようになっており、このＡ／Ｄ変換器１２６は、入力された集音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、当該デジタル信号に変換された集音信号を空間特性解析部１２７に出力するようになっている。【００４３】
空間特性解析部１２７には、デジタル信号に変換された集音信号が入力されるようになっており、この空間特性解析部１２７は、入力された集音信号に基づいて、各チャンネル毎に出力された拡声音の周波数特性の解析、その音圧レベルの解析、および、その残響特性の解析を行い、各解析結果に基づいてシステム制御部１２９を介して信号処理部２００を制御するようになっている。特に、本実施形態の空間特性解析部１２７は、スピーカシステム１３０から出力されたテスト信号に基づく集音信号に基づいて各解析を行うようになっている。【００４４】
なお、本実施形態における空間特性解析部１２７の構成およびその動作の詳細については、後述する。【００４５】
操作部１２８は、各種確認ボタン、選択ボタン及び数字キー等の多数のキーを含むリモートコントロール装置または各種キーボタンにより構成されており、リスニングルーム１０の空間特性を解析する際の指示を入力するために用いられるようになっている。特に、本実施形態では、操作部１２８は、拡声するためのオーディオ信号に対して残響時間の設定を行う処理に関する操作を行うために用いられるようになっている。【００４６】
システム制御部１２９は、各スピーカよりオーディオ信号を拡声してオーディオ信号の拡声を行うための全般的な機能を総括的に制御するようになっている。特に、このシステム制御部１２９は、各処理に使用するカウンタを有し、リスニングルーム１０の残響特性を解析する際に、テスト信号を拡声させるスピーカの選択、および、残響制御係数を設定するためのパラメータ（以下、残響パラメータという。）を算出する処理（以下、残響パラメータ算出処理という）を行う際の各部を制御するとともに、ユーザの操作に基づいてオーディオ信号を拡声する際の残響制御係数を設定する処理、すなわち、オーディオ信号を拡声する際の残響制御を行うための係数を設定する処理（以下、残響制御係数設定処理という。）を行うようになっている。【００４７】
なお、本実施形態におけるシステム制御部１２９の残響パラメータ算出処理を含む残響制御係数設定処理の動作の詳細については、後述する。【００４８】
また、この残響特性とは、リスニングルーム１０における任意の聴取位置において聴取する拡声音の振幅レベル（強度）の時間的な減衰を示す特性をいい、具体的には、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて、各周波数帯域毎に、任意のスピーカから聴取位置において定常音の再生を停止させた時間を基準としてその振幅レベルの減衰比とその際の時間を示す残響時間の特性をいう。そして、本実施形態では、振幅レベルの減衰比を対数換算した場合の当該振幅レベルの減衰比と残響時間を近似直線の傾きとしてリスニングルームの残響特性を算出するとともに、当該算出された近似直線の傾きに基づいて、残響時間、すなわち、残響付加量に比例し、一対一に対応するパラメータ.を残響パラメータ（後述するα）として算出するようになっており、後述するように、当該残響パラメータに基づいて残響制御係数を算出するようになっている。したがって、本実施形態では、この残響パラメータを介して算出された残響特性の近似直線に基づいて残響成分の調整を行うことができるようになっている。【００４９】
次に、図２を用いて本実施形態の信号処理部２００の構成およびその動作について説明する。なお、図２は、本実施形態における信号処理部２００の構成を示すブロック図である。【００５０】
信号処理部２００は、上述のように、入力されたオーディオデータを各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードするとともに、デコードされた各チャンネル毎のオーディオ信号とテスト信号発生部１２４から出力されたテスト信号との入力を切り替えるようになっている。そして、この信号処理部２００は、入力された信号に対して各チャンネル毎に所定の信号処理を行うとともに、システム制御部１２９の制御の下、入力されたテスト信号を各スピーカ毎に拡声させるための所定の処理を行うようになっている。【００５１】
具体的には、この信号処理部２００は、入力されたオーディオデータに基づいて各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードするデコーダ２１０と、データから出力された各チャンネルのオーディオ信号と入力されたテスト信号を切り換える入力切換部２２０と、各チャンネル毎のオーディオ信号またはテスト信号の周波数特性を調整する周波数特性調整回路２３０と、他のチャンネルとのチャンネル間における信号レベルを調整するとともに、各チャンネル毎に入力された信号を遅延させる信号レベル／遅延調整部２４０と、後述するように設定された残響制御係数に基づいて各チャンネル毎のオーディオ信号またはテスト信号の残響成分を生成し、当該オーディオ信号またはテスト信号に加算する残響制御回路２５０と、システム制御部１２９の制御の下、信号処理部２００内の各部を制御する信号処理制御部２６０と、を有している。【００５２】
なお、この信号処理部２００は、各チャンネル毎に、周波数特性調整回路２３０、信号レベル／遅延調整部２４０および残響制御回路２５０を有しており、信号処理制御部２６０と各部は、バスＢにより接続されている。【００５３】
デコーダ２１０には、オーディオデータが入力されるようになっており、このデコーダ２１０は、入力されたオーディオデータを、各チャンネル毎のオーディオ信号にデコードし、各チャンネル毎に入力切換部２２０に出力するようになっている。【００５４】
入力切換部２２０には、各チャンネル毎にデコードされたオーディオ信号およびテスト信号発生部１２４から出力されたテスト信号が入力されるようになっており、この入力切換部２２０は、信号処理制御部２６０の制御の下、デコーダ２１０から出力されたオーディオ信号とテスト信号発生部１２４にて発生されたテスト信号の入力を切り換えて各周波数特性調整部に出力するようになっている。また、入力切換部２２０は、テスト信号を出力する際に、各チャンネルに、または、信号処理制御部２６０にて選択された一のチャンネルに当該テスト信号を出力するようになっている。【００５５】
各周波数特性調整回路２３０には、信号処理制御部２６０の制御の下、各周波数帯域毎に、信号成分の利得（ゲイン）を調整するためのフィルタ係数が設定されるようになっている。また、この各周波数特性調整回路２３０には、入力された各チャンネル毎のオーディオ信号またはテスト信号が入力されるようになっており、設定された各フィルタ係数に基づいて入力された信号に対して周波数特性の調整を行い、各信号レベル／遅延調整部２４０に出力するようになっている。【００５６】
各信号レベル／遅延調整部２４０には、信号処理制御部２６０の制御の下、各チャンネル毎に、チャンネル間における減衰率を調整するための係数（以下、減衰係数という。）と、各チャンネルに該当するオーディオ信号またはテスト信号における遅延量（遅延時間）を調整するための係数（以下、遅延制御係数という。）と、が設定されるようになっている。また、この各信号レベル／遅延調整部２４０には、各周波数帯域毎に周波数特性が調整されたオーディオ信号またはテスト信号が入力されるようになっており、この各信号レベル／遅延調整部２４０は、設定された減衰係数および遅延制御係数に基づいて、入力された信号に対してチャンネル間における減衰率および遅延量を調整し、当該減衰率および遅延量が調整されたオーディオ信号またはテスト信号を各残響制御回路２５０に出力するようになっている。【００５７】
各残響制御回路２５０には、信号処理制御部２６０によって後述するように決定された残響制御係数がそれぞれ設定されるようになっており、当該各残響制御回路２５０は、信号レベルが調整されたオーディオ信号またはテスト信号に対して残響制御を実行して各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。【００５８】
具体的には、各残響制御回路２５０には、信号レベルおよび遅延量が調整されたオーディオ信号またはテスト信号が入力されるようになっており、この各残響制御回路２５０は、各チャンネル毎に入力されたオーディオ信号またはテスト信号を複数の周波数帯域毎に分割するようになっている。また、この各残響制御回路２５０は、後述する残響制御係数に基づいて入力されたオーディオ信号またはテスト信号に各周波数帯域毎の残響成分を生成し、当該生成された残響成分を入力されたオーディオ信号またはテスト信号に加算することによって残響制御を行い、当該残響制御された信号を各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。 【００５９】
なお、本実施形態における残響制御回路２５０の構成およびその動作の詳細は、後述する。また、例えば、本実施形態の残響制御回路２５０は、本発明の調整手段、生成手段および残響調整手段を構成する。【００６０】
信号処理制御部２６０は、システム制御部１２９の指示の下、各周波数特性調整回路２３０、各信号レベル／遅延調整部２４０および各残響制御回路２５０の各係数の決定およびその設定を行うようになっている。特に、この信号処理制御部２６０は、空間特性解析部１２７によって解析された各パラメータのデータに基づいて、フィルタ係数、減衰係数、および、遅延制御係数の他に、残響パラメータに基づいて各残響制御回路２５０における各残響成分の生成制御を行うための残響制御係数を算出し、当該算出された残響制御係数を、それぞれ、各残響制御回路２５０に設定するようになっている。【００６１】
具体的には、この信号処理制御部２６０は、残響制御係数設定処理が実行される際に、後述するように、空間特性解析部１２７において算出された各チャンネルおよび各周波数帯域に残響パラメータを取得するようになっている。また、この信号処理制御部２６０は、当該取得された各残響パラメータ基づいて、各残響制御回路２５０における各周波数帯域毎にそれぞれ残響制御係数を算出するようになっており、当該算出された残響制御係数を各残響制御回路２５０に設定するようになっている。【００６２】
