JP2008136112A

JP2008136112A - 信号処理装置、信号処理方法、プログラム

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Publication number: JP2008136112A
Application number: JP2006322072A
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Inventors: Kenji Nakano; 健司中野
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Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-06-12
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Abstract

【課題】４つのスピーカから出力される音声の音像の歪みを少なくする。
【解決手段】４つのスピーカから出力される音声の周波数−振幅特性について、補正処理を実行する範囲として低周波数帯域内にｃｈ間差重視帯域を設け、１つの補正処理後のチャンネルの周波数−振幅特性に他のチャンネルの周波数−振幅特性を一致させるようにする。そして、補正処理に際しては、重み付けを設定するようにして、ｃｈ間差重視帯域内での周波数−振幅特性の差が優先的に小さくなるようにする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、入力されたオーディオ信号に対して、周波数−振幅特性の補正を行う信号処理装置、及びその方法と、信号処理装置において実行させるプログラムに関する。

近年ＡＶ（Audio Visual）アンプなどでは、自動音場補正機能が搭載されているものがある。自動音場補正機能には、再生スピーカとユーザとの位置までの音響的な周波数−振幅特性を自動補正する機能が含まれていることがある。このような補正に際して、通常はイコライザ（ＥＱ）が使用されることがあり、各ＥＱ素子のパラメータを調整して補正が行われる。具体的には、目標とする周波数−振幅特性（以下「目標特性」という）に近似するように、各ＥＱ素子のパラメータを調整することで行われる。

なお、下記特許文献には、音響装置における周波数−振幅特性の補正方法が記載されている。
特開平８−０４７０７９号公報

ところで、音声の再生システムには、音源として複数のチャンネルが備えられていることがあり（例：Ｌｃｈ、Ｒｃｈによるステレオシステムや、５．１ｃｈサラウンドシステムなど）、チャンネル毎に周波数−振幅特性を補正することが考えられる。ただし、各チャンネル毎に補正を行った場合、チャンネル間の周波数−振幅特性にばらつきが生じ、各スピーカから同時に発生する音響が揃わないという可能性もある。
例えば、ＲｃｈとＬｃｈの左右２つのスピーカから同時に音声信号が発せられた場合、ユーザに対しては２つのスピーカの中間位置に明確な音像が知覚されるのが理想的な姿である。ところが、左右のスピーカから同時に出力される音声について、その周波数−振幅特性が揃わずにばらつきが発生した場合、両スピーカの中間に位置しているユーザには、知覚される音像がぼやけて大きくなったりするなど、違和感のある音場感として知覚されてしまう。そのため、左右一対のスピーカから同時に出力される音声信号のレベルのばらつきを少なくすることが求められることになる。

そこで、本発明は、上記した課題を考慮して、信号処理装置として次のように構成する。
つまり、それぞれが複数チャンネルのオーディオ信号に対応して設けられ、上記複数チャンネルのオーディオ信号のうち対応するチャンネルのオーディオ信号を入力し、設定されたパラメータに基づき少なくともゲイン調整を行う複数のイコライザと、上記複数チャンネルごとの上記イコライザにより処理されたそれぞれのオーディオ信号を音声出力する複数の出力手段と、上記出力手段から出力されたオーディオ信号の周波数−振幅特性を測定する測定手段と、上記測定手段による測定結果に基づき、各チャンネルのオーディオ信号の周波数−振幅特性を補正するための演算処理を行う演算手段とを備えるようにされ、上記演算手段は、上記複数チャンネルのうち所定の第1のチャンネルについては、上記測定手段により測定された上記第1のチャンネルについての周波数−振幅特性が所定の目標特性と一致するように上記第１のチャンネルの上記イコライザに設定されるべきパラメータを算出し、上記第1のチャンネル以外の他のチャンネルについては、上記算出したパラメータを上記第１のチャンネルのイコライザに設定したときに得られる周波数−振幅特性を目標特性として算出した上で、この算出した目標特性と、上記測定手段により測定された対象とするチャンネルの周波数−振幅特性とが一致するように上記対象とするチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出する。

上記構成によれば、複数のチャンネルの中のある１つのチャンネルを基準として周波数−振幅特性を補正し、その補正後の周波数−振幅特性を目標特性として他のチャンネルの周波数−振幅特性を補正することとしているため、チャンネル間の周波数−振幅特性のばらつきを抑えることが可能となる。

このようにして、本発明によれば、各チャンネルからのスピーカから出力される音声の周波数−振幅特性の差を小さくすることができる。これにより、音像の歪みを抑えることが可能となるため、ユーザに対して快適な音場感を提供することができる。

以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
図１は、本発明の実施の形態としての信号処理装置を備えて構成されるＡＶ（Audio Visual）アンプ１の内部構成について示している。
先ず、実施の形態のＡＶアンプ１は、周波数−振幅特性の補正など、各種音場補正を装置側で自動的に行う自動音場補正機能を有するように構成される。

このような自動音場補正機能を実現するための、ＡＶアンプ１を含むＡＶシステムの概要を次の図２に示す。この図２では、ＡＶシステムが５．１ｃｈサラウンドシステムで構成される場合を例示している。図示するようにＡＶアンプ１に対しては、前方正面スピーカＳＰ-FC、前方右スピーカＳＰ-FR、前方左スピーカＳＰ-FL、後方右スピーカＳＰ-RR、後方左スピーカＳＰ-RLの５ｃｈスピーカと、サブウーファＳＰ-SBの計６つのスピーカが接続される。
また、音響特性の測定のために必要なマイクロフォンＭが聴取位置Ｐ-lにセッティングされ、これがＡＶアンプ１と接続されている。

説明を図１に戻す。
図１においては、図２に示した計６つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FC、ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL、ＳＰ-SB）を、説明の便宜上１つのスピーカＳＰとして示している。このスピーカＳＰは、図示するようにＡＶアンプ１における音声出力端子Ｔoutに対して接続される。
また、図２に示したマイクロフォンＭはマイク入力端子Ｔｍに対し接続される。

また、ＡＶアンプ１には、上記マイク入力端子Ｔｍに加え、図示する音声入力端子Ｔinが設けられ、外部からの音声信号入力が可能とされる。

スイッチＳＷは、入力音声の切り替えのために備えられる。このスイッチＳＷは、図示する端子ｔ３に対して端子ｔ１または端子ｔ２を択一的に選択するように構成されている。端子ｔ１には上記音声入力端子Ｔinが接続され、端子ｔ２にはマイクアンプ２を介して上述したマイク入力端子Ｔｍが接続されている。また、端子ｔ３にはＡ／Ｄコンバータ３が接続されている。
つまり、端子ｔ１が選択されることで音声入力端子Ｔinを介した外部からの音声入力が可能とされ、また端子ｔ２が選択されることでマイク入力端子Ｔｍを介したマイクロフォンＭからの音声入力が可能とされる。
図示は省略しているが、このスイッチＳＷの切り替え制御は、音響特性の測定（この場合は特に周波数−振幅特性の測定）の際にマイクロフォンＭからの音声入力が行われるようにして、後述するＣＰＵ９が行うようにされる。

Ａ／Ｄコンバータ３においてデジタル信号に変換された音声信号は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４に入力される。
ＤＳＰ４は、入力音声信号について各種の音声信号処理を行う。例えば、音声信号処理としては、残響効果など各種音響効果を与えるための処理を行うようにされる。

また、この場合のＤＳＰ４では、例えば周波数−振幅特性や各スピーカＳＰ−マイクロフォンＭ間の遅延時間など、自動音場補正のために必要な各種音響特性についての測定を行うようにされる。このような音響特性についての測定は、スピーカＳＰから例えばＴＳＰ（Time Streched Pulse）信号などのテスト信号を出力し、それに応じマイクロフォンＭで得られる検出信号を解析処理した結果に基づき行うようにされる。
なお、マイクロフォンＭからの検出信号に基づき上記各種音響特性（特に周波数−振幅特性）を測定するための技術については既に周知であり、従ってここでの詳細な説明は省略する。

