JP2007068021A - マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マルチチャンネルオーディオ再生装置に接続されるスピーカまたは／およびアンプの設置工数を削減すること。
【解決手段】 マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置３は、ネットワーク４を介して接続されたスピーカモジュール２に、所定の測定用信号を伝送し、それによって出力される測定用音響を集める。補正装置３は、集音された測定用音響それぞれの伝搬遅延時間を測定して、測定された伝搬遅延時間それぞれに基づいて、対象スピーカモジュール２に備わるスピーカ２１の配置位置を推定する。補正装置３はさらに、推定された配置位置に基づき、対象スピーカモジュール２に出力チャンネルを割り当て、測定された各伝搬遅延時間と、割り当てられた出力チャンネルとに基づき、対象スピーカモジュール２の出力を補正する補正値を生成し、対象スピーカモジュール２に与える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置に関し、ネットワークを介して接続された複数のスピーカを用いて音声を再生するマルチチャンネルオーディオ再生装置で用いられるマルチチャンネルオーディオ信号を補正する補正装置に関する。

従来、マルチチャンネルオーディオ再生装置においては、高品質な音場の実現のために様々な提案がされている。

例えば、図１２に示すように、従来のマルチチャンネルオーディオ再生装置は、図示しない測定用信号発生手段から発生された測定用信号を、パワーアンプ１０２ａ〜１０２ｅで増幅し、スピーカ１０３ａ〜１０３ｅから音響出力として再生する。従来のマルチチャネルオーディオ再生装置はさらに、「近接四点法」に基づき配置されたマイクロフォン１０４ａ〜１０４ｄで収音した音響特性と、図示しない制御器内で設定された音量・遅延時間・混合割合とを、音場補正手段１０１で比較し、その差信号によって各チャンネルの音量調節器、遅延器および混合器（図示せず）を制御し、これによって、リスニングポイントにおける最適な音場環境を自動的に形成するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、図１３に示すように、従来の他のマルチチャンネルオーディオ再生装置は、切替手段１１２およびスピーカ・マイク切替手段１１４によりスピーカ１１５ａ〜１１５ｅからスピーカを選択し、測定用信号発生手段１１１から発生された測定用信号を、パワーアンプ１１３により増幅した後、選択されたスピーカから出力する。本マルチチャンネルオーディオ再生装置ではさらに、スピーカ・マイク切替手段１１４により他のスピーカ１１５ａ〜１１５ｅの出力がヘッドアンプ１１７ａ〜１１７ｅに接続され、これによって接続されたスピーカがマイクロフォンとして、選択されたスピーカから出力された測定用信号を受信する。各受信信号は、ヘッドアンプ１１７ａ〜１１７ｅで増幅された後、遅延時間測定手段１１８に入力される。また、リアスピーカ左（ＲＬ）およびリアスピーカ右（ＲＲ）に設けられたマイクロフォン１１６ａおよび１１６ｂは、選択されたスピーカから出力された測定用信号をそれぞれ受信する。各受信信号は、ヘッドアンプ１１７ｆおよび１１７ｇで増幅された後、遅延時間測定手段１１８に入力される。処理手段１１９は、遅延時間測定手段１１８により測定された遅延時間から各スピーカの三次元座標を推定し、そこから適切な聴取位置を求め、求めた適切な聴取位置、あるいは聴取位置入力手段１２０から入力された聴取位置で最適な音場を再生できるように、出力信号処理手段１２１は、各チャンネルの再生信号の遅延時間とレベルおよびミキシング割合を制御する（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−３５４３００号公報 特開２００３−２５０２００号公報

しかしながら、このような従来のマルチチャンネルオーディオ再生装置においては、各スピーカの出力チャンネルを、例えばフロント右（以下ＦＲ）・フロント左(以下ＦＬ)・フロント中央（以下ＦＣ）・リア右（以下ＲＲ）・リア左（以下ＲＬ）・サブウーハ（以下ＳＷ）等に割り当て、各スピーカを割り当てられた位置に配置した後、割り当てられた出力チャンネルに対応したアンプ出力系統に接続する必要があった。