例えば、本実施形態の信号処理制御部２６０は、残響時間を示す残響付加量と一対一に対応する残響パラメータに基づいて残響制御係数ｇ１およびｇ２を各残響制御回路２５０毎に、かつ、各周波数帯域毎に算出するようになっている。【００６３】
なお、パラメータｇ１は、残響パラメータをαとすると、ｇ1＝α（ｍ１）にて算出されるものである。また、パラメータｇ１は、ｇ1＜1を満足させる値であるとともに、パラメータ（ｍ１）は、予め定められた自然数を示す。ただし、（ｍ１）は各残響制御回路２５０毎および各周波数帯域毎に異なる値を用いることが望ましいが、各残響制御回路２５０毎または各周波数帯域毎に同一の値を示すようにしてもよい。一方、パラメータｇ２は、パラメータｇ１と同様に、残響パラメータをαとすると、ｇ２＝α（ｍ２）にて算出されるものである。また、パラメータｇ２は、ｇ２＜1を満足させる値であるとともに、パラメータ（ｍ２）は、予め定められた自然数を示す。ただし、（ｍ２）は各残響制御回路２５０毎および各周波数帯域毎に異なる値を示すことが望ましいが、各残響制御回路２５０毎または各周波数帯域毎に同一の値を示すようにしてもよい。【００６４】
本実施形態では、このように残響パラメータに基づいて各残響制御回路２５０の各周波数帯域毎の残響制御係数を設定することができるようになっている。したがって、本実施形態では、当該残響パラメータがリスニングルーム１０の残響特性を示す近似直線の傾きであるため、当該近似直線の傾きに基づいて各残響制御係数を算出して設定することができるようになっている。【００６５】
次に、図３乃至図６を用いて本実施形態における空間特性解析部１２７の構成およびその動作について説明する。なお、図３は、本実施形態における空間特性解析部１２７の構成を示すブロック図であり、図４乃至図６は、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃにおける残響時間の算出を説明するための図である。【００６６】
空間特性解析部１２７には、テスト信号に基づき拡声された拡声音を集音することによって生成された集音信号が入力されるようになっており、この空間特性解析部１２７は、上述のように、入力された集音信号に基づいて、各チャンネル毎に出力された拡声音の周波数特性の解析、その音圧レベルの解析、遅延時間解析、および、その残響成分の解析を行い、各解析結果に基づいてシステム制御部１２９を介して信号処理部２００に各データを出力するようになっている。【００６７】
この空間特性解析部１２７は、リスニングルーム１０の周波数特性を解析する周波数特性解析部１２７Ａと、当該リスニングルーム１０における各スピーカから拡声された音圧レベルおよび遅延時間を解析する音圧レベル／遅延時間解析部１２７Ｂと、残響制御係数設定処理が実行される際に、当該リスニングルーム１０の残響特性を解析し、残響パラメータを算出する残響特性解析部１２７Ｃと、から構成される。【００６８】
周波数特性解析部１２７Ａは、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて、当該リスニングルーム１０のマイクロホン１４０の設置位置（聴取位置）における周波数特性を解析するようになっており、システム制御部１２９を介して、解析結果を所定のパラメータのデータとして信号処理制御部２６０に出力するようになっている。また、音圧レベル／遅延時間解析部１２７Ｂは、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて、当該リスニングルーム１０のマイクロホン１４０の設置位置における各スピーカから拡声された音圧レベルおよび遅延時間を解析するようになっており、システム制御部１２９を介して、解析結果を所定のパラメータのデータとして信号処理制御部２６０に出力するようになっている。【００６９】
残響特性解析部１２７Ｃは、残響制御係数設定処理が実行される際に、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて、リスニングルーム１０における残響特性を解析するようになっており、解析結果に基づいて、信号処理制御部２６０によって決定される残響制御係数を決定する際に用いられる残響パラメータを決定し、当該決定された残響パラメータをデータとして信号処理制御部２６０に出力するようになっている。【００７０】
通常、リスニングルーム１０における残響特性を解析すると、リスニングルーム１０の形状、壁面の材質、リスニングルーム１０に存在する家具など当該リスニングルーム１０の構造上の特性および空間上の環境が影響するため、集音位置、すなわち、マイクロホン１４０の設置位置において、各周波数毎の残響時間が不均一になることが多い。例えば、図４に示すように、横軸を周波数、縦軸を残響時間とすると、各周波数毎に残響時間が異なる。このように各周波数毎に残響時間が異なる特性では、聴取者（ユーザ）において、聴感上、違和感が生じる。【００７１】
そこで、本実施形態では、残響特性解析部１２７Ｃは、信号処理制御部２６０において残響制御回路２５０にて残響時間を生成する際に用いる残響制御係数を決定させるため、解析結果に基づいて算出された残響時間（以下、算出残響時間ともいう。）と予め操作部１２８を介して設定されたユーザが所望する残響時間（以下、ターゲット残響時間という。）とに基づいて残響パラメータを決定して信号処理制御部２６０に出力するようになっている。【００７２】
具体的には、まず、残響特性解析部１２７Ｃは、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて、各周波数帯域毎に、任意のスピーカから聴取位置において定常音の再生が中止された時間を基準としてその振幅レベルの減衰比とその際の時間を示す残響時間を算出するようになっている。【００７３】
例えば、テスト信号としてインパルス信号を用いた場合には、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、入力されたテスト信号における集音信号に基づいて図５（ａ）に示すような振幅レベルの減衰比と残響時間の関係を示す減衰曲線を算出するとともに、当該振幅レベルが所定のレベルになるときの時間を残響時間として算出するようになっている。【００７４】
なお、一般的に、残響時間とは、定常音の再生が中止された時間の音圧レベルから６０ｄＢ減衰するまでの時間を示すので、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、その残響時間を算出するようになっている。また、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、当該減衰曲線を各周波数帯域毎に得られた振幅レベルの減衰比の時間特性を当該各周波数帯域内において平均化して算出するようになっている。さらに、本実施形態では、残響特性解析部１２７Ｃは、その減衰曲線の振幅レベルを対数表示([dB])し、直線近似することで６０ｄＢ減衰する時間を算出するようになっている。ただし、本実施形態では、対数表示された減衰曲線の振幅レベルを直線近似することで算出された６０ｄＢ減衰する時間を残響時間とする。【００７５】
次いで、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、集音信号に基づいて算出された算出残響時間とターゲット残響時間を比較し、当該比較した結果、残響制御回路２５０にて残響時間を生成する際に用いる残響時間を決定するようになっている。そして、この残響特性解析部１２７Ｃは、決定された残響時間（以下、決定残響時間ともいう。）に基づいて、残響パラメータとして信号処理制御部２６０に出力するようになっている。すなわち、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、決定残響時間に一対一対応する残響パラメータ（後述するα）を算出して出力するようになっている。【００７６】
より詳細には、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃには、ターゲット残響時間として設定されることが予想される残響時間の範囲（以下、残響時間範囲という。）が予め内部に設定されている。また、この残響特性解析部１２７Ｃは、後述するように、信号処理制御部２６０および各残響制御回路２５０と連動して、一度の残響制御係数設定処理において当該設定されている残響時間範囲内における残響時間を決定残響時間として複数回決定し、各決定残響時間に対応する残響パラメータを、それぞれ、順次信号処理制御部２６０に出力するようになっている。すなわち、この残響特性解析部１２７Ｃは、残響制御回路２５０における残響制御係数が新たに設定される際に、解析されたリスニングルーム１０の残響特性に基づいて残響時間を算出するようになっており、当該算出された算出残響時間とターゲット残響時間とが異なる場合に、残響制御回路２５０における残響制御係数を変化させるための残響パラメータを出力するようになっている。そして、この残響特性解析部１２７Ｃは、最終的に、解析されたリスニングルーム１０の残響特性に基づいて算出された残響時間とターゲット残響時間が充分近くなった場合に、例えば、算出された残響時間がターゲット時間の予め設定された範囲に属した場合に、当該リスニングルーム１０の残響特性の解析を終了するようになっている。【００７７】
例えば、本実施形態では、残響特性解析部１２７Ｃは、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０および各残響制御回路２５０と連動して、以下のように、残響パラメータ算出を実行するようになっている。【００７８】
（残響パラメータ算出処理）
（１）まず、残響制御係数設定処理が開始されると、残響特性解析部１２７Ｃは、初期値に基づいて各残響パラメータを決定し、当該決定された残響パラメータを信号処理制御部２６０に出力する。【００７９】
例えば、予め残響時間範囲が０ｍｓ〜５００ｍｓと設定されている場合には、残響特性解析部１２７Ｃは、初期値として当該中間の残響時間となる残響時間２５０ｍｓに対応する残響パラメータを算出し、当該算出された各残響パラメータをデータとして信号処理制御部２６０に出力するようになっている。【００８０】