さらに、特にこの場合のＤＳＰ４は、いわゆるイコライザ機能として、複数の周波数バンドごとに入力信号のゲイン調整を行うことが可能に構成される。
ここで、この場合のＤＳＰ４によるイコライザ機能は、ＭＰＦ（Mid Presence Filter）と呼ばれるデジタルフィルタにより実現される。この場合はＤＳＰ４のソフトウエア処理により、各イコライザ素子（以下、ＥＱ素子とも言う）としての機能が実現されるようになっている。

図３は、このようなＭＰＦによるイコライザ素子の構成要素を機能ブロック化して示している。
この図３に示されるように、ＭＰＦの構成要素としては遅延素子２１、２２、２９、３０、乗算器２３、２４、２５、２７、２８、加算器２６を挙げることができる。
図示するように音声信号は、乗算器２３を介して加算器２６に入力されると共に、遅延素子２１と乗算器２４を介しても加算器２６に入力される。また遅延素子２１を介した音声信号は遅延素子２２→乗算器２５を介しても加算器２６に入力される。
また、加算器２６の加算出力は、図示するように外部に出力されると共に、分岐して遅延素子２９→乗算器２７を介して加算器２６に入力される。

なお、確認のために述べておくと、この図３に示すＭＰＦは１つのイコライザ素子を担うもので、例えば６バンドイコライザの場合、このようなＭＰＦが６段分縦列接続されて構成されることになる。その場合、遅延素子２９、遅延素子３０が、次のＭＰＦにおける遅延素子２１、遅延素子２２と共用される。すなわち、これら遅延素子２９、遅延素子３０の出力が上記次のＭＰＦにおける乗算器２４、乗算器２５を介して上記次のＭＰＦの加算器２６に入力される。また、この次のＭＰＦの加算器２６には、加算器２６の出力も入力されることになる。

このようなＭＰＦにおいて、乗算器２３、２４、２５、２７、２８に対しては、それぞれ乗算係数を可変設定できるようにされるが、このように各乗算器に与える係数の値によって、中心周波数とそこに設定されるべきゲイン値と、さらにＱ値についての設定を行うことができる。すなわち、これによって中心周波数、ゲイン値、Ｑ値の可変設定が可能な、いわゆるＰＥＱ（Parametric Equalizer：パラメトリックイコライザ）としての機能が実現される。
ＤＳＰ４では、このようなＭＰＦとしてのデジタルフィルタ処理をプログラムに基づく数値計算を行って実現するようにされる。
なお、このようなＭＰＦとしてのフィルタ構成は、いわゆる双２次フィルタ（Biquad filter）としても知られている。

ここで本実施の形態においては、先に説明した６つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FC、ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL、ＳＰ-SB）のうち、４つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）から出力される音声の周波数−振幅特性の補正を実行する。そこで、上記説明した６つのイコライザを、４つのスピーカＳＰに対応した各チャンネル毎に備えることとしている。

図１において、ＤＳＰ４により音声信号処理の施された音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ５においてアナログ信号に変換された後、アンプ６にて増幅され音声出力端Ｔoutに供給されるようになっている。

また、図１において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１を備え、当該ＡＶアンプ１の全体制御を行う。
ＣＰＵ９は、図示するバス７を介した通信を行って各部の制御を行うようにされる。図示するようにしてバス７を介しては、上記ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１、及び表示制御部１２、ＤＳＰ４が接続される。

ＣＰＵ９が備える上記ＲＯＭ１０には、ＣＰＵ９の動作プログラムや各種の係数などが格納されている。特に本実施の形態の場合、ＲＯＭ１０にはＣＰＵ９が後述する実施の形態としての処理動作を実行するためのプログラム（図示せず）も格納される。
また、上記ＲＡＭ１１はＣＰＵ９のワーク領域として利用される。

また、ＣＰＵ９に対しては操作部８が接続される。
この操作部８には、当該ＡＶアンプ１の筐体外部に表出するようにして設けられた各種の操作子が備えられ、それらの操作に応じたコマンド信号をＣＰＵ９に供給する。ＣＰＵ９は操作部８からのコマンド信号に応じた各種の制御動作を実行するようにされる。これによってＡＶアンプ１ではユーザの操作入力に応じた動作が実行されるようになっている。
また、操作部８としては、リモートコマンダから発せられた例えば赤外線信号等に依るコマンド信号を受信するコマンド受信部を備えるようにすることもできる。すなわち、このコマンド受信部として、上記リモートコマンダから操作に応じて発信されるコマンド信号を受信してこれをＣＰＵ９に供給するように構成するものである。

この場合、上記操作部８に設けられる操作子としては、上述したＤＳＰ４による各イコライザ素子ごとにパラメータ調整を行うための操作子を挙げることができる。
ユーザはこの操作子により各ＥＱ素子ごとに設定されるべきパラメータ（中心周波数、ゲイン値、Ｑ値）を指示入力することができる。ＣＰＵ９は入力された値に応じた係数をＤＳＰ４に与えることで、それら指示入力値に応じたゲイン（ゲイン窓形状）がそれぞれ対応するイコライザ素子に設定されるようになっている。

また、ＣＰＵ９は、表示制御部１２に対する指示を行って、表示部１３の表示内容についての制御も行うようにされる。表示部１３は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示デバイスとされ、表示制御部１２はＣＰＵ９からの指示内容に基づきこの表示部１３を駆動制御する。これによって表示部１３上ではＣＰＵ９からの指示に応じた画面表示が行われる。

ここで、上記図１に示した実施の形態のＡＶアンプ１としても、周波数−振幅特性についての自動補正機能が与えられている。
先ず前提として、このように周波数−振幅特性について補正を行うにあたっては、４つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）に対応した４つのチャンネルのうちのある１つのチャンネルについての周波数−振幅特性について補正処理を行う。そして残りの他のチャンネルについては、補正処理を行ったチャンネルの周波数−振幅特性を目標特性として設定し、補正処理を実行するようにされる。
まず、最初のチャンネルの目標特性としては全周波数バンドにわたってフラットとなる特性が設定されているものとする。例えば、次の図４（ａ）に示されるような周波数−振幅特性が得られた場合には、最初の補正処理としては、理想的にはこれをフラットな特性とすべく、図４（ｂ）に示されるようにして図４（ａ）の各バンドの振幅値を相殺するようなゲイン特性を設定するものである。
そして、残りの他のチャンネルの周波数−振幅特性については、最初の補正処理の結果得られた新たな周波数−振幅特性を目標特性として、チャンネル間の周波数−振幅特性の振幅値を相殺するようなゲイン特性を設定する。

ところで、このような周波数−振幅特性の補正を行う場合において、ＡＶアンプ１としては、例えばコスト削減などの理由から十分な数のイコライザ素子が設けられない場合がある。そして、例えばこのようにしてイコライザ素子の数が比較的少なくされる場合などには、各イコライザ素子として、本例のようにしてＰＥＱを用いるようにされることがある。つまり、このように用いられる素子数が少なく、１素子が担当する範囲が広範となる場合であっても、ＰＥＱによれば中心周波数、Ｑ（先鋭度）を変更可能であるので、よりフレキシブルに特性の補正を行うことができるからである。

但し、このようなＰＥＱについては、目標特性を得るにあって考慮すべきパラメータがＧＥＱ（Graphic Equalizer：グラフィックイコライザ）の場合よりも多いため、思うような特性を得ることは比較的困難となる。特に、ＰＥＱではＱ値についての設定が可能であるため、各素子のゲイン窓形状が中心周波数の周囲に大きく広がりを持つことがあるが、これによっては素子間で設定されたゲインの影響が相互に及ぶこともあり、それを考慮したパラメータ設定を行うことはその分困難となる。