したがって、各スピーカへの出力チャンネルの割当と出力チャンネルとに対応したアンプ出力系統との接続は、スピーカの数が多くなるほど煩雑になり、その結果、工数が増加するとともに接続ミスを起こし易くなるという問題があった。特に車載のマルチチャンネルオーディオ再生装置においては、スピーカは車体の決まった場所に埋め込まれているため、作業が煩雑で接続ミスも起こし易くなり、接続ミスの修正にも工数がかかる。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、マルチチャンネルオーディオ再生装置に接続されるスピーカまたは／およびアンプの設置工数を削減することができる、マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の局面は、マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置に向けられている。本局面に係る補正装置は、測定用信号を発生する測定用信号発生手段と、ネットワークを介して接続された複数のスピーカモジュールの一つを対象スピーカモジュールとして選択して、測定用信号発生手段により発生された測定用信号を、選択した対象スピーカモジュールに伝送するスピーカ切替手段と、対象スピーカモジュールが入力測定用信号に従って出力した音響を測定用音響として集める複数の集音手段と、各集音手段により集められた測定用音響それぞれの伝搬遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、遅延時間測定手段により測定された伝搬遅延時間それぞれに基づいて、対象スピーカモジュールに備わるスピーカの配置位置を推定する位置推定手段と、位置推定手段により推定された配置位置に基づき、対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当てるチャンネル割当手段と、遅延時間測定手段により測定された各伝搬遅延時間と、チャンネル割当手段により割り当てられた出力チャンネルとに基づき、対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成し、対象スピーカモジュールに与える音場補正手段とを備える。

また、上記補正装置はさらに、各集音手段により集められた測定用音響に基づいて、対象スピーカモジュールの周波数特性を分析する周波数特性分析手段を備える。ここで、チャンネル割当手段は、周波数特性分析手段により分析された周波数特性をさらに参照して、対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当て、さらに、音場補正手段は、周波数特性分析手段により分析された周波数特性をさらに参照して、対象スピーカモジュールの出力を補正するための補正値を生成する。

また、上記補正装置はさらに、周波数特性分析手段により分析された周波数特性に基づいて、対象スピーカモジュールの再生周波数帯域を決定する再生帯域決定手段を備える。ここで、音場補正手段は、再生帯域決定手段により決定された再生周波数帯域をさらに使って、対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成する。

また、上記補正装置において、再生帯域決定手段は、位置推定手段により推定された対象スピーカモジュールの配置位置に基づいて、スピーカモジュールに備わるスピーカの再生周波数帯域を決定する。

また、本発明の第２の局面は、マルチチャンネルオーディオ再生装置において用いられ、マルチチャンネルオーディオ信号の補正方法に向けられている。本局面に係る補正方法は、測定用信号を発生する測定用信号発生ステップと、ネットワークを介して接続された複数のスピーカモジュールの一つを対象スピーカモジュールとして選択して、測定用信号発生ステップにより発生された測定用信号を、選択した対象スピーカモジュールに伝送するスピーカ切替ステップと、対象スピーカモジュールが入力測定用信号に従って出力した音響を測定用音響として、互いに異なる複数の集音装置を用いて集める集音ステップと、集音ステップにより、複数の集音装置を用いて集められた測定用音響それぞれの伝搬遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、遅延時間測定ステップにより測定された伝搬遅延時間それぞれに基づいて、対象スピーカモジュールに備わるスピーカの配置位置を推定する位置推定ステップと、位置推定ステップにより推定された配置位置に基づき、対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当てるチャンネル割当ステップと、遅延時間測定ステップにより測定された各伝搬遅延時間と、チャンネル割当ステップにより割り当てられた出力チャンネルとに基づき、対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成して、対象スピーカモジュールに与える音場補正ステップとを備える。

上記各局面では、ネットワークに接続されたスピーカモジュールについて、測定用信号による伝搬遅延時間の測定により配置位置が推定された後、推定された配置位置に基づいて出力チャンネルが自動的に割り当てられる。また、測定された伝搬遅延時間と、割り当てた出力チャンネルとに基づき、スピーカモジュールに与えられる音声信号が補正された状態で、自動割り当てされる出力チャネルに対応したアンプの出力系統から音響が出力される。これによって、リスニングポイントに合わせた音場環境を形成することができる。上記から明らかなように、上記各局面によれば、出力チャンネルが自動割り当てされるので、出力チャンネルに対応したアンプ出力系統との接続を行わなくてもよく、これによって、マルチチャンネル化に伴って生じるスピーカ及び／又はアンプの設置工数を削減することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るマルチチャンネルオーディオ再生システム（以下、単にシステムという）の構成を示すブロック図である。図１において、システムは、例示的には車両に設置され、マルチチャンネルオーディオ信号に従って音響を出力する。音響出力のために、システムは、再生装置１と、複数のスピーカモジュール２と、補正装置３と、これらを接続するネットワーク４とを備える。なお、図１には、５個のスピーカモジュール２ａ〜２ｅが例示されており、以下では、システムにはスピーカモジュール２ａ〜２ｅが備わるとして説明を続ける。