なお、このとき、システム制御部１２９は、信号処理制御部２６０を制御して当該出力された残響パラメータにおける残響制御係数を決定させ、当該決定させた残響制御係数を各残響制御回路２５０に設定させるようになっている。
（２）次いで、残響特性解析部１２７Ｃは、システム制御部１２９の制御の下、テスト信号における集音信号、すなわち、予め定められた周波数帯域毎に設定された残響制御係数に基づいて拡声されると、マイクロホンによって１４０によって集音された集音信号を取得するとともに、当該取得された集音信号に基づいて各周波数帯域の残響特性を解析するようになっている。
（３）次いで、残響特性解析部１２７Ｃは、解析された残響特性に基づいて残響時間を算出するようになっている。具体的には、残響特性解析部１２７Ｃは、各周波数帯域毎に、定常音の再生が中止された時間の音圧レベルから６０ｄＢ減衰するまでの時間を算出残響時間として算出するようになっている。
（４）次いで、残響特性解析部１２７Ｃは、当該算出された各算出残響時間から操作部１２８などにより予め設定されたターゲット残響時間を比較し、各誤差時間を算出するようになっている。【００８１】
例えば、残響特性解析部１２７Ｃは、各ターゲット残響時間から対応する各算出残響時間をそれぞれ減算し、各信号成分毎に誤差時間を算出するようになっている。
（５）次いで、残響特性解析部１２７Ｃは、算出された各誤差時間に基づいて、各残響制御回路２５０において残響成分が付加される際に用いられる残響時間を新たに決定するようになっている。【００８２】
例えば、本実施形態の残響特性解析部１２７Ｃは、図６に示すように、誤差時間「０」を基準に判断するようになっており、当該算出された誤差時間が「０」以下である判断した場合には、当該残響特性解析部１２７Ｃは、残響時間範囲において最小の残響時間（以下、最小残響時間という。）を（式１）に基づいて算出するとともに、当該算出された最小残響時間および残響時間範囲において最大の残響時間（以下、最大残響時間という。）を用いて（式２）に基づいて一の残響時間（以下、特定残響時間という。）を算出するようになっている。【００８３】
最小残響時間＝（算出前の特定残響時間）                          ・・・（式１）
特定残響時間＝（最大残響時間＋最小残響時間）／２                ・・・（式２）【００８４】
一方、残響特性解析部１２７Ｃが算出された誤差時間が「０」より大きいと判断した場合には、当該残響特性解析部１２７Ｃは、残響時間範囲において最大残響時間を（式３）に基づいて算出するとともに、当該算出された最大残響時間および最小残響時間を用いて（式２）に基づいて一の特定残響時間を算出するようになっている。
最大残響時間＝（算出前の特定残響時間）                          ・・・（式３）【００８５】
（６）次いで、残響特性解析部１２７Ｃは、新たに決定された残響時間とあらかじめ対応付けされている残響パラメータを信号処理制御部２６０に出力するようになっている。【００８６】
なお、システム制御部１２８は、残響パラメータに基づいて信号処理制御部２６０に各残響制御係数の決定および各残響制御回路２５０への当該各残響制御係数の設定を行わせ、その設定後に、テスト信号発生部１２４によってテスト信号の発生を発生させるようになっている。これにより、残響特性解析部１２７Ｃは、（２）〜（５）の処理を複数回繰り返すようになっており、最終的に誤差時間が「０」となる残響パラメータを信号処理制御部２６０に出力し、その旨をシステム制御部１２８に出力するようになっている。【００８７】
例えば、この残響特性解析部１２７Ｃは、図６に示すように、（２）〜（４）の処理を複数回繰り返しつつ、最小残響時間、最大残響時間および特定残響時間を設定するようになっており、本実施形態では、１０回繰り返した際の特性残響時間を最終的な残響時間として算出するようになっている。 【００８８】
なお、上述のように、残響特性解析部１２７Ｃが算出された残響制御係数を残響制御係数データとして信号処理制御部２６０に出力すると、当該信号処理制御部２６０は、該当する残響制御回路２５０に該当する周波数帯域の残響制御係数として当該残響制御係数データを設定するようになっている。そして、システム制御部１２９および信号処理制御部２６０による新たな残響制御係数の設定後に、当該システム制御部１２９は、同じチャンネルのテスト信号を拡声させ、残響特性解析部１２７Ｃに残響パラメータ算出処理を実行させるようになっており、各周波数帯域における誤差時間が充分小さくなるまで、例えば所定の値より小さくなるまで当該残響制御係数の算出を行う処理を繰り返させるようになっている。【００８９】
次に、図７を用いて本実施形態における各残響制御回路２５０の構成およびその動作について説明する。なお、図７は、本実施形態における信号処理部２００の残響制御回路２５０の構成を示すブロック図である。また、本実施形態における各残響制御回路２５０は同様の構成を有している。【００９０】
各残響制御回路２５０には、信号レベルおよび遅延量が調整された各チャンネルのオーディオ信号またはテスト信号が入力されるようになっている。この各残響制御回路２５０は、オーディオ信号またはテスト信号が入力されると、当該入力されたオーディオ信号またはテスト信号を複数の周波数帯域毎に分割するようになっており、信号処理制御部２６０によって設定された残響制御係数に基づいて入力されたオーディオ信号またはテスト信号に対して各周波数帯域毎に残響成分を生成するようになっている。そして、各残響制御回路２５０は、当該生成された残響成分を入力されたオーディオ信号またはテスト信号に加算することによって残響制御を行い、当該残響制御が行われた信号を各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。【００９１】
また、各残響制御回路２５０には、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０の制御の下、信号処理制御部２６０によって上述のように算出された残響制御係数が設定されるようになっている。【００９２】
具体的には、この各残響制御回路２５０は、図６に示すように、入力されたオーディオ信号またはテスト信号を予め定められた周波数帯域毎に分割するフィルタ処理部２５１と、残響制御係数設定処理の際に信号処理制御部２６０によって残響制御係数が設定されるとともに、当該設定された残響制御係数に基づいて分割された各周波数帯域毎に残響成分を生成し、当該生成された残響成分を入力された元のオーディオ信号またはテスト信号に付加するする残響成分生成部２５２と、各周波数帯域毎に残響成分が付加されたオーディオ信号またはテスト信号を合成する周波数合成部２５３と、を有している。【００９３】
なお、この残響成分生成部２５２に設定される残響制御係数は、各チャンネル毎および各周波数帯域毎にそれぞれ設定されるようになっている。【００９４】
フィルタ処理部２５１には、当該フィルタ処理部２５１に接続された信号レベル／遅延調整部２４０から出力された一のチャンネルにおけるオーディオ信号またはテスト信号が入力されるようになっている。また、このフィルタ処理部２５１は、一のチャンネルにおけるオーディオ信号またはテスト信号が入力されると、入力されたオーディオ信号またはテスト信号を予め定められた周波数帯域毎の信号成分に分割し、当該分割された各信号成分をそれぞれ各残響成分生成部２５２に出力するようになっている。【００９５】
具体的には、本実施形態のフィルタ処理部２５１は、上述の残響特性解析部１２７Ｃと同様に、入力されたオーディオ信号またはテスト信号を算出された残響制御係数の周波数帯域度同様の周波数帯域毎に分割するようになっており、例えば、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、８ｋＨｚおよび１６ｋＨｚの各周波数を中心周波数とする周波数帯域に分割するようになっており、分割された各信号成分をそれぞれ各残響成分生成部２５２に出力するようになっている。【００９６】
各残響成分生成部２５２は、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該各残響成分生成部２５２に対応する残響制御係数が設定されるようになっている。また、各残響成分生成部２５２は、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、当該一の信号成分に対して、設定された残響制御係数に基づいて残響成分を生成するようになっており、生成された残響成分を元の信号成分に加算して周波数合成部２５３に出力するようになっている。【００９７】
具体的には、各残響成分生成部２５２は、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に各周波数帯域毎に予め定められた周波数帯域の成分を複数に分配する分配器２５４と、残響制御係数設定処理の際に残響制御係数が設定され、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に当該設定された残響制御係数に基づいて分配された一の成分に対して第１の残響成分（以下、第１残響成分という。）を生成する第１生成部２５５と、残響制御係数設定処理の際に残響制御係数が設定され、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に当該設定された残響制御係数に基づいて分配された一の成分に対して第２の残響成分（以下、第２残響成分という。）を生成する第２生成部２５６と、を有している。そして、この各残響成分生成部２５２は、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に、第１残響成分と第２残響成分を加算する第１加算部２５７と、第１残響成分と第２残響成分に基づいて第１生成部２５５及び第２生成部２５６に帰還させる残響成分（以下、帰還残響成分という。）を生成する成分混合調整部２５８と、第１加算部２５７の出力と分配器２５４から直接出力された信号成分（以下、主成分という。）とを加算する第２加算部２５９と、を有している。【００９８】