ここで、上述もしたように、周波数−振幅特性についての自動音場補正処理としては、テスト信号出力を行った結果に基づき行うという性質上、例えば通常の音声再生動作に先立って行われることになる。従って、自動音場補正処理に要する時間が長引けばその分ユーザを待たせる時間も長くなり、使用性の劣るシステムとなってしまう。

このようなことを踏まえると、本例のようにＰＥＱを用いて音場補正処理を行う場合であっても、その処理時間としてはできる限り短縮化され、これによりユーザの待ち時間が長引くようなことがない有用なシステムを実現することが肝要となる。
このためにも、ＰＥＱを用いた音場補正処理としては、できる限り簡易なものとされて、処理時間の短縮化が図られることが要請される。

以下で説明する実施の形態としての補正動作は、このような点をふまえた動作となっている。
図５、図６は、本実施の形態としての最初の１つ目のチャンネルについての音場補正処理の手法について説明するための図である。なお、本実施の形態では、このような１つ目のチャンネルとしてはスピーカＳＰ-FLのチャンネルを設定し、以降の説明ではこれをＡｃｈと呼ぶ。また、これらの図においては、縦軸をゲイン（dB）、横軸を周波数（Hz）とした場合の周波数−振幅特性Tksについて示している。

ここで、先ずは本例の補正処理を行うにあたっての前提条件について説明しておく。
先ず、本例の場合、各チャンネルごとに備えられるＰＥＱの素子数としては６つであるものとする。この場合、これら６つのイコライザ素子（ＥＱ素子）については、ＥＱ素子−Ａ、ＥＱ素子−Ｂ、ＥＱ素子−Ｃ、ＥＱ素子−Ｄ、ＥＱ素子−Ｅ、ＥＱ素子−Ｆと呼ぶ。

また、この場合、ゲインを調整可能な範囲は、１０オクターブの範囲とされる。そして、この１０オクターブの範囲内においては、所定の周波数ポイントを設定している（図中の各○印）。これら各周波数ポイントの間隔は、それぞれ１／３オクターブ幅で均等に区切られている。すなわちこの場合、ＥＱ素子によりゲイン調整可能な範囲中には、周波数ポイントが合計３１個設けられていることになる。ただし、図示の都合上図中の低周波数側での周波数解像度を低くしていることから、周波数ポイントは３０個しか描かれていない。

そしてこの場合、各周波数ポイントは、各ＥＱ素子が中心周波数を設定可能なポイントともされる。すなわち、各ＥＱ素子においては、これら１／３オクターブ区切りの周波数ポイントのうち何れかの周波数ポイントの周波数を、中心周波数として択一的に選択設定することができるようにされている。

なお、説明の便宜上、この場合において設定される周波数ポイントは、ＤＳＰ４における周波数−振幅特性についてのサンプリングポイントとも一致するように設定されているとする。すなわち、この場合のＤＳＰ４においては、周波数−振幅特性Tskのデータとして、図中の各周波数ポイントごとのゲイン値（振幅値）を保持しているものとする。
なお、図５、図６においては、各特性Tskをアナログ波形により示しており、ＤＳＰ４において実際に保持されるデータそのものを示したものではない。

また、この場合、各ＥＱ素子では、設定可能なゲイン値の上限が±９dBとされているとする。

以上の前提を踏まえた上で、本実施の形態としての補正処理について説明する。
先ず、周波数−振幅特性の補正処理を行うにあたっては、先の図１において説明したように、ＤＳＰ４による周波数−振幅特性の測定動作が行われる。本実施の形態では、４つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）から出力される音声の周波数−振幅特性を補正対象としているため、これらのスピーカＳＰのチャンネル全てについての周波数−振幅特性の測定動作を行う。
また、概念的には、このように測定された特性と目標特性とを比較した結果に基づき補正処理を行うとして理解すればよいが、実際においては、測定データそのものは、測定環境により細かな凸凹が出てしまう場合があり、そのままではデータとして扱いづらい場合がある。そこで、周波数−振幅特性の補正にあたっては、測定データに平滑化処理をかけたものを補正対象とするということが行われる。
実施の形態においても、補正を行うにあたって対象とする特性（以下、単に対象特性とも言う）としては、測定データについて平滑処理を施したものとしている。
図５に示す周波数−振幅特性Tks-1は、このように測定特性に対し平滑処理が施された特性を示してる。

なお、上記説明は、実施の形態としての補正処理が、対象特性として平滑処理後の特性を用いなければならないということを述べたものではなく、場合によっては対象特性として測定データそのものを用いることもできる。すなわち、対象特性としては、周波数−振幅特性の測定結果に基づくものとされていればよいものである。

このように周波数−振幅特性の対象特性を得た上で、この場合の補正処理では、先ずは図５（ａ）に示される調整対象周波数範囲Ｘの設定として、補正のためのゲイン調整を行う周波数範囲を絞り込むようにされる。

ここで、一般的なスピーカの特性として、極端に低域や高域の周波数帯域の音を出力できないといったことが知られている。そのような場合において、それらの周波数帯域についてゲイン調整を行ったとしても、最終的にスピーカＳＰでその音を出力することができない以上、補正処理を行う意味はない。また、上述もしたように音場補正処理としてはできる限り短時間で処理を終了することが要請されることを考慮すれば、それらの周波数帯域について無駄な補正処理を行って処理完了までの所要時間が延びてしまうことは好ましくない。

このようなことを考慮し、本実施の形態ではゲイン調整を行う対象周波数範囲を、上記調整対象周波数範囲Ｘに絞った上で補正処理を行うようにしている。
例えば本実施の形態では、上記のようなスピーカ特性との関係から、予め調整を行うべき範囲を設定しておくようにされているものとする。例えば図示するように、この場合は最も低域側の５つ分の周波数ポイントの範囲と、最も高域側の５つ分の周波数ポイントの範囲とを除く周波数範囲が、調整対象周波数範囲Ｘとして予め設定されているものとする。

なお、調整対象周波数範囲Ｘとしては、このように予め設定された範囲とする以外にも、例えば実際に測定された周波数−振幅特性に基づき設定することもできる。

そして、このように調整対象周波数範囲Ｘを絞り込むと、先ずは図５（ａ）中のエリア１〜エリア６と示されるように、この場合は０dBのラインとされる目標特性に対し、対象特性Tks-1のゲイン（振幅）が不足する部分と超過する部分とで分けたエリアごとに、目標特性とのゲイン差分量を算出するようにされる。
なお、以下では、目標特性からゲインが不足する部分については凹部、超過する部分については凸部とも呼ぶ。

この場合、これら凹部と凸部とで分けたエリアごとのゲイン差分量としては、図示するようにして対象特性Tks-1と目標特性との差部分の面積により求めるものとしている。具体的には、各エリア（１〜６）内において、そこに含まれるそれぞれの周波数ポイントにおける目標特性と対象特性Tks-1とのゲイン差（振幅差）を求める。
この場合、各周波数ポイント間の間隔は一定幅とされているので、それら周波数ポイントごとに求めたゲイン差の値に対し、各周波数ポイント間の幅の値としての固定値をそれぞれ乗算し、それらを足し合わせたものを図中色つき部分で示した各エリアごとの面積として算出するようにされる。

なお、ここでは単に各周波数ポイントにおける対象特性Tks-1と目標特性とのゲイン差に対して固定値による周波数幅の値を乗算してバーグラフ状の面積部を求め、それらを足し合わせることで各エリアの面積を求めるものとしたが、例えばより精度良く各エリアの面積を求めるとする場合には、隣接する周波数ポイントでのゲイン差の値を考慮した補間処理を行って、実際の目標特性と対象特性との差部分の形状とより近い形状により面積を求めることもできる。