再生装置１は、マルチチャンネルオーディオ信号をネットワーク４に出力するために、再生手段１１と、ネットワークドライバ１２とを含んでいる。再生手段１１は、マルチチャンネルオーディオ信号を生成しネットワークドライバ１２に出力する。ネットワークドライバ１２は、再生手段１１が出力したマルチチャンネルオーディオ信号をネットワーク４に送出する。送出されたマルチチャンネルオーディオ信号は、ネットワーク４を介して、対象となるスピーカモジュール２に送信される。

スピーカモジュール２ａ〜２ｅは、スピーカ２１ａ〜２１ｅと、パワーアンプ２２ａ〜２２ｅと、信号処理手段２３ａ〜２３ｅと、記憶手段２４ａ〜２４ｅと、ネットワークドライバ２５ａ〜２５ｅとを備えている。

各スピーカ２１ａ〜２１ｅは、自身への入力マルチチャンネルオーディオ信号から音響を再生し出力する。各パワーアンプ２２ａ〜２２ｅは、自身への入力マルチチャンネルオーディオ信号を増幅する。各信号処理手段２３ａ〜２３ｅは、自身と接続された記憶手段２４ａ〜２４ｅ内の補正値（詳細は後述）に従って、自身への入力マルチチャンネルオーディオ信号を補正して、後段のパワーアンプ２２ａ〜２２ｅに与える。ネットワークドライバ２５ａ〜２５ｅは、ネットワーク４を通じて、再生装置１から送られてくるマルチチャンネルオーディオ信号、及び補正装置３から送られてくる補正値を受信する。

補正装置３は、スピーカ個数確認手段３１と、測定用信号発生手段３２と、スピーカ切替手段３３と、集音手段３４と、遅延時間測定手段３５と、配置位置推定手段３６と、周波数特性分析手段３７と、再生帯域決定手段３８と、チャンネル割当手段３９と、目標値入力手段４０と、音場補正手段４１と、ネットワークドライバ４２とを含んでいる。

スピーカ個数確認手段３１は、ネットワーク４に接続されているスピーカモジュール２の個数を確認する。測定用信号発生手段３２は、測定用信号を発生する。スピーカ切替手段３３は、測定用信号の出力先を測定対象となるスピーカに切り替える。集音手段３４は、測定対象のスピーカから出力された測定用信号を集音するために、本実施形態では例示的に、車内空間に仮想的に形成された正四面体（図４参照）の頂点に配置されるマイクロフォン３４ａ〜３４ｄを含んでいる。遅延時間測定手段３５は、伝搬遅延時間を測定する。配置位置推定手段３６は、測定された伝搬遅延時間からスピーカの配置位置を推定する。周波数特性分析手段３７は、集音された測定用信号からスピーカの周波数特性を分析する。再生帯域決定手段３８は、周波数特性分析手段３７の分析結果に基づき、測定対象のスピーカモジュール２に対して再生帯域の割当を決定する。チャンネル割当手段３９は、配置位置推定手段３６の推定結果及び周波数特性分析手段３７の分析結果に基づいて、スピーカモジュール２に出力チャンネルを割り当てる。目標値入力手段４０は、ユーザの操作に応答して、ユーザのリスニングポイントにおける目標特性値を、後段の音場補正手段４１に設定する。音場補正手段４１は、リスニングポイントで最適な音場環境を形成するように、各スピーカモジュール２向けの補正値を作成して設定する。ネットワークドライバ４２は、ネットワーク４に接続され、音場補正手段４１が作成した補正値を、ネットワーク４に送出する。送出された補正値は、ネットワーク４を介して、対象となるスピーカモジュール２に送信される。

なお、ネットワーク４に接続されている各機器には、ネットワークドライバ１２，２５ａ〜２５ｅ及び４２によって、一意なネットワークＩＤが割り当てられ、それぞれの機器種別及びネットワークＩＤは、必要に応じて、ネットワーク４に接続された他の機器から取得される。