なお、図６には、各残響成分生成部２５２が周波数帯域毎に第１残響成分生成部２５２から第ｎ残響成分生成部２５２までの各残響成分生成部２５２が示されているが、例えば、本実施形態では、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、８ｋＨｚおよび１６ｋＨｚの各周波数を中心周波数とする周波数帯域毎に低域の周波数帯域から順に第１残響成分生成部２５２から第６残響成分生成部２５２まで設けられている。【００９９】
また、例えば、本実施形態の残響成分生成部２５２は、本発明の調整手段を構成し、第１生成部２５５、第２生成部２５６および成分混合調整部２５８は、本発明の生成手段および残響調整手段を構成する。【０１００】
各分配器２５４には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、フィルタ処理部２５１から出力された該当する一の信号成分が入力されるようになっており、この各分配器２５４は、入力された信号成分を、第１生成部２５５、第２生成部２５６および第２加算部２５９にそれぞれ分配するようになっている。【０１０１】
具体的には、この各分配器２５４は、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、入力された信号成分に対してそれぞれ異なる係数を乗算することによって、第１の信号成分（以下、第１信号成分という。）および第２の信号成分（以下、第２信号成分という。）を生成し、当該生成された第１信号成分および第２信号成分を第１生成部２５５または第２生成部２５６にそれぞれ出力するようになっている。一方、この各分配器２５４は、第２加算部２５９に対しては、そのままの信号成分を直接出力するようになっている。 【０１０２】
なお、この各分配器２５４は、第１生成部２５５および第２生成部２５６において残響成分を生成する際の帰還補償を行うために分配する信号成分に、それぞれ、予め設定された係数ｂ１またはｂ２（以下、初期係数という。）を乗算するようになっている。【０１０３】
第１生成部２５５には、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該残響制御回路２５０でかつ当該周波数帯域に該当する残響制御係数が設定されるようになっており、例えば、本実施形態では、第１生成部２５５の内部に設けられたメモリ（図示せず）に設定されるようになっている。【０１０４】
また、この第１生成部２５５には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、分配器２５４から出力され、初期係数が乗算された第１信号成分と、後述するように、成分混合調整部２５８から出力され、予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分と、が入力されるようになっている。そして、この第１生成部２５５は、入力された第１信号成分に予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分を加算するとともに、設定された残響制御係数に基づいて、加算された第１信号成分における予め定められた遅延時間を有する残響成分を生成し、生成された残響成分を第１残響成分として第１加算部２５７および成分混合調整部２５８に出力するようになっている。【０１０５】
例えば、この第１生成部２５５は、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、内部のメモリに設定された残響制御係数に基づいて第１信号成分に対して（式４）に示す演算を行い、第１残響成分を生成するようになっており、生成された第１残響成分を第１加算部２５７および成分混合調整部２５８に出力するようになっている。
第１残響成分  ＝  （第１信号成分）×Ｚ（−ｍ１）×ｇ１        ・・・・（式４）【０１０６】
ただし、パラメータｇ１は、上述したように、信号処理制御部２６０にて算出され、設定された残響制御係数の一つである。また、（ｍ１）は各残響制御回路２５０毎および各第１生成部２５５毎に異なる値を示すことが望ましいが、各残響制御回路２５０毎または各第１生成部２５５毎に同一の値を示すようにしてもよい。【０１０７】
なお、第１生成部２５５において生成される第１残響成分は、（式４）に示すように、パラメータαが大きくなれば残響時間が増加し、パラメータαが減少すれば残響時間が減少するようになっている。また、成分混合調整部２５８から出力され、予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分は、後述するように、第１残響成分および第２残響成分が混合されている残響成分である。【０１０８】
第２生成部２５６には、第１生成部２５５と同様に、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該残響制御回路２５０でかつ当該周波数帯域に該当する残響制御係数が設定されるようになっており、例えば、本実施形態では、第２生成部２５６の内部に設けられたメモリ（図示せず）に設定されるようになっている。【０１０９】
また、この第２生成部２５６には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、分配器２５４から出力され、初期係数が乗算された第２信号成分と、後述するように、成分混合調整部２５８から出力され、予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分と、が入力されるようになっている。そして、この第２生成部２５６は、入力された第２信号成分に予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分を加算するとともに、設定された残響制御係数に基づいて、加算された第１信号成分における予め定められた遅延時間を有する残響成分を生成し、生成された残響成分を第２残響成分として第１加算部２５７および成分混合調整部２５８に出力するようになっている。 【０１１０】
例えば、この第２生成部２５６は、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、内部のメモリに設定された残響制御係数に基づいて第２信号成分に対して（式５）に示す演算を行い、第２残響成分を生成するようになっており、生成された第２残響成分を第１加算部２５７および成分混合調整部２５８に出力するようになっている。【０１１１】
第２残響成分  ＝  （第２信号成分）×Ｚ（−ｍ２）×ｇ２    ・・・・（式５）
ただし、パラメータｇ２は、上述したように、パラメータｇ１と同様に、信号処理制御部２６０にて算出され、設定された残響制御係数の一つである。また、（ｍ２）は各残響制御回路２５０毎および各第２生成部２５６毎に異なる値を示すことが望ましいが、各残響制御回路２５０毎または各第２生成部２５６毎に同一の値を示すようにしてもよい。【０１１２】
なお、第１生成部２５５と同様に、第２生成部２５６において生成される第２残響成分は、（式５）に示すように、パラメータαが大きくなれば残響時間が増加し、パラメータαが減少すれば残響時間が減少するようになっている。また、成分混合調整部２５８から出力され、予め定められた遅延時間を有する帰還残響成分は、後述するように、第１残響成分および第２残響成分が混合されている残響成分である。【０１１３】
成分混合調整部２５８には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、第１生成部２５５から出力された第１残響成分と第２生成部２５６から出力された第２残響成分とが入力されるようになっており、この成分混合調整部２５８は、入力された第１残響成分および第２残響成分に基づいて帰還残響成分を生成し、生成された帰還残響成分を第１生成部２５５および第２生成部２５６に出力、すなわち、帰還させるようになっている。【０１１４】
例えば、成分混合調整部２５８は、入力された第１残響成分と第２残響成分を用いて（式６）に示す演算し、第１残響成分と第２残響成分を混合するようになっており、（式６）の行列式を用いて生成された残響成分を帰還残響成分として第１生成部２５５および第２生成部２５６に出力するようになっている。
0004234174.tif 000002
ただし、Ｂ１およびＢ２は帰還残響成分を示し、成分混合調整部２５８は、第１帰還残響成分Ｂ１は第１生成部２５５に帰還させ、第２帰還残響成分Ｂ２は第２生成部２５６に帰還させる。また、（式６）に示す行列Ａは、（式７）によって示され、当該行列Ａはユニタリ行列である。
0004234174.tif 000003
【０１１５】
なお、行列Ａがユニタリ行列（Ａ−１＝ＡＴ）であると、上述のｇ1＜1およびｇ2＜1の条件とともに、当該残響成分生成部２５２の帰還回路は安定することとなる。【０１１６】
第１加算部２５７には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、第１生成部２５５から出力された第１残響成分と第２生成部２５６から出力された第２残響成分が入力されるようになっており、この第１加算部２５７は、入力された第１残響成分と第２残響成分を加算して一の残響成分を生成し、当該生成された残響成分を第２加算部２５９に出力するようになっている。【０１１７】
第２加算部２５９には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、第１加算部から出力された残響成分と分配器２５４から直接出力された信号成分とが入力されるようになっており、この第２加算部２５９は、入力された残響成分を信号成分に加算することによって残響成分が付加された信号成分を生成するようになっており、当該生成された残響成分が付加された信号成分を周波数合成部２５３に出力するようになっている。【０１１８】
なお、この第２加算部２５９は、生成された残響成分が付加された信号成分に、予め定められた係数を乗算、すなわち、利得（ゲイン）を調整するようになっており、当該周波数帯域のエネルギー制御を行うようになっている。【０１１９】