或いは、特に本例のように各周波数ポイントの間隔が一定とされる場合には、各エリアのゲイン差分量としては、敢えて面積を求めずとも、単にエリアごとに各周波数ポイントでのゲイン差を足し合わせて求めるようにすることもできる。

このようにして凹部／凸部で分けたエリアごとに、目標特性との差分の面積を算出すると、その内で面積が最大となるエリアを特定する。図５（ａ）の例では、エリア１が面積が最大となるエリアとされる場合を例示している。
確認のために述べておくと、このようにして目標特性からの差分面積（ゲイン差分量）が最も大きいエリアは、最も補正が必要なエリアであることになる。

そして、差分面積が最大となるエリアを特定すると、そのエリアにおいて目標特性からのゲイン差が最大となる周波数ポイントを選択するようにされる。
すなわちこの場合、面積最大となるエリア１において、目標特性からのゲイン差が最大となる周波数ポイントとしては、図中「差分値最大」と示したゲイン差を有する周波数ポイントが選択される。

このようにして差分面積が最大となるエリアにおいて目標特性からのゲイン差が最大となる周波数ポイントを選択すると、この場合は６つ設けられるＥＱ素子（ＥＱ素子Ａ〜ＥＱ素子Ｆ）のうちから選択した１つのＥＱ素子について、その中心周波数の値を、この選択したゲイン差最大の周波数ポイントの周波数に基づき決定する。
この場合、先に述べたようにして各ＥＱ素子では、予め設定された各周波数ポイントのうちから中心周波数を選択設定するようにされている。つまりは、この場合、ゲイン差最大となる周波数ポイントと各ＥＱ素子が中心周波数を設定可能な周波数ポイントとが必ず一致するようにされているので、特定されたゲイン差最大の周波数ポイントの周波数を、そのまま選択したＥＱ素子の中心周波数として決定するようにされる。
ここでは、先ずはＥＱ素子Ａの中心周波数が、上記選択されたゲイン差最大の周波数ポイントの周波数に決定されたものとする。

さらに、選択したＥＱ素子の中心周波数のゲイン値については、選択した周波数ポイントにおける対象特性Tks-1と目標特性とのゲイン差に基づく値に決定するようにされる。
具体的には、目標特性からのゲイン差を打ち消すべく、原則的には、選択したゲイン差最大の周波数ポイントにおけるゲイン差の値の反転値を、選択したＥＱ素子の中心周波数のゲイン値として決定するようにされる。
例えばこの場合において、上記した「差分値最大」と示した対象特性Tks-1のゲイン値が−１５dBであったとし、目標特性とのゲイン差が−１５dB−０dB＝−１５であったとすると、原則的には、選択したＥＱ素子−Ａのゲイン値として、そのゲイン差の値「−１５」の反転値である「＋１５」を決定するようにされるものである。

但し、この場合のゲイン値の設定可能範囲は、先にも述べたように±９dBである。このように決定すべきゲイン値が実際にＥＱ素子に設定可能なゲイン値の範囲を超えた場合は、設定可能な範囲内で最大のゲイン値を決定する。つまり具体的に、次の図５（ｂ）においてゲインＧ-disと示すように、この場合の最大差分値に基づくゲイン値としては、例えば＋９dBを決定するようにされる。
なお確認のために述べておくと、このようにして設定可能な範囲内で最大のゲイン値を決定する場合としても、対象特性Tks-1と目標特性とのゲイン差に基づく値に決定していることには変わりはない。このように選択したＥＱ素子のゲイン値を目標特性とのゲイン差に基づく値に決定すれば、目標特性とのゲイン差を打ち消すようにしてゲイン値を決定することができる。

このようにして、先ずは複数のＥＱ素子のうちから選択した１つ目のＥＱ素子について、その中心周波数とゲイン値とが決定される。

その上で、この場合はＰＥＱとしてのＥＱ素子について、さらにＱ値を決定するようにされる。
そのために、先ずは図５（ｂ）に示されるようにして、Ｑ値の各候補値を試すようにされる。つまり、決定された中心周波数とゲイン値とを設定し、さらに予め定められたＱの各候補値をそれぞれ設定したときに得られる周波数−振幅特性を算出し、その結果目標特性と最も近づく特性が得られるＱ値を決定しようとするものである。

具体的に、目標特性と最も近づく特性が得られるＱ値としては、次の図６（ａ）に示されるように、算出特性と目標特性との差分の総面積が最小となるＱ値を割り出すようにされる。
すなわち、この場合においては、選択したＥＱ素子−Ａについて、中心周波数を上述の選択した周波数ポイントの周波数とし、ゲイン値を＋９dBとした上で、予め定められたＱ値についての各候補値を設定したときの周波数−振幅特性をそれぞれ算出する。なおこのとき、選択したＥＱ素子以外の他のＥＱ素子については、ゲイン値は０dBに設定したもとして特性算出を行う。
そして、これら算出された算出特性について、それぞれ目標特性との差分の総面積を算出し、算出した総面積値が最小となったＱの候補値を割り出すようにされる。

確認のために述べておくと、この場合も目標特性との差分の面積は、各周波数ポイントにおいて、算出特性と目標特性とのゲイン差を求めた結果に基づき算出するものとすればよい。なお、この場合も面積とはせず、単に各周波数ポイントでのゲイン差の和を総面積の値として扱うこともできる。

このようにして目標特性との差分の総面積を最小とし、目標特性と最も近いとされる特性を得ることのできるＱの候補値を割り出すと、その候補値を選択したＥＱ素子のＱの値として決定する。
図６（ａ）では、このようにして差分総面積を最小とするＱ値が設定された場合での、選択したＥＱ素子（ＥＱ素子−Ａ）により得られるゲイン窓形状と、このＱ値を設定したときの周波数−振幅特性Tks-2（図中破線による特性：算出特性とも呼ぶ）とを示している。また、図６（ａ）ではこの算出特性Tks-2との比較として、対象特性Tks-1を実線により示している。

これまでの動作により、対象特性Tks-1と目標特性との差分の面積（ゲイン差分量）が最も大きかったエリアに応じて、補正のために１つ目のＥＱ素子に対して設定されるべきパラメータ（中心周波数、ゲイン値、Ｑ値の各値）の決定が行われたことになる。

続いて、このようにして１つ目のＥＱ素子についての補正のための各値が決定されると、そのＥＱ素子に対し決定された各値を設定したときに得られる周波数−振幅特性（つまりこの場合は上述の算出特性Tks-2）について、同様に目標特性とのゲイン差分量が最大となるエリアの特定、さらにそのエリア内でゲイン差最大となる周波数ポイントに基づき、次のＥＱ素子に設定されるべき中心周波数を決定する処理を行うようにされる。

このとき、本例では、既に各値を決定済みのＥＱ素子（この時点ではＥＱ素子−Ａ）については、それ以上の値の変更は行わないことを前提としている。つまり、既に各値を決定したＥＱ素子については、それら決定済みの各値を設定したものとして、新たな特性の算出を行うようにされる。
なお、この場合もゲイン差分量の算出は、設定された調整対象周波数範囲Ｘ内を対象としてのみ行う。

この場合、図６（ｂ）では、目標特性と算出特性Tks-2（図中実線で示す）との差分面積最大エリアがエリア６である場合を例示しており、これに応じ次に選択されたＥＱ素子（ＥＱ素子Ｂ）に設定されるべき中心周波数としては、このエリア６内で目標特性とのゲイン差が最大となる周波数ポイントの周波数に決定されることになる。