図２は、図１に示すシステムにおける音場補正処理の手順を示すフローチャートである。まず、ユーザにより、補正装置３の目標値入力手段４０からリスニングポイントでの目標特性が設定されると、図２に示すように、スピーカ個数確認手段３１が、ネットワーク４に接続されている全機器の機器種別を取得し、取得した機器種別からスピーカモジュール２の個数ｎ（図１の例ではｎ＝５）を確認し、音場補正手段４１に与える（Ｓ１１）。

次に、音場補正手段４１は、ループ変数ｉに１を設定し（Ｓ１２）、図３を参照して後述するようにしてスピーカモジュール２の情報を取得する（Ｓ１３）。次に、音場補正手段４１は、ｉに１加算し（Ｓ１４）、ｉがスピーカの個数ｎ以下であるか判定する（Ｓ１５）。以上のステップＳ１３は、ｉがスピーカの個数ｎ以下である間、繰り返される。

図３は、図２のステップＳ１３の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、補正装置３において、測定用信号発生手段３２は、スピーカ２１から集音手段３４までのインパルス応答、具体的には、スピーカ２１の出力音響の伝搬遅延時間及び周波数特性を得るための測定用信号の一例としてのインパルス信号を発生する（Ｓ３１）。なお、本実施形態では、測定用信号としてインパルス信号を用いて説明するが、Ｍ系列ノイズ又はスイープ信号を測定用信号として用いることが可能である。上記のようにして発生されたインパルス信号は、スピーカ切替手段３３により選択された測定対象のスピーカモジュール２へと、ネットワークドライバ４２を介してネットワーク４を伝送される（Ｓ３２）。

測定対象のスピーカモジュール２において、ネットワークドライバ２５は、ネットワーク４からインパルス信号を受信し（Ｓ３３）、スピーカ２１は、信号処理手段２３及びパワーアンプ２２を介してインパルス信号を受け取り、受信インパルス信号に従って、測定用の音響を出力する（Ｓ３４）。

測定対象のスピーカ２１から出力された測定用音響は、図４に示すようなマイクロフォン３４ａ〜３４ｄを含む集音手段３４によって集音される（Ｓ３５）。

遅延時間測定手段３５は、集音手段３４によって集音された測定用音響のインパルス応答に基づいて、伝搬遅延時間を測定する。このように測定された伝搬遅延時間は、ネットワーク４を介して、測定対象のスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ３６）。

次いで、配置位置推定手段３６が、今回測定された伝搬遅延時間から、測定対象となるスピーカ２１の配置位置を推定する。推定された配置位置は、ネットワーク４を介して、測定対象のスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ３７）。

ここで、測定対象スピーカ２１の配置位置の三次元座標は、図５に示すように、集音手段３４のマイクロフォン３４ａ〜３４ｄで集音された測定用音響の到達時間ｔ１〜ｔ４と、マイクロフォン３４ａ〜３４ｄの設置位置とに基づいて推定される。

具体的には、図４において、マイクロフォン３４ａ〜３４ｄの三次元座標をそれぞれ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）とし、音速をｖとした場合、測定対象スピーカ２１の配置位置の座標は、以下の式を満たす座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として求めることができる。
（Ｘ−Ｘａ）²＋（Ｙ−Ｙａ）²＋（Ｚ−Ｚａ）²＝（ｔ１×ｖ）²
（Ｘ−Ｘｂ）²＋（Ｙ−Ｙｂ）²＋（Ｚ−Ｚｂ）²＝（ｔ２×ｖ）²
（Ｘ−Ｘｃ）²＋（Ｙ−Ｙｃ）²＋（Ｚ−Ｚｃ）²＝（ｔ３×ｖ）²
（Ｘ−Ｘｄ）²＋（Ｙ−Ｙｄ）²＋（Ｚ−Ｚｄ）²＝（ｔ４×ｖ）²

測定対象スピーカ２１の配置位置は、図６に示すように、集音手段３４の位置を、例えば車両の運転席に固定することで、集音手段３４の三次元座標と、スピーカ２１の運転席からの三次元座標とから推定することができる。

また、集音手段３４によって集音された測定用音響のインパルス応答に基づいて、周波数特性分析手段３７は、測定対象のスピーカ２１の周波数特性を分析する。その結果得られる周波数特性は、ネットワーク４を介して、測定対象のスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ３８）。