周波数合成部２５３には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路２５０に入力されると、各残響成分生成部２５２において生成された残響成分が付加された信号成分が入力されるようになっており、この周波数合成部２５３は、入力された各残響成分が付加された信号成分を合成し、当該チャンネルのオーディオ信号またはテスト信号を再生成し、各Ｄ／Ａ変換器１２２に出力するようになっている。【０１２０】
本実施形態の残響成分生成部２５２は、このような構成を有することにより、各周波数帯域毎に残響成分の生成およびその付加を行うようになっている。例えば、当該残響成分生成部２５２にオーディオ信号またはテスト信号が入力されると、第１生成部２５５および第２生成部２５６において異なる遅延時間および異なる減衰率を有する残響成分が生成され、各残響成分が成分混合調整部２５８において混合される。さらに、第１生成部２５５および第２生成部２５６において異なる遅延時間および異なる減衰率を有する残響成分が生成され、徐々に減衰される残響成分を生成するようになっている。そして、当該生成された各残響成分を順次元の信号成分に加算することによって、信号成分の残響成分を調整することができるようになっている。【０１２１】
なお、本実施形態の残響成分生成部２５２では、第１生成部２５５、第２生成部２５６および成分混合調整部２５８によって、フィードバックディレイネットワーク（ＦＤＮ：Feedback Delay Network）を構成するようになっており、本実施形態の残響成分生成部２５２は、当該フィードバックディレイネットワークを用いて残響成分を生成するようになっている。【０１２２】
次に、図８を用いて本実施形態のシステム制御部１２９における残響パラメータ算出処理を含む残響制御係数設定処理の動作について説明する。なお、図８は、本実施形態のシステム制御部１２９における残響制御係数設定処理の動作を示すフローチャートである。【０１２３】
なお、予めマイクロホン１４０が既にユーザの聴取位置に設定され、信号処理装置１２０と接続されているものとする。また、本動作では、ユーザによって設定された残響時間、すなわち、ターゲット残響時間に基づいて、残響制御係数設定処理を行うようになっており、当該残響パラメータ算出処理に用いる残響時間範囲が予め０ｍｓ〜５００ｍｓと設定されているものとする。【０１２４】
まず、ユーザによって残響時間を設定する残響制御係数設定処理を開始する旨の指示とともに、当該ユーザが所望する残響時間がターゲット残響時間として操作部１２８を介してシステム制御部１２９に入力され、システム制御部１２９が当該指示および入力されたターゲット残響時間を検出すると（ステップＳ１１）、当該システム制御部１２９は、未だ残響時間を設定していない一のスピーカを選択し、残響制御係数設定処理における各パラメータαやその他のパラメータと、当該残響制御係数設定処理における残響パラメータ算出処理を行う際のループカウンタと、の初期設定を行う（ステップＳ１２）。【０１２５】
このとき、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃに初期値としての残響時間に基づく残響パラメータを決定するとともに、信号処理制御部２６０を制御し、当該残響パラメータに基づいて残響制御係数を算出させる。そして、システム制御部１２９は、信号処理制御部２６０に当該算出させた各残響制御係数を各残響制御回路２５０に設定させ、テスト信号発生部１２４にテスト信号を発生させる。【０１２６】
例えば、本実施形態では、システム制御部１２９は、信号処理制御部２６０に残響パラメータに基づいて各残響制御回路２５０に残響時間範囲の中心の残響時間、例えば、２５０ｍｓを発生させるための各残響制御係数ｇ１およびｇ２を算出させ、当該算出された各残響制御係数ｇ１およびｇ２を各残響制御回路２５０に設定させる。【０１２７】
次いで、システム制御部１２９は、初期設定に基づいてテスト信号発生部１２４にテスト信号を発生させるとともに、信号処理制御部２６０を制御して選択されたスピーカ、例えば、システム制御部１２９は、センタースピーカ１３１からテスト信号の拡声を開始する（ステップＳ１３）。【０１２８】
具体的には、システム制御部１２９は、信号処理制御を制御して電力増幅器１２３における信号レベルの出力の停止または信号処理部２００における入力の禁止など選択されていない他のスピーカの出力を停止させ、選択されたスピーカからテスト信号の拡声を開始させる。【０１２９】
次いで、テスト信号が選択されたセンタースピーカ１３１から拡声させると、マイクロホン１４０がセンタースピーカ１３１から拡声された拡声音を集音し、当該集音された拡声音を集音信号してマイク増幅部およびＡ／Ｄ変換器１２６を介して空間特性解析部１２７に出力する（ステップＳ１４）。【０１３０】
次いで、空間特性解析部１２７に集音信号が入力されると、システム制御部１２９は、上述のように、予め定められた周波数帯域毎に、空間特性解析部１２７にて残響時間を算出し、これとユーザが設定したターゲット残響時間から、当該各周波数帯域毎に、残響パラメータを算出させ、算出された各残響パラメータをデータとして信号処理制御部２６０に出力させる（残響パラメータ算出処理（ステップＳ１５））。【０１３１】
次いで、システム制御部１２９は、信号処理制御部２６０に入力された各周波数帯域毎の残響パラメータに基づいて各チャンネルに該当する、すなわち、テスト信号を拡声させたチャンネルの残響制御回路２５０における各第１生成部２５５および第２生成部２５６の残響制御係数を各周波数帯域毎に算出し、当該算出された各残響制御係数を当該各第１生成部２５５および第２生成部２５６に設定させる（ステップＳ１６）。【０１３２】
次いで、システム制御部１２９は、ループカウンタに「１」を加算して当該ループカウンタを更新させるとともに（ステップＳ１７）、当該ループカウンタが予め設定された値、例えば「１０」より大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。このとき、システム制御部１２９が、ループカウンタが「１０」以下の場合には、当該システム制御部１２９は、ステップＳ１４の処理に移行し、ループカウンタが「１０」より大きい場合には、ステップＳ１９の処理に移行する。【０１３３】
次いで、システム制御部１２９は、未だ残響時間を設定していない、すなわち、未だ残響制御係数が設定されていないスピーカの有無を判断し（ステップＳ１９）、未だ残響制御係数が設定されていないスピーカが有る場合には、ステップＳ１２の処理に移行し、未だ残響制御係数が設定されていないスピーカが無い場合には、すなわち、全てのスピーカにおいて残響時間の設定が為された場合には、本動作を終了させる。【０１３４】
次に、図９を用いて本実施形態のシステム制御部１２９における残響時間設定係数算出処理の動作について説明する。なお、図９は、本実施形態のシステム制御部１２９における残響パラメータ算出処理の動作を示すフローチャートである。また、本動作では、予め定められた周波数帯域の数（バンド数）を「６」とし、低周波数帯域から順に残響制御係数を算出するものとして説明する。【０１３５】
まず、システム制御部１２９は、当該残響パラメータ算出処理において用いる各パラメータを初期化する（ステップＳ２１）。具体的には、システム制御部１２９は、残響制御係数を算出した周波数帯域を判定するためのバンド数カウンタを初期化する。【０１３６】
次いで、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃにテスト信号における集音信号を周波数帯域毎に複数の信号成分に分割させ（ステップＳ２２）、残響特性解析部１２７Ｃに低周波数帯域（低周波数バンド）から順に以下の処理を実行させる。【０１３７】
まず、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃにテスト信号における集音信号に基づいて各周波数帯域毎の残響時間を算出させ、該当する周波数帯域における算出された算出残響時間とユーザによって入力された残響時間であるターゲット残響時間とを比較して誤差時間を算出させる（ステップＳ２３）。具体的には、システム制御部１２９は、上述のように、残響特性解析部１２７Ｃに残響時間を算出させるとともに、ターゲット残響時間から算出残響時間を減算させ、誤差時間を算出する。【０１３８】
次いで、システム制御部１２９は、当該残響特性解析部１２７Ｃに、算出された誤差時間に基づいて残響パラメータを算出させる（ステップＳ２４〜ステップＳ２７）。具体的には、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃに算出された誤差時間が「０」より大きいか否かを判断させる（ステップＳ２４）。このとき、残響特性解析部１２７Ｃが、算出された誤差時間が「０」以下であると判断した場合には、システム制御部１２９は、上述のように、残響特性解析部１２７Ｃに残響時間範囲における最小残響時間を（式１）に基づいて変更させ（ステップＳ２５）、算出された誤差時間が「０」より大きいと判断した場合には、システム制御部１２９は、上述のように、残響特性解析部１２７Ｃに残響時間範囲における最大残響時間を（式３）に基づいて変更させる（ステップＳ２６）。そして、システム制御部１２９は、上述のように、残響特性解析部１２７Ｃに残響時間範囲における最小残響時間および最大残響時間に基づいて、（式２）を用いて特定残響時間を算出させるとともに、当該算出された特定残響時間に基づいて残響パラメータを算出する（ステップＳ２７）。【０１３９】
次いで、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃに未だ残響パラメータが算出されていない周波数帯域があるか否かを判断させる（ステップＳ２８）。具体的には、システム制御部１２９は、バンド数カウンタに「１」加算するとともに、当該加算されたバンド数カウンタが分割された複数の周波数帯域の数、すなわち、バンド数と同じであるか否かを判断し、バンド数カウンタがバンド数より小さい場合には、ステップＳ２３の処理に移行し、バンド数カウンタがバンド数と同じ場合には、ステップＳ２９の処理に移行する。【０１４０】
最後に、システム制御部１２９は、残響特性解析部１２７Ｃに算出された各周波数帯域毎の残響パラメータをデータとして信号処理部２００に出力させ（ステップＳ２９）、本動作を終了させる。【０１４１】