そして、このように次のＥＱ素子についての中心周波数を決定すると、ゲイン値、Ｑ値の各値についても、先の場合と同様の手順により決定するようにされる。
すなわち、ゲイン値については、上記選択したゲイン差最大となる周波数ポイントでの算出特性と目標特性とのゲイン差に基づく値に決定する。具体的には、目標特性とのゲイン差（算出特性のゲイン値−目標特性のゲイン値）の反転値に決定する。
そして、Ｑ値については、決定した中心周波数とそのゲイン値を設定し、各Ｑ候補値をそれぞれ設定したときに得られる周波数−振幅特性をそれぞれ算出した結果に基づき、目標特性と最も近づく特性が得られたときの候補値に決定する。
確認のために述べておくと、この場合のＱ値決定のための周波数−振幅特性の算出時には、既に各値を決定済みのＥＱ素子（この場合はＥＱ素子−Ａ）については、決定済みの各値を設定したものとして全体の特性を算出するようにされる。

そして以降も、残りのＥＱ素子について、同様に最大エリアの特定、最大エリア内でのゲイン差最大となる周波数ポイント及びそのゲイン差に基づき、選択したＥＱ素子についての各値の決定処理を順次行っていく。
つまり、１つ目のＥＱ素子（この場合はＥＱ素子−Ａ）について素子選択及び各値の決定を行った以降、２つ目以降のＥＱ素子については、
・既に各値を決定済みのＥＱ素子に対し、決定された中心周波数、ゲイン値、Ｑ値をそれぞれ設定したときに得られる周波数−振幅特性（算出特性）について、目標特性との差分面積を算出して差分面積が最大となるエリアを特定した上で、そのエリアで目標特性からのゲイン差が最大となる周波数ポイントを選択し、
・このように選択したゲイン差最大の周波数ポイントの周波数に基づき、選択したＥＱ素子の中心周波数を決定し、
・また決定した中心周波数に設定されるべきゲイン値については、上記選択した周波数ポイントでの算出特性と目標特性とのゲイン差に基づく値に決定し、
・さらに、選択したＥＱ素子のＱ値については、そのＥＱ素子に上記のようにして決定された中心周波数及びゲイン値を設定し、さらに予め定められた各候補値をそれぞれ設定したときに得られる周波数−振幅特性をそれぞれ算出した結果（この場合も既に各値を決定済みのＥＱ素子についてはその決定済みの各値をそれぞれ設定したものとして全体の特性を算出する）に基づき、目標特性と最も近づく特性が得られたときの候補値に決定する、
という処理を、繰り返し行うようにされる。

そして、このような繰り返しの処理により、全てのＥＱ素子について各値を決定すると、それら決定値をそれぞれ対応するＥＱ素子のパラメータとして設定するようにされる。つまり、ＤＳＰ４に決定したＥＱ素子ごとの各値を指示するための係数を与え、これに応じＤＳＰ４は、与えられた各係数を、それぞれのＥＱ素子の乗算器（図３参照）の係数として設定するようにされる。

上記のようにして本実施の形態で採用する補正処理の手法では、目標特性との差分の大きな部分から順に、１ＥＱ素子ずつ、順次Ｑの各候補値を試しながら目標特性に近づくようにゲインを調整していくようにされている。これによれば、Ｑの設定値により素子間で互いにゲインの影響が及ぶ場合にも、適正に目標特性に近づくように補正を行うことができる。
つまり、これによって周波数−振幅特性の補正のためのエフェクタとしてＰＥＱが用いられる場合にも、適正に目標特性と一致するように各素子のパラメータを調整することができる。

また、上記のように目標特性との差分の大きな部分から順に補正を行っていくことで、この場合の補正は、次第にマクロな部分からミクロな部分を対象として行われていくことになる。具体的には、先ずは１つ目のＥＱ素子により優先的にＱ値の決定（設定）を行って、最も補正の必要な部分について優先的に調整を行った後に、次に補正が必要とされる部分について順次、同様に優先的にＱ値の決定を行って補正を行うようにされるものとなる。
このような手法が採られることで、用いられるＥＱ素子数が少ない場合にも、各素子による補正効率を重視して効率的に目標特性と一致するように補正を行うことができる。

また、上記本実施の形態で採用する補正処理の手法は、少なくともゲイン差分量が最大となるエリアの特定のための差分面積の算出、選択したＥＱ素子に設定されるべきゲイン値の算出、各Ｑ候補値を設定した場合でのそれぞれの周波数−振幅特性の算出、算出された各周波数−振幅特性と目標特性との差分総面積の算出、といった比較的簡易な演算の繰り返しにより実現することができ、従って処理時間としては比較的短時間で済むものとできる。つまり、これによれば、周波数−振幅特性の補正を行うためのエフェクタとしてＰＥＱを用いる場合にも、目標特性を得るための補正処理の時間は比較的短いものとでき、ユーザを待たせる時間としても短くすることができて、より有用なシステムを実現できる。

ここまでの説明で、ある１つのチャンネル（Ａｃｈ：この場合はスピーカＳＰ-FLのチャンネル）について、対象特性Tks-1を所定の目標特性（例えばフラットな特性）に一致させるための処理を説明した。そこで次に、このＡｃｈの補正処理により算出した補正後特性を目標特性として、残りの３つのチャンネルの補正処理を実行する。以下図７から図８を参照して、このような残りのチャンネルについての補正処理動作を説明する。

図７では、上記スピーカＳＰ-FLから出力される音声の周波数−振幅特性（Ａｃｈの周波数−振幅特性）の補正後の特性と、上記残りの３つのチャンネルのうちの１つのチャンネルの周波数−振幅特性を示す。
先ず、先にも述べたように、左右のスピーカＳＰから出力される音声の周波数−振幅特性の差が大きい場合には、音像の歪みが発生する。
またここまででは、左右の特性の差に起因する音像の歪みのみを問題としてきが、本実施の形態のように５．１ｃｈの場合、前後一対のスピーカＳＰから出力される音声の周波数−振幅特性の差が大きくなることによっては、ユーザに与えられるべき臨場感が損なわれてしまうことになる。
そこで、これらの問題点を解消するために、Ａｃｈの補正後特性を目標特性として、残りの３つのチャンネルの周波数−振幅特性を近づけるような補正処理を行う。

以下では、Ａｃｈ以外のチャンネル（総称してＢｃｈと呼ぶ）のうち、ある１つのチャンネルについての補正処理について例示するが、残りのチャンネルについても同様の処理を行えばよい。
先ず、上記のようにしてＡｃｈの補正後特性を目標特性としてＢｃｈの周波数−振幅特性の補正を行うにあたっては、Ｂｃｈのうちのある１つの対象とするチャンネルについて測定された周波数−振幅特性について、先に説明した調整対象周波数範囲Ｘに加え、さらに調整対象周波数範囲Ｘのうちの低周波数帯域を「ｃｈ間差重視帯域」として設定する。これまでも述べてきたように、左右のスピーカＳＰから出力される音声の周波数−振幅特性の差が大きな場合には、音像の歪みが発生してしまう。とりわけ、低周波数帯域での周波数−振幅特性の差が大きな場合に、音像の歪みが著しい。そこで、ＡｃｈとＢｃｈの両スピーカＳＰから出力される音声の周波数−振幅特性の差を重点的に評価するためのｃｈ間差重視帯域を低周波数側に設定する。