以上の処理がネットワーク４に接続されたスピーカ２１ａ〜２１ｅの全てに対して行われ、これによって、スピーカ情報が取得される。

再度図２を参照する。上記のようにして推定された各スピーカ２１の配置位置に基づき、チャンネル割当手段３９は、例えばＦＲ、ＦＬ、ＦＣ、ＲＲ及びＲＬのような出力チャンネルを割り当てる。このように割り当てられた出力チャンネルは、ネットワーク４を介して、対応するスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ１６）。

なお、５．１ｃｈシステム等の場合は、チャンネル割当手段３９は、周波数特性分析手段３７により分析されたスピーカ２１の周波数特性に基づき、ＳＷ（スーパーウーファー）の出力チャンネルを割り当てる。例えば、図７に示すように、周波数特性が低域出力をカバーする特性であれば、このスピーカにはＳＷが出力チャネルとして割り当てられる。

次いで、再生帯域決定手段３８が、各スピーカ２１の周波数特性及び推定されたスピーカ２１の配置位置に基づき、高域出力用（以下、ＨＩという）、中域出力用（以下、ＭＩＤという）、低域出力用（以下、ＬＯＷという）等の再生帯域を割り当てる。割り当てられた再生帯域は、ネットワーク４を介して、対応するスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ１７）。

再生帯域は、図８（ａ）に示すように、周波数帯域を低域出力（図中ＬＯＷで示す）、中域出力（図中ＭＩＤで示す）及び高域出力（図中ＨＩで示す）に三分割した周波数特性グラフにおけるスピーカ２１の周波数特性に基づいて決定される。

図８（ｂ）に示すように、低域出力の周波数帯域をカバーする特性であればＬＯＷが再生帯域として割り当てられ、図８（ｃ）のように、中域出力の周波数帯域をカバーする特性であればＭＩＤが再生帯域として割り当てられ、さらに、図８（ｄ）のように、高域出力の周波数帯域をカバーする特性であればＨＩが再生帯域として割り当てられる。

また、再生帯域決定手段３８は、スピーカ２１の上下方向の配置位置も考慮して再生帯域を決定する。例えば、図９に示すように、三個のスピーカ２１が互いに近接し実質同一箇所に配置されていた場合、再生帯域決定手段３８は、これらのスピーカ２１の再生帯域として、配置位置が上のものから順にＨＩ、ＭＩＤ及びＬＯＷとして割り当てる。

次いで、音場補正手段４１は、目標値入力手段４０で設定された、リスニングポイントでの目標値に合わせるため、スピーカ２１ａ〜２１ｅのそれぞれについてパラメータ補正を行う。具体的には、まず、音場補正手段４１は、ループ変数ｉに１を設定し（Ｓ１８）、図１０を参照して後述するようにしてパラメータを補正する（Ｓ１９）。次に、音場補正手段４１は、ｉに１加算し（Ｓ２０）、ｉがスピーカの個数ｎ以下であるか判定する（Ｓ２１）。以上のステップＳ１９は、ｉがスピーカの個数ｎ以下である間、繰り返される。

図１０は、図２に示すステップＳ１９の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、音場補正手段４１は、補正対象となるスピーカ２１の伝搬遅延時間に基づいて、設定された目標値に合うように遅延時間の補正値を求める。このような遅延時間の補正値は、ネットワーク４を介して、補正対象のスピーカモジュール２が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ４１）。

また、音場補正手段４１は、補正対象のスピーカ２１の周波数特性、再生帯域およびチャンネル割当に基づいて、設定された目標特性に合うようにイコライザ（ＥＱ）の補正値を求める。ＥＱの補正値は、ネットワーク４を介して、補正対象のスピーカモジュール２１が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ４２）。

さらに、音場補正手段４１は、補正対象のスピーカ２１について、設定された目標特性に合うようにリスニングポイントにおけるスピーカ２１の位相特性を調整するための補正値を求める。位相の補正値は、ネットワーク４を介して、補正対象のスピーカモジュール２１が保持する記憶手段２４に格納される（Ｓ４３）。

以上のような処理により、すべてのスピーカ２１の補正値が設定された状態で、システムが音響を再生する場合、図１１に示すように、まず、再生装置１において、再生手段１１は、マルチチャンネルオーディオ信号を、ネットワークドライバ１２を介してネットワーク４に送出する。送出されたマルチチャンネルオーディオ信号は、ネットワーク４を介して、スピーカモジュール２ａ〜２ｅに伝送される（Ｓ５１）。