以上のように、本実施形態のサラウンドシステム１００は、リスニングルーム１０に設置され、音源を拡声するスピーカシステム１３０と、リスニングルーム１０の残響特性に基づいて当該音源の残響成分を調整して音源をスピーカシステム１３０によって拡声させる信号処理装置１２０と、スピーカシステム１３０からリスニングルーム１０に拡声された際の当該リスニングルーム１０の特定の聴取位置における拡声音を集音するマイクロホン１４０と、を備え、信号処理装置１２０が、音源としてオーディオ信号を取得する入力処理部１２１と、音源としてリスニングルーム１０の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させるテスト信号発生部１２４と、オーディオ信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号をスピーカシステム１３０から拡声させる電力増幅器１２３と、マイクロホン１４０によって集音された拡声音を示す拡声音を取得するとともに、取得された拡声音に基づいて当該拡声音の聴取位置における音の強度に関するリスニングルーム１０の時間的な残響特性を認識し、認識された残響特性に基づいて拡声音の聴取位置における減衰時間とその強度レベルの変化の度合いを示す変化率を算出する空間特性解析部１２７と、算出された変化率に基づいて、スピーカシステム１３０に拡声すべきテスト信号の残響特性を調整するとともに、テスト信号に対して調整された残響特性に基づいて、音源として取得され、スピーカシステム１３０から拡声すべきオーディオ信号の残響特性を調整することを特徴とする信号処理部２００と、を有する構成をしている。【０１４２】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、取得された集音信号に基づいて当該集音信号の聴取位置における音の強度に関する時間的な残響特性を認識し、認識された残響特性に基づいて拡声音の聴取位置における減衰時間とその強度レベルの変化の度合いを示す変化率を算出する。そして、このサラウンドシステム１００は、算出された変化率に基づいて取得されたオーディオ信号または発生されたテスト信号に対して当該信号の残響特性を調整する。【０１４３】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム１００は聴取位置における残響時間とその強度レベルに基づいて残響特性を調整することができるので、容易にかつ的確にオーディオ信号に対して残響成分の調整を行うことができる。【０１４４】
すなわち、オーディオ信号に対して残響成分を調整する場合には、専門的な知識が必要であり、かつ、ＦＩＲフィルタを用いる場合にはフィルタ係数などの多くのパラメータを設定する必要がある。特に、上述のように、ユーザが所望する残響時間を操作部１２８の操作により設定する場合には、各周波数帯域毎の残響時間を均一にするためには、多くのパラメータを設定する必要があり、各パラメータの設定操作が煩わしくなる。しかしながら、本実施形態のサラウンドシステム１００は、残響パラメータαのみによって残響時間を調整することができる。【０１４５】
この結果、本実施形態のサラウンドシステム１００は、ユーザの操作性が向上するとともに、的確に残響時間、すなわち、拡声音の残響特性を設定させることができるとともに、残響時間を調整する際に生ずる違和感が生ずることなく、自然にオーディオ信号を拡声することのできる音場を提供することがきる。【０１４６】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、信号処理部２００によって発生されたテスト信号の残響特性が調整され、当該調整されたテスト信号が順次スピーカシステム１３０に出力される場合に、空間特性解析部１２７が、取得された拡声音に基づいて順次残響時間を算出するとともに、信号処理部２００が、当該残響パラメータが算出される毎に、スピーカシステム１３０に拡声すべきテスト信号の残響特性の調整を行う構成を有している。【０１４７】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、取得された拡声音に基づいて順次変化率を算出するとともに、当該残響時間が算出される毎に、スピーカシステム１３０に拡声すべきテスト信号の残響特性の調整を行う。【０１４８】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム１００は、テスト信号による残響特性の測定、および、残響パラメータの算出を繰り返すことによって、音場空間の残響特性の測定と評価を繰り返し行うことができるので、オーディオ信号を拡声する際の残響特性の調整、すなわち、残響時間の設定を的確に行うことができる。【０１４９】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、目標となる拡声音における減衰時間を設定するために用いられる操作部１２８を更に備え、信号処理部２００が、認識された減衰時間と設定された減衰時間に基づいてテスト信号発生部１２４によって発生されたテスト信号に対して残響特性を調整する構成を有している。【０１５０】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、認識された減衰時間と設定された減衰時間に基づいてテスト信号発生部１２４によって発生されたテスト信号に対して残響特性を調整するので、ユーザの所望する減衰時間に基づいてオーディオ信号を拡声する際の残響特性の調整、すなわち、残響時間の設定を的確に行うことができる。【０１５１】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、空間特性解析部１２７が、取得された拡声音に基づいて聴取位置における音の強度レベルが初期値から予め定められた値に減衰するまでの減衰時間を示す残響時間を残響特性として認識する構成を有している。【０１５２】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、残響特性を簡潔に表す残響時間に基づいて音場空間の残響特性を認識することができるので、リスニングルーム１０の残響特性を調整する際に、当該残響時間を用いれば、的確に、かつ、容易にリスニングルーム１０の残響特性を調整することができる。【０１５３】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、空間特性解析部１２７が、拡声音の減衰時間とその強度レベルにおける変化率を、対数関数を用いて算出する構成を有している。【０１５４】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、拡声音の減衰時間とその強度レベルにおける変化率を、対数関数を用いて算出するので、容易にかつ的確に残響時間を算出することができ、サラウンドシステム１００の負担を軽減させることができる。【０１５５】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、信号処理部２００が、得られた残響パラメータに基づいて、取得されたオーディオ信号または発生されたテスト信号の少なくとも何れか一方の信号における残響成分を生成するとともに、生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによってオーディオ信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号の残響特性を調整する第１生成部２５５、第２生成部２５６および成分混合調整部２５８と、を有する構成をしている。【０１５６】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、算出された変化率に基づいて取得されたオーディオ信号または発生されたテスト信号の残響成分を生成するとともに、生成された残響成分を当該残響成分の生成の基の信号に付加することによってオーディオ信号またはテスト信号の残響特性を調整する。【０１５７】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム１００は、残響パラメータに基づいて容易に残響成分を生成することができ、残響時間を調整する際に生ずる違和感が生ずることなく、自然にオーディオ信号を拡声することのできる音場を提供することがきる。【０１５８】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、第１生成部２５５、第２生成部２５６および成分混合調整部２５８が、予め定められた係数に基づいて生成される残響成分の時間密度を調整しつつ、当該音源の残響成分を生成する構成有している。【０１５９】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、システムの安定性を図ることができるとともに、容易にかつ的確に残響成分を付加することができる。【０１６０】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、第１生成部２５５、第２生成部２５６および成分混合調整部２５８が、ＦＤＮ（Feedback Delay Network）を用いて音源の残響成分を生成する構成を有している。【０１６１】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、システムの安定性を図ることができるとともに、容易にかつ的確に残響成分を付加することができる。【０１６２】
また、本実施形態のサラウンドシステム１００は、空間特性解析部１２７、および、信号処理部２００が、予め定められた周波数帯域毎に、残響特性の認識、残響パラメータの算出およびリスニングルーム１０の残響特性の調整を行う構成を有している。【０１６３】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、的確に残響成分を付加させることができるので、残響時間を調整する際に生ずる違和感が生ずることなく、自然にオーディオ信号を拡声することのできる音場を提供することがきる。【０１６４】