上記の内容をふまえ、図７（ａ）でＡｃｈ及びＢｃｈの差分面積を小さくするための処理について説明する。
まず、この場合の調整では、ＡｃｈとＢｃｈの両周波数−振幅特性の差を小さくすることを目標とする。そのために、最初の手順として、エリア１〜エリア４と示されるように、目標特性であるＡｃｈに対して対象特性であるＢｃｈのゲイン（振幅）が不足する部分と、超過する部分とで分けたエリアごとに、目標特性とのゲイン差分量を算出する。
すなわち、先の対象特性Tks-1の補正処理においては、目標特性がゲイン０のフラットな特性であったため、ゲイン０の直線に対してゲインが超過する部分を凸部、ゲインが不足する部分を凹部としていたが、今回の補正演算処理においては、目標特性がＡｃｈの特性であり直線とはなっていない。そこで、ＡｃｈとＢｃｈの両周波数−振幅特性の交点ごとにそれぞれ領域を分割する。

ＡｃｈとＢｃｈの両特性で囲まれた面積の算出方法は、先の図５と同様である。すなわち、例えば一定間隔ごとに設定されている周波数ポイントにおける対象特性（Ｂｃｈの特性）と目標特性（Ａｃｈの特性）とのゲイン差に対して固定値による周波数幅の値を乗算してバーグラフ状の面積部求め、それらを足し合わせることで各エリアの面積を求めることとする。
そして、各エリアごとの面積を算出し、各エリアの面積を小さくする、すなわちＡｃｈとＢｃｈの周波数−振幅特性の差を小さくすることを目標とする。なお、図７（ａ）では、エリア４が最大面積であることを示している。

ここで、先に説明したＡｃｈの補正処理については、周波数−振幅特性の補正を行う場合に十分な素子数を割り当てることが難しいこともあるため、単に差分面積が最大であるエリアから順番に補正演算処理を実行していくというのが順当なやり方であった。すなわち、周波数−振幅特性の差を小さくして両者を一致させるためには、面積が最大のエリアを「最も補正が必要なエリア」であるとして、面積の大きい順番に補正を実行することとしていた。ところが、先にも述べたように、音像の歪みに大きく影響しているのは、低周波数帯域での周波数−振幅特性の差であるということが判明している。このような低周波数帯域での周波数−振幅特性の差を補正するためには、たとえｃｈ間差重視帯域にあるエリアの面積がｃｈ間差重視帯域以外のエリアの面積よりも小さかったとしても、ｃｈ間差重視帯域の方から優先して補正演算処理が実行される必要性があると考えることができる。従って、Ｂｃｈの周波数−振幅特性の補正を行う場合、ｃｈ間差重視帯域内のエリアに関しては、算出面積を増加させるための「重み付けを設定する」という処理を実行する。そこで、次に重み付けについての説明を行う。

図７（ｂ）において、重み付けの具体的な適用について説明する。
この場合の例では、エリア１とエリア２がｃｈ間差重視帯域内に位置していることがわかる。図からもわかる通り、調整対象周波数範囲Ｘ内で一番エリア面積が大きいのは、エリア４である。従って、図７（ａ）で説明したように、最初に補正演算処理を実行する領域はエリア４であることになる。一方、図７（ｂ）に示す処理において重み付けを設定した場合には、エリア４以外のｃｈ間差重視帯域内にあるエリアから優先的に補正することもできる。
図において、ｃｈ間差重視帯域内に位置しているエリア１の面積と、ｃｈ間差重視帯域以外のエリア４との面積を比較した場合、重み付けを設定していない場合には、エリア４の方が面積は大きくなっている。例えば、エリア４の面積が１０、重み付けを設定する前のエリア１の面積が８であったとする。
ここで、エリア１に重み付けを設定した結果、エリア１の面積の方がエリア４よりも大きくなれば、エリア１の方が優先的に補正されることになる。例えば、重み付けを設定する際の係数が、一例として図に示しているように１．５であった場合、エリア１に重み付けを設定した結果のエリア面積（以下「評価面積」という）は１２となる。そのため、エリア１（評価面積＝１２）の方がエリア４（面積＝１０）よりも大きくなり、その結果エリア１から優先的に補正されることとなる。従って、このようにｃｈ間差重視帯域に位置するエリアから優先的に補正演算処理が実行され、そのエリアでの両チャンネルの周波数−振幅特性の差を小さくすることが可能となる。

なおここでは、４つのチャンネルのうちのＡｃｈとＢｃｈの周波数−振幅特性の補正処理についてのみ説明しているが、Ｂｃｈとして残りの２つのチャンネルの周波数−振幅特性の補正処理についても、同様の処理が実行されることになる。

次の図８（ａ）では、調整対象周波数範囲Ｘ内、特にｃｈ間差重視帯域における重み付けの評価方法について説明する。
本実施の形態において、先ず注意すべき点は、１回目の補正演算処理では先に説明したような重み付けを設定することなしに補正を実行するという点である。すなわち、Ａｃｈの補正後特性を目標特性として対象特性であるＢｃｈの補正演算処理を実行する場合、最初はｃｈ間差重視帯域を優先することなしに、調整対象周波数範囲Ｘ全域で一番大きなエリア面積から補正を実行する。そして、重み付け無しの補正演算処理を実行した結果、音像の歪みが改善されたかどうかを判断し、音像の歪みが改善されていれば、重み付けを設定することなしに、１回の補正演算処理で終了する。このようにして重み付けなしで補正することができれば、他の周波数帯域を犠牲にすることなく、補正することが可能となる。

次に、１回目の補正演算処理により音像の歪みが改善されなかった場合には、２回目の補正演算処理から重み付けを設定することとしている。また、重み付けを設定したことに伴い、評価面積も増加することになる。
そして、２回目の補正演算処理によっても音像の歪みが改善されなかった場合には、さらに３回目の補正演算処理でより大きな係数の重み付けを設定することとしている。これに伴い、評価面積も２回目よりさらに増加することになる。すなわち、１回目、２回目の補正演算処理でも音像の歪みが改善されなかったのであるから、３回目ではさらに係数を大きくして、評価面積を増加させ、ｃｈ間差重視帯域にあるエリアが他の周波数帯域にあるエリアよりも優先的に補正されやすくする。

図８（ｂ）では、重み付けの係数について説明する。
図では、ｃｈ間差重視帯域について、周波数の低い側を補正優先度高領域、周波数の高い側を補正優先度低領域の２つの領域に分割している。
本実施の形態では、このような帯域分けを行った上で、ｃｈ間差重視帯域内でも重み付けの係数を変化させることとする。すなわち、ｃｈ間差重視帯域の中でより低周波側である方が音像の歪みに影響があるため、低周波数帯域である補正優先度高領域ほど重み付けの係数を大きくする。また、ｃｈ間差重視帯域内の補正優先度低領域についても、補正優先度高領域ほどではないものの、重み付けを設定することとする。すなわち、補正優先度低領域内に位置しているエリアについては、補正優先度高領域よりも小さい重み付けの係数を設定する。

補正優先度高領域では、１回目の補正演算処理にあたっては重み付けを設定しないため、重み付けの係数は「１.０」である。そして、補正演算処理回数の増加とともに、重み付けの係数についても、所定レベルずつ増加させることとする。
補正優先度低領域でも、１回目の補正演算処理にあたっては重み付けを設定しないため、重み付けの係数は「１.０」である。そして、補正演算処理回数の増加とともに、重み付けの係数が大きくなることは補正優先度高領域と同様であるが、補正優先度低領域ではさらに、優先度が下がるにつれて、すなわち周波数が高くなるにつれて重み付けの係数も小さくなるように、重み付けを表す直線が傾くようにしている。
上記以外の領域では、重み付けを設定しない。そのため、補正優先度高、低領域以外、すなわちｃｈ間差重視帯域以外では、重み付けの係数は常に「１.０」のままである。
以上により、本実施の形態では、補正優先度高領域→補正優先度低領域の順に、周波数が高くなるにつれて、重み付けの数値が小さくなるようにしている。