スピーカモジュール２ａ〜２ｅにおいて、信号処理手段２３ａ〜２３ｅは、ネットワークドライバ２５ａ〜２５ｅがネットワーク４を通じて受信したマルチチャンネルオーディオ信号に対し、自身に接続された記憶手段２４ａ〜２４ｅに格納されている出力チャンネルおよび各補正値に基づき信号処理を行い（Ｓ５２）、信号処理後のマルチチャンネルオーディオ信号を、後段のスピーカ２１ａ〜２１ｅに、パワーアンプ２２ａ〜２２ｅを介して与える（Ｓ５３）。その結果、スピーカ２１ａ〜２１ｅは、信号処理後のマルチチャンネルオーディオ信号に基づく音響が再生されユーザに向けて出力される。

このように本実施形態に係るシステムによれば、補正装置３は、任意の位置に配置された各スピーカ２１について測定用信号を用いて配置位置を推定し、推定した配置位置に基づいて出力チャンネルを自動的に割り当て、各スピーカモジュール２の記憶手段２４に記憶させる。また、ネットワーク４を介して伝送されたマルチチャンネルオーディオ信号を出力信号処理手段２３が記憶手段２４に記憶された出力チャンネルに基づいて信号処理して出力する。従って、配置位置により割り当てられた出力チャンネルに対応したアンプ出力系統との接続をユーザ自身が行わなくても、自動的に配置位置による出力チャンネルの割当と出力チャンネルとに対応した音響の出力が行われ、マルチチャンネル化に伴って生じるスピーカ及び／又はアンプの設置工数を削減することができる。

また、補正装置３は、測定用信号を用いて周波数特性を分析し、得られた周波数特性に基づき、スピーカ２１に適合した再生帯域を割り当てているので、音場環境を向上させることができる。

また、得られた周波数特性に基づき、目標値入力手段４０で設定された、リスニングポイントでの目標値に合わせるようにパラメータ補正を、補正装置３が行っているので、リスニングポイントに適合した音場環境を形成することができる。

なお、本実施形態においては、ネットワーク４は有線のリング型であるとして説明したが、ネットワーク構成は、これに限らず、有線及び無線を問わず、さらには、リング型、スター型及びバス型等の形態を問わない。

また、本実施形態においては、スピーカ２１又はスピーカモジュール２の数は５の場合について説明したが、スピーカ２１及びスピーカモジュール２の数はそれぞれ４個以下であっても構わないし、６個以上であっても構わない。

また、本実施形態では、集音手段３４は４個のマイクロフォン３４ａ〜３４ｄで構成され、各スピーカ２１の配置位置は三次元座標上で推定されたが、３個のマイクロフォンを使って、各スピーカ２１の配置位置が二次元座標で推定されたり、５個以上のマイクロフォンを使って、各スピーカ２１の二次元座標又は三次元座標が推定されたりしても構わない。

また、本実施形態に係るシステムは、車両に搭載されるとして説明したが、これに限らず、家屋又はオフィスに設置されても構わない。

本発明にかかる補正装置は、マルチチャンネルオーディオ信号に基づく音響を再生・出力するためのスピーカ及び／又はアンプの設置工数を削減することができるという効果を奏し、車両等に搭載されるマルチチャンネルオーディオ再生装置向け等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係るマルチチャンネルオーディオ再生システムの構成を示すブロック図 図１に示すシステムにおける音場補正処理の手順を示すフローチャート 図２のステップＳ１３の詳細な処理手順を示すフローチャート 図１に示す集音手段３４の構成例を示す図 図１に示す各スピーカ２１の配置位置の求め方を説明するための図 図１に示す集音手段３４が車両の運転席に固定された場合における、集音手段３４と各スピーカ２１との配置関係を示す図 図１に示すスピーカ２１としてのスーパーウーファーの周波数特性を示す図 図１に示す再生帯域決定手段３８が割り当てる再生帯域を説明するための図 図１に示すスピーカ２１が実質同一の場所に設置されている様子を示す図 図２に示すステップＳ１９の詳細な処理手順を示すフローチャート 図１に示すシステムにおける音響再生処理の手順を示すフローチャート 従来のマルチチャンネルオーディオ再生装置の一例の構成を示すブロック図 従来のマルチチャンネルオーディオ再生装置の他の例の構成を示すブロック図