なお、本実施形態では、各チャンネル毎および予め設定された周波数帯域毎に残響パラメータ算出処理を行い、残響制御回路２５０に各周波数帯域毎に残響時間係数を設定するようになっているが、予め設定された周波数帯域毎に分割せずに、各チャンネル毎に全周波数帯域における残響パラメータを算出するとともに、当該算出された残響パラメータに基づいて残響制御係数を算出し、当該算出された残響制御係数を各チャンネル毎の残響制御回路２５０に設定するようにしてもよい。【０１６５】
また、本実施形態では、各チャンネル毎に残響パラメータ算出処理を行い、残響制御回路２５０に各周波数帯域毎に残響時間係数を設定するようになっているが、全チャンネル一度に残響パラメータを算出するようにしてもよいし、全チャンネル唯一の残響パラメータを算出するようにしてもよい。【０１６６】
また、本実施形態では、各残響制御回路２５０は、２系統のパスにおける各残響成分を混合し、残響制御係数データに基づいて残響成分を生成するようになっているが、１系統または３系統以上のパスよって残響成分を生成してもよい。【０１６７】
また、本実施形態では、各残響制御回路２５０は、予め定められた周波数帯域毎に残響成分を生成するようになっているが、入力されたオーディオ信号またはテスト信号を複数の周波数帯域毎に分割せずに、当該残響成分を生成してもよい。【０１６８】
この場合に、各残響制御回路２５０において、オーディオ信号およびテスト信号の全周波数帯域に対して残響成分の生成および付加を行う残響成分生成部２５２を設けることによって、または、予め定められた各周波数帯域毎に残響成分を生成する残響成分生成部２５２を縦列に設けることによって、当該残響成分を生成してもよい。【０１６９】
また、本実施形態では、各残響制御回路２５０は、２系統のパスにおける各残響成分を混合し、残響制御係数データに基づいて残響成分を生成するようになっているが、残響制御係数データを用いて生成すべき残響成分の遅延時間を生成すればよく、上述以外の方法によって残響成分を生成することも可能である。【０１７０】
また、本実施形態では、５．１ｃｈのサラウンドシステム１００を用いて残響時間の設定処理について説明しているが、勿論、７．１ｃｈのサラウンドシステム、ＡＶアンプなどのステレオ用音響再生装置などの他の音響再生装置についても適用することができる。【０１７１】
また、本実施形態では、信号処理装置１２０において、音源出力装置１１０において出力されたデジタル信号に基づいて残響成分の付加その他の信号処理を行うようになっているが、勿論、当該信号処理装置１２０において、音源出力装置１１０から出力されたアナログ信号またはその他の外部から入力されたアナログ信号に基づいて信号処理を行うようにしてもよい。【０１７２】
また、本実施形態では、各残響制御回路２５０において、オーディオ信号またはテスト信号を予め設定された周波数帯域毎に複数に分割し、当該分割された各信号成分毎に、残響成分の生成および付加を行うようになっているが、オーディオ信号またはテスト信号を周波数帯域毎に複数に分割せずに各チャンネルの信号毎に残響成分の生成および付加を行うようにしてもよい。【０１７３】
また、本実施形態では、上述の信号処理装置１２０によって、残響パラメータ算出処理を含む残響制御係数設定処理を行うようになっているが、信号処理装置１２０にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の残響パラメータ算出処理を含む残響制御係数設定処理を実行するためのプログラムを格納し、このコンピュータで当該プログラムを読み込むことによって上述と同様の残響パラメータ算出処理を含む残響制御係数設定処理を行うようにしてもよい。【０１７４】
〔第２実施形態〕
始めに、図１０〜図１２を用いて本願に係るサラウンドシステムの第２実施形態について説明する。【０１７５】
なお、本実施形態では、第１実施形態における各残響制御回路において、算出された残響制御係数（減衰時間とその強度レベルの変化の度合いを示す変化率）に基づいて予め定められた演算を行うことによって残響成分の生成および付加を行う点に代えて、残響制御係数に対応する各値を保持するテーブルを用いて残響成分の生成および付加を行う点に特徴があり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、同一の部材には同一の番号を付してその説明を省略する。【０１７６】
具体的には、本実施形態の信号処理制御部は、空間特性解析部によって算出されたリスニングルーム１０の残響特性を示す近似直線の傾きまたはその傾きによって示される残響時間に対応する各残響制御係数を係数データとして保持するとともに、システム制御部を介して入力された近似直線の傾きまたは残響時間のデータ（以下、残響時間データという）ＲＴに基づいて各係数データを読み出し、各残響成分生成部に読み出された係数データを各残響制御回路に設定するようになっている。【０１７７】
また、本実施形態の各残響制御回路は、信号処理制御部によって設定された係数データに基づいて、入力されたオーディオ信号またはテスト信号において該当する信号成分に対して残響成分の生成および付加を行うようになっている。【０１７８】
まず、図１０および図１１を用いて本実施形態の各残響制御回路の構成およびその動作について説明する。なお、図１０は、第２実施形態における信号処理部の残響制御回路の構成を示すブロック図であり、図１１は、残響制御回路において生成される残響成分を説明するための図である。【０１７９】
本実施形態の残響制御回路３５０は、図１０に示すように、フィルタ処理部２５１と、残響制御係数設定処理の際に信号処理制御部２６０によって係数データが設定され、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に当該設定された係数データに基づいて分割された各周波数帯域毎に残響成分を生成し、生成された残響成分を入力された元のオーディオ信号またはテスト信号に付加する残響成分生成部３５２と、周波数合成部２５３と、を有している。【０１８０】
なお、第１実施形態と同様に、この残響成分生成部３５２に設定される係数データは、各チャンネル毎および各周波数帯域毎にそれぞれ設定されるようになっている。【０１８１】
また、本実施形態の各残響成分生成部３５２は、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に各周波数帯域毎に予め定められた周波数帯域の成分を複数に分配する分配器３５４と、分配された一の信号成分について設定された係数データに基づいて利得（ゲイン）を調整する第１利得調整部３５５と、残響制御係数設定処理の際に係数データが設定され、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に当該設定された係数データに基づいて分配された一の成分に対して残響成分を生成する生成部３５６と、オーディオ信号またはテスト信号が入力された場合に、生成された残響成分と利得が調整された信号成分を加算する加算部３５８と、残響成分が加算された信号成分に対して設定された係数データに基づいて利得（ゲイン）を調整し、生成部３５６に帰還させる第２利得調整部３５７と、を有している。【０１８２】
分配器３５４には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路３５０に入力されると、フィルタ処理部から出力された該当する一の信号成分が入力されるようになっており、この各分配器３５４は、入力された信号成分を、第１利得調整部３５５および生成部３５６にそれぞれ分配するようになっている。【０１８３】
具体的には、この各分配器３５４は、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路３５０に入力されると、入力された信号成分を分配し、生成部３５６および第１利得調整部３５５にそれぞれ出力するようになっている。【０１８４】
第１利得調整部３５５には、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該残響制御回路３５０でかつ当該周波数帯域に該当する係数データが設定されるようになっており、例えば、本実施形態では、生成部３５６の内部に設けられたメモリ（図示せず）に係数データによって示される係数（以下、利得係数という。）Ｇが設定されるようになっている。【０１８５】
また、第１利得調整部３５５には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路３５０に入力されると、一の信号成分が入力されるようになっており、この第１利得調整部３５５は、設定された利得係数Ｇに基づいて入力された一の信号成分の利得（ゲイン）を調整し、当該利得が調整された信号成分を加算部３５８に出力するようになっている。【０１８６】
生成部３５６は、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該残響制御回路３５０でかつ当該周波数帯域に該当する係数データが設定されるようになっており、例えば、本実施形態では、生成部３５６の内部に設けられたメモリ（図示せず）に係数データによって示される係数（以下、遅延係数という。）Ｍが設定されるようになっている。【０１８７】
また、この生成部３５６には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路３５０に入力されると、分配器３５４から出力された信号成分と、後述するように、第２利得調整部３５７を介して帰還される残響成分と、が入力されるようになっている。そして、この生成部３５６は、入力された信号成分に帰還された残響成分を加算するとともに、設定された遅延係数Ｍに基づいて、加算された信号成分における遅延時間「Ｍ」を有する残響成分を生成し、生成された残響成分を加算部３５８に出力するようになっている。【０１８８】
加算部３５８には、利得が調整された信号成分と残響成分とが入力されるようになっており、この加算部３５８は、入力された信号成分に残響成分を加算し、当該残響成分が加算された信号成分を周波数合成部に出力するとともに、第２利得調整部３５７に出力するようになっている。【０１８９】