このように、本実施の形態としての補正演算処理は、複数あるうちのある１つのチャンネルについて、フラットな特性を目標特性として補正処理を行い、その他残りのチャンネルについては、最初に補正処理を行って得られた補正後の特性を目標特性として補正処理を行う。このような動作によれば、ある１つのチャンネルの周波数−振幅特性に他のチャンネルの周波数−振幅特性を近づけることとなるため、チャンネル毎の周波数−振幅特性の差を小さくすることができる。すなわち、左右一対のスピーカＳＰからそれぞれ出力される音声の周波数−振幅特性の差が小さくなることから、出力される音像の歪みも小さくすることができる。さらに、前後一対のスピーカＳＰからそれぞれ出力される音声の周波数−振幅特性の差も小さくなることから、その結果リスナーに対してより臨場感を与えることが可能となる。
さらに、本実施の形態では、調整対象周波数範囲Ｘの中の低周波数側にｃｈ間差重視帯域を設け、その範囲に位置する特性の差によって形成される差分面積に対して重み付けを設定する。このように重み付けを設定することにより、たとえ、ＰＥＱを用いて少ない素子により補正処理を行う場合であっても、低周波数帯域の差分面積を小さくするための補正処理を効率的に行うことができる。

続いては、図９のフローチャートを参照して、上記説明による本実施の形態としての１つ目のチャンネル（Ａｃｈ）に対する音場補正処理を実現するために行われるべき処理動作について説明する。
なお、この図９に示される処理動作は図１に示したＣＰＵ９がＲＯＭ１０に格納されるプログラムに基づいて実行するものである。
また、この図を始めとし、後述する図１１、１２の処理動作が実行されるにあたっては、既にＣＰＵ９の指示に基づき、ＤＳＰ４による４つのチャンネルについての周波数−振幅特性の測定が行われ、その結果に基づき得られた４つのチャンネルについての周波数−振幅特性の情報がＣＰＵ９に既に供給され、保持された状態にあるものとする。

図９において、先ずステップＳ１０１では、調整対象周波数範囲Ｘの設定を行う。すなわち、先の図５にて説明したように、この場合は予め定められた調整対象周波数範囲Ｘの設定を行う。

続くステップＳ１０２では、ＥＱ素子の選択を行う。つまり、この場合は、ＥＱ素子Ａ〜ＥＱ素子Ｆまでの６つの素子のうち、先ずは１つ目のＥＱ素子（例えばＥＱ素子Ａ）を選択するようにされる。

そして、ステップＳ１０３では、設定範囲において、対象特性と目標特性との差分の面積を、凹部／凸部で分けたエリアごとに算出する処理を行う。すなわち、予め定められた調整対象周波数範囲Ｘ内において、ＤＳＰ４による測定結果に基づく対象特性について、この場合は０dBのラインとされる目標特性に対しゲイン（振幅）が不足する部分と超過する部分とで分けたエリアごとに、目標特性との差分の面積を算出するようにされる。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３の算出結果に基づき、面積最大となるエリアを特定するようにされる。
また、ステップＳ１０５では、特定されたエリア内で目標特性からのゲイン差分値が最大となる周波数ポイント（fsp-Gmax）を選択する。

その上でステップＳ１０６では、選択したＥＱ素子の中心周波数を周波数ポイント（fsp-Gmax）の周波数に決定する。
さらに、ステップＳ１０７では、ゲイン値を周波数ポイント（fsp-Gmax）における目標特性からの差分値に基づき決定する。つまり、周波数ポイント（fsp-Gmax）における対象特性のゲイン値と目標特性のゲイン値との差分値の反転値を、選択したＥＱ素子の上記中心周波数のゲイン値として決定する。

続くステップＳ１０８では、Ｑ値として、所定の第１候補値を選択する。すなわち、予め定められたＱの各候補値のうち、第１候補値としての所定の候補値を先ずは選択するようにされる。

そして、次のステップＳ１０９では、周波数−振幅特性の算出を行う。つまり、ステップＳ１０２にて選択したＥＱ素子に対し、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７にてそれぞれ決定した中心周波数、ゲイン値を設定し、またＱ値として先のステップＳ１０８（又は後述のステップＳ１１３）にて選択した候補値を設定した場合に得られる周波数−振幅特性を算出する。

続くステップＳ１１０では、算出した特性と目標特性との差分の総面積を算出するようにされる。
さらに、次のステップＳ１１１では、算出した総面積と選択したＱ値とを対応づけて、例えばＲＡＭ１１等に保持するようにされる。

ステップＳ１１２では、全Ｑ値を試したか否かについて判別処理を行う。つまり、予め設定された全Ｑ候補値について、それらを設定した場合の周波数−振幅特性の算出と上記総面積の算出を行ったか否かについて判別処理を行う。
ステップＳ１１２において、全Ｑ値を未だ試してはいないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ１１３に進み、次Ｑ候補値を選択した後、先のステップＳ１０９における周波数−振幅特性の算出処理に戻るようにされる。つまり、これらステップＳ１１２→ステップＳ１１３を経由する処理によって、全Ｑ候補値を試すためのルーチンが形成される。

一方、ステップＳ１１２において、全Ｑ値を試したとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ１１４に進み、総面積を最小とした候補値を選択したＥＱ素子のＱ値に決定するようにされる。

続くステップＳ１１５では、全素子のＱ値が決定されたか否かについて判別処理を行う。
未だ全ＥＱ素子についてのＱ値が決定されていないとして否定結果が得られた場合は、ステップＳ１１６に進み、先ずは次ＥＱ素子を選択するようにされる。すなわち、既に中心周波数、ゲイン値、Ｑ値の各値を決定済みのＥＱ素子以外から１つのＥＱ素子を選択するようにされる。

そして、ステップＳ１１７では、決定した各値（中心周波数、ゲイン、Ｑ）を設定したときの周波数−振幅特性（算出特性）と目標特性との差分の面積を、凹部／凸部で分けたエリアごとに算出するようにされる。
この場合、先のステップＳ１０９の処理により、既に各決定値を反映した場合の周波数−振幅特性が算出されていることになるので、その情報を保持しておくものとすれば、その算出特性について、先のステップＳ１０３と同様にして凹部／凸部で分けたエリアごとに目標特性との差分面積を算出するようにされればよい。

なお、ステップＳ１１０の算出処理が、同様に凹部／凸部のエリアごとに差分面積を算出し、それらエリアごとの面積値を加算して総面積値を求めるようにされている場合には、ステップＳ１１７としては、改めて凹部／凸部ごとの面積を求める必要はなく、このように既に算出済みのエリアごとの面積情報に基づき、各エリアの面積値を取得することができる。

上記ステップＳ１１７の処理を実行すると、図示するようにして先のステップＳ１０４に戻り、面積最大となるエリアを特定する処理を実行するようにされる。つまり、これによって、全ＥＱ素子について各値が決定されるまでは、繰り返しＥＱ素子の選択、選択したＥＱ素子の中心周波数及びゲイン値の決定、各Ｑ候補値を試した上でのＱ値の決定のための各処理が行われるものとなる。

そして、先のステップＳ１１５において、全素子のＱ値が決定されたとして肯定結果が得られた場合は、ステップＳ１１８に進み、各ＥＱ素子の決定値を設定するための処理を実行するようにされる。すなわち、先に説明したようにして、ＤＳＰ４に決定したＥＱ素子ごとの各値を指示するための係数を与えるようにされる。ＤＳＰ４では、与えられた各係数を、それぞれのＥＱ素子の乗算器（図３参照）の係数として設定するようにされる。

さらに、次のステップＳ１１９では、補正後特性を算出するための処理を実行するようにされる。すなわち、ステップＳ１１９においては、最終的に決定された各ＥＱ素子の決定値をもとに、各ＥＱ素子のパラメータを設定したときの周波数−振幅特性を「補正後特性」として算出する。