符号の説明

１ 再生装置
１１ 再生手段
１２ ネットワークドライバ
２ａ〜２ｅ スピーカモジュール
２１ａ〜２１ｅ スピーカ
２２ａ〜２２ｅ パワーアンプ
２３ａ〜２３ｅ 信号処理手段
２４ａ〜２４ｅ 記憶手段
２５ａ〜２５ｅ ネットワークドライバ
３ 補正装置
３１ スピーカ個数確認手段
３２ 測定用信号発生手段
３３ スピーカ切替手段
３４ 集音手段
３５ 遅延時間測定手段
３６ 配置位置推定手段
３７ 周波数特性分析手段
３８ 再生帯域決定手段
３９ チャンネル割当手段
４０ 目標値入力手段
４１ 音場補正手段
４２ ネットワークドライバ
４ ネットワーク

Claims (5)

1. 測定用信号を発生する測定用信号発生手段と、
   ネットワークを介して接続された複数のスピーカモジュールの一つを対象スピーカモジュールとして選択して、前記測定用信号発生手段により発生された測定用信号を、選択した対象スピーカモジュールに伝送するスピーカ切替手段と、
   前記対象スピーカモジュールが入力測定用信号に従って出力した音響を測定用音響として集める複数の集音手段と、
   各前記集音手段により集められた測定用音響それぞれの伝搬遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
   前記遅延時間測定手段により測定された伝搬遅延時間それぞれに基づいて、前記対象スピーカモジュールに備わるスピーカの配置位置を推定する位置推定手段と、
   前記位置推定手段により推定された配置位置に基づき、前記対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当てるチャンネル割当手段と、
   前記遅延時間測定手段により測定された各伝搬遅延時間と、前記チャンネル割当手段により割り当てられた出力チャンネルとに基づき、前記対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成し、対象スピーカモジュールに与える音場補正手段とを備える、マルチチャンネルオーディオ信号の補正装置。
2. 各前記集音手段により集められた測定用音響に基づいて、前記対象スピーカモジュールの周波数特性を分析する周波数特性分析手段を、前記補正装置はさらに備え、
   前記チャンネル割当手段は、前記周波数特性分析手段により分析された周波数特性をさらに参照して、前記対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当て、さらに、
   前記音場補正手段は、前記周波数特性分析手段により分析された周波数特性をさらに参照して、前記対象スピーカモジュールの出力を補正するための補正値を生成する、請求項１に記載のマルチチャンネルオーディオ信号の補正装置。
3. 前記周波数特性分析手段により分析された周波数特性に基づいて、前記対象スピーカモジュールの再生周波数帯域を決定する再生帯域決定手段を、前記補正装置はさらに備え、
   前記音場補正手段は、前記再生帯域決定手段により決定された再生周波数帯域をさらに使って、前記対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成する、請求項２に記載のマルチチャンネルオーディオ信号の補正装置。
4. 前記再生帯域決定手段は、前記位置推定手段により推定された対象スピーカモジュールの配置位置に基づいて、前記スピーカモジュールに備わるスピーカの再生周波数帯域を決定する、請求項３に記載のマルチチャンネルオーディオ信号の補正装置。
5. マルチチャンネルオーディオ再生装置において用いられ、マルチチャンネルオーディオ信号の補正方法であって、前記方法は、
   測定用信号を発生する測定用信号発生ステップと、
   ネットワークを介して接続された複数のスピーカモジュールの一つを対象スピーカモジュールとして選択して、前記測定用信号発生ステップで発生された測定用信号を、選択した対象スピーカモジュールに伝送するスピーカ切替ステップと、
   前記対象スピーカモジュールが入力測定用信号に従って出力した音響を測定用音響として、互いに異なる複数の集音装置を用いて集める集音ステップと、
   前記集音ステップにより集められた測定用音響それぞれの伝搬遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
   前記遅延時間測定ステップにより測定された伝搬遅延時間それぞれに基づいて、前記対象スピーカモジュールに備わるスピーカの配置位置を推定する位置推定ステップと、
   前記位置推定ステップにより推定された配置位置に基づき、前記対象スピーカモジュールに出力チャンネルを割り当てるチャンネル割当ステップと、
   前記遅延時間測定ステップにより測定された各伝搬遅延時間と、前記チャンネル割当ステップにより割り当てられた出力チャンネルとに基づき、前記対象スピーカモジュールの出力を補正する補正値を生成する音場補正ステップとを備える、補正方法。

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