第２利得調整部３５７には、残響制御係数設定処理が実行される際に、信号処理制御部２６０によって当該残響制御回路３５０でかつ当該周波数帯域に該当する係数データが設定されるようになっており、例えば、本実施形態では、生成部３５６の内部に設けられたメモリ（図示せず）に当該係数データによって示される利得係数−Ｇが設定されるようになっている。ただし、この第２利得調整部３５７には、第１利得係数Ｇにおいて正負が異なる係数−Ｇの利得係数が設定されるようになっている。【０１９０】
また、第２利得調整部３５７には、オーディオ信号またはテスト信号の一の信号成分が残響制御回路３５０に入力されると、一の信号成分が入力されるようになっており、この第２利得調整部３５７は、設定された係数データによって示される係数に基づいて入力された一の信号成分の利得（ゲイン）を調整し、当該利得が調整された信号成分を生成部３５６に帰還させるようになっている。【０１９１】
なお、本実施形態の残響成分生成部３５２は、このような構成を有することにより、各周波数帯域毎に残響成分の生成およびその付加を行うようになっている。例えば、当該残響成分生成部３５２に「１」なる単位信号が入力されると、図１０に示すように、遅延時間「Ｍ」毎に、徐々に減衰される残響成分を生成することができるようになっており、当該生成された残響成分を順次信号成分に加算することができるようになっている。ただし、図１０において、Ｔ０は、単位信号が入力された時刻、ＴＭ、Ｔ２ＭおよびＴ３Ｍは、遅延時間「Ｍ」毎の時刻を示し、図に示された値は入力信号に対して出力される残響成分の信号レベルを示す。【０１９２】
まず、図１２を用いて本実施形態の信号処理制御部２６０の構成およびその動作について説明する。なお、図１２は、第２実施形態における信号処理制御部２６０に設けられたテーブルに保持されているデータ構成を示す図である。【０１９３】
本実施形態の信号処理制御部２６０には、残響特性解析部１２７Ｃにて算出された残響特性の近似直線またはその近似直線によって示される残響時間が残響時間データ（ＲＴ）として入力されるとともに、内部に残響時間データ（ＲＴ）に対応する係数データを保持するテーブルが設けられている。そして、信号処理制御部２６０は、入力された残響時間データ（ＲＴ）に基づいて設定するべき係数データを読み出すようになっており、読み出された係数データを各残響制御回路３５０毎に各残響成分生成部３５２に設定するようになっている。【０１９４】
具体的には、本実施形態の信号処理制御部２６０には、残響時間データ（ＲＴ）によって対応付けされる各周波数帯域に対する利得係数および遅延係数が保持されており、信号処理制御部２６０は、システム制御部１２９の制御の下、入力された残響時間データ（ＲＴ）に基づいて対応する各周波数帯域の利得係数および遅延係数を読み出し、読み出された各利得係数および各遅延係数を各残響制御回路３５０における各周波数毎に設けられた生成部３５６、第１利得調整部３５５および第２利得調整部３５７に設定するようになっている。【０１９５】
例えば、本実施形態の信号処理制御部２６０には、図１１に示すように、当該各残響制御係数α毎に６バンド、すなわち、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、８ｋＨｚおよび１６ｋＨｚの各周波数を中心周波数とする周波数帯域に利得係数Ｇおよび遅延係数Ｍが保持されている。【０１９６】
なお、本実施形態の残響時間の設定処理において、第１実施形態の残響時間の設定処理におけるステップＳ１６の動作に代えて、入力された残響時間データ（ＲＴ）に基づいて各周波数毎に設けられた生成部３５６、第１利得調整部３５５および第２利得調整部３５７に設定するようになっており、その他の処理は第１実施形態と同様である（図８参照）。【０１９７】
具体的には、信号処理制御部２６０は、システム制御部１２９の制御により、入力された残響時間データ（ＲＴ）に基づいて対応する各周波数帯域の利得係数および遅延係数を読み出し、読み出された各利得係数および各遅延係数を各残響制御回路３５０における各周波数毎に設けられた生成部３５６、第１利得調整部３５５および第２利得調整部３５７に設定する。【０１９８】
以上のように、本実施形態のサラウンドシステム１００は、リスニングルーム１０に設置され、音源を拡声するスピーカシステム１３０と、リスニングルーム１０の残響特性に基づいて当該音源の残響成分を調整して音源をスピーカシステム１３０によって拡声させる信号処理装置１２０と、スピーカシステム１３０からリスニングルーム１０に拡声された際の当該リスニングルーム１０の特定の聴取位置における拡声音を集音するマイクロホン１４０と、を備え、信号処理装置１２０が、音源としてオーディオ信号を取得する入力処理部１２１と、音源としてリスニングルーム１０の残響特性を解析するためのテスト信号を発生させるテスト信号発生部１２４と、オーディオ信号またはテスト信号の少なくとも何れか一方の信号をスピーカシステム１３０から拡声させる電力増幅器１２３と、マイクロホン１４０によって集音された拡声音を示す拡声音を取得するとともに、取得された拡声音に基づいて当該拡声音の聴取位置における音の強度に関するリスニングルーム１０の時間的な残響特性を認識し、認識された残響特性に基づいて拡声音の聴取位置における減衰時間とその強度レベルの変化の度合いを示す変化率を算出する空間特性解析部１２７と、算出された変化率に基づいて、スピーカシステム１３０に拡声すべきテスト信号の残響特性を調整するとともに、テスト信号に対して調整された残響特性に基づいて、音源として取得され、スピーカシステム１３０から拡声すべきオーディオ信号の残響特性を調整することを特徴とする信号処理部２００と、を有する構成をしている。【０１９９】
この構成により、本実施形態のサラウンドシステム１００は、取得された集音信号に基づいて当該集音信号の聴取位置における音の強度に関する時間的な残響特性を認識し、認識された残響特性に基づいて拡声音の聴取位置における減衰時間とその強度レベルの変化の度合いを示す変化率を算出する。そして、このサラウンドシステム１００は、算出された変化率に基づいて取得されたオーディオ信号または発生されたテスト信号に対して当該信号の残響特性を調整する。【０２００】
したがって、本実施形態のサラウンドシステム１００は聴取位置における残響時間とその強度レベルに基づいて残響特性を調整することができるので、容易にかつ的確にオーディオ信号に対して残響成分の調整を行うことができる。【０２０１】
すなわち、オーディオ信号に対して残響成分を調整する場合には、専門的な知識が必要であり、かつ、ＦＩＲフィルタを用いる場合にはフィルタ係数などの多くのパラメータを設定する必要がある。特に、上述のように、ユーザが所望する残響時間を操作部１２８の操作により設定する場合には、各周波数帯域毎の残響時間を均一にするためには、多くのパラメータを設定する必要があり、各パラメータの設定操作が煩わしくなる。しかしながら、本実施形態のサラウンドシステム１００は、残響時間データ（ＲＴ）のみによって残響時間を調整することができる。【０２０２】
この結果、本実施形態のサラウンドシステム１００は、ユーザの操作性が向上するとともに、的確に残響時間、すなわち、拡声音の残響特性を設定させることができるとともに、残響時間を調整する際に生ずる違和感が生ずることなく、自然にオーディオ信号を拡声することのできる音場を提供することがきる。【０２０３】
なお、本実施形態では、各チャンネル毎および予め設定された周波数帯域毎に残響制御係数算出処理を行い、残響制御回路３５０に各周波数帯域毎に残響制御係数を設定するようになっているが、予め設定された周波数帯域毎に分割せずに、各チャンネル毎に全周波数帯域における残響制御係数を算出し、当該算出された残響制御係数を各チャンネル毎の残響制御回路３５０の残響制御係数に設定するようにしてもよい。【０２０４】
また、本実施形態では、各チャンネル毎に残響制御係数算出処理を行い、残響制御回路３５０に各周波数帯域毎に残響制御係数を設定するようになっているが、全チャンネル一度に残響制御係数を算出するようにしてもよいし、全チャンネル唯一の残響制御係数を算出するようにしてもよい。【０２０５】
また、本実施形態では、各残響制御回路３５０は、２系統のパスにおける各残響成分を混合し、残響制御係数データに基づいて残響成分を生成するようになっているが、１系統または３系統以上のパスよって残響成分を生成してもよい。【０２０６】
また、本実施形態では、各残響制御回路３５０は、予め定められた周波数帯域毎に残響成分を生成するようになっているが、入力されたオーディオ信号またはテスト信号を複数の周波数帯域毎に分割せずに、当該残響成分を生成してもよい。【０２０７】
この場合に、各残響制御回路３５０において、オーディオ信号およびテスト信号の全周波数帯域に対して残響成分の生成および付加を行う残響成分生成部３５２を設けることによって、または、予め定められた各周波数帯域毎に残響成分を生成する残響成分生成部３５２を縦列に設けることによって、当該残響成分を生成してもよい。【０２０８】
また、本実施形態では、５．１ｃｈのサラウンドシステム１００を用いて残響時間の設定処理について説明しているが、勿論、７．１ｃｈのサラウンドシステム、ＡＶアンプなどのステレオ用音響再生装置などの他の音響再生装置についても適用することができる。【０２０９】
また、本実施形態では、信号処理装置１２０において、音源出力装置１１０において出力されたデジタル信号に基づいて残響成分の付加その他の信号処理を行うようになっているが、勿論、当該信号処理装置１２０において、音源出力装置１１０から出力されたアナログ信号またはその他の外部から入力されたアナログ信号に基づいて信号処理を行うようにしてもよい。【０２１０】
また、本実施形態では、上述の信号処理装置によって、残響制御係数算出処理を含む残響制御係数設定処理を行うようになっているが、信号処理装置にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の残響制御係数算出処理を含む残響制御係数設定処理を実行するためのプログラムを格納し、このコンピュータで当該プログラムを読み込むことによって上述と同様の残響制御係数算出処理を含む残響制御係数設定処理を行うようにしてもよい。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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