また、ステップＳ１２０では、上記補正後特性を新たな目標特性として設定する。すなわち、本実施の形態では、以降の処理において、対象特性Tks-1以外の他のチャンネルの対象特性に関しては、Ａｃｈの補正後特性に一致するようにする。そのため、目標特性を０dBのラインではなく、新たに算出されたＡｃｈの補正後特性に設定することとしている。

そして、ステップＳ１２０で１つ目のチャンネル（Ａｃｈ）についての補正後特性を目標特性として設定したら、図１０へと処理を進め、Ｂｃｈの周波数−振幅特性を上記目標特性に一致させるための処理を行う。

先ず、ステップＳ２０１では、調整対象周波数範囲Ｘを、優先度に応じて分割／設定する。すなわち、先の図７、８にて説明したように、調整対象周波数範囲Ｘの低周波数側の一部をｃｈ間差重視帯域としたうえで、さらにｃｈ間差重視帯域を補正優先度高領域と補正優先度低領域の２つの領域に分割する。なお、ここでいう「優先度」とは、上記もしたが、音像の歪みを改善するために補正演算処理が必要とされる度合いのことである。

続くステップＳ２０２では、音場補正処理を実行する。
ここで、図１１のフローチャートにより、図１０のステップＳ２０２としての音場補正処理のための処理動作について説明する。

図１１において、先ずステップＳ３０１では、先の図９におけるステップＳ１０２と同様に、ＥＱ素子の選択を行う。なお、音場補正処理を行う際、初期設定では回数Ｎ＝１が設定されている。
次のステップＳ３０２では、回数Ｎに応じた重み付けを設定する。すなわち、先の図７で説明したように、ｃｈ間差重視帯域にある、ＡｃｈとＢｃｈ両周波数−振幅特性によって形成されたエリアについて、回数に応じた重み付けを設定する。
またステップＳ３０３では、設定範囲内で、対象特性と目標特性の面積を特性の交点で分けたエリア毎に算出する。すなわち、先にＡｃｈについて補正を行う場合にはフラットな特性を目標特性としたが、Ｂｃｈについて補正を行う場合にはＡｃｈの補正後特性を目標特性としているため、必ずしもフラットとはなっていない。したがって、先のＡｃｈについて補正を行う場合のように凹部／凸部で分けられたエリアによってではなく、Ａｃｈの補正後特性と目標特性であるＢｃｈの両特性の交点で分けたエリアを基準に面積の算出を行う。
そして、次のステップＳ３０４では、ｃｈ間差重視帯域内にあるエリアについて、ステップＳ３０３で算出したエリアの面積に対して重み付けを設定した面積を算出して、これを新たに評価面積とする。

なお、次のステップＳ３０５からステップＳ３１７までの処理は先に説明した図９のステップＳ１０４からステップＳ１１６までの処理と同内容である。よって、それらの処理の詳しい説明は省略する。
ただし、ステップＳ３１８の処理については先のステップＳ１１７と異なり、この場合の目標特性はフラットな特性ではなくＡｃｈの補正後特性であるため、ステップＳ３０３と同様に、目標特性との差分の面積をそれぞれの特性の交点で分けたエリア毎に算出する。

説明を図１０に戻す。
ステップＳ２０２の音場補正処理として、上記説明した処理を行ったら、次のステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３では、補正後特性を算出する。すなわち、上記ステップＳ２０２での音場補正処理によって得られた各ＥＱ素子のパラメータをＢｃｈの各イコライザに設定したときに得られる周波数−振幅特性を計算し、それをＢｃｈの補正後特性として算出する。
そして、ステップＳ２０４では、補正後特性と目標特性のｃｈ間差重視帯域での差分値Ｄを算出する。すなわち、上記ステップＳ２０３で算出したＢｃｈの補正後特性と、目標特性であるＡｃｈの両特性について、ｃｈ間差重視帯域の範囲の中での差分値Ｄを算出する。
次のステップＳ２０５では、上記算出した差分値Ｄが閾値ｔｈよりも小さいかどうかについての判別処理を行う。すなわち、ｃｈ間差重視帯域内での目標特性であるＡｃｈと補正後特性であるＢｃｈの両周波数−振幅特性の差分面積を小さくすることを目的としているため、差分値Ｄと予めＣＰＵに設定された閾値ｔｈの比較を行い、差分値Ｄが閾値ｔｈよりも小さいか否かについて判別処理を行う。

そして、ステップＳ２０５において、上記目標特性であるＡｃｈの周波数−振幅特性とこの場合の補正後特性であるＢｃｈの周波数−振幅特性による差分値Ｄが閾値ｔｈよりも小さくないと判別された場合には、処理をステップＳ２０６へと進め、音場補正処理の実行回数が３回以上であるかどうかについての判別処理を行う。すなわち、本実施の形態において、ｃｈ間差重視帯域での差分値Ｄが所定値よりも小さくないと判別した場合には、さらなる補正演算処理を実行することとしているが、一定回数以上補正演算処理を重ねても、あまり音像の歪みの補正への改善が見られない場合がある。そこで、本実施の形態においては、一つの目安として、補正演算処理の実行回数の上限を例えば３回として、以降は補正演算処理を行わないこととしている。

ステップＳ２０６において、音場補正処理の実行回数が３回以上ではないとされた場合には、ステップＳ２０７に進み、音場補正処理の実行回数Ｎを１つインクリメントする。その後、ステップＳ２０６からステップＳ２０２へと戻り、差分値Ｄが閾値ｔｈ以上であり、なおかつ音場補正処理の回数Ｎが３未満である限り、ステップＳ２０２からステップＳ２０６のループ処理を繰り返すこととなる。

一方、ステップＳ２０４において、目標特性であるＡｃｈの周波数−振幅特性と補正後特性であるＢｃｈの周波数−振幅特性の差がｃｈ間差重視帯域内で所定の閾値ｔｈよりも小さくなっていると判別した場合、あるいは上記ステップＳ２０５において音場補正処理の実行回数が３回以上であると判別した場合には、ステップＳ２０８に進み、各ＥＱ素子の決定値を設定するための処理を実行するようにされる。すなわち、先に説明したようにして、ＤＳＰ４に決定したＥＱ素子ごとの各値を設定させるための係数を与える。ＤＳＰ４では、与えられた各係数を、それぞれのＥＱ素子の乗算器（図３参照）の係数として設定することになる。

図１２に、本実施の形態における実際の補正例を示す。図には４つのチャンネルのうち２つのチャンネルについての周波数−振幅特性しか示していないが、最初に補正したチャンネルをＡｃｈ、そして残りの３つのチャンネルそれぞれを、Ｂｃｈとして代表させればよい。
図１２（ａ）には、補正前のＡｃｈ及びＢｃｈの周波数−振幅特性を示す。両チャンネルの周波数−振幅特性の差は、調整対象周波数範囲Ｘのみならず、それ以外の範囲でも大きなものとなっている。
一方、図１２（ｂ）には、補正後のＡｃｈ及びＢｃｈの周波数−振幅特性を示す。両チャンネルの周波数−振幅特性の差は、補正前と比べて調整対象周波数範囲Ｘ全体において小さくなっており、特に補正優先度高領域の範囲内では、両チャンネルの特性の差は極めて小さなものとなっている。
このように、低周波数帯域に位置するｃｈ間差重視帯域、なかでも補正優先度高領域内での両チャンネルの差を小さくできることで、左右の両スピーカＳＰから出力される音声について、音像の歪みも良好に改善することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した実施の形態に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、本実施の形態では、４つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）のうちのある１つのスピーカＳＰ-FLをＡｃｈとして、まずこのＡｃｈの周波数−振幅特性をフラットな特性に近づけるための補正を行い、その後に残りの３つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）から出力される音声の周波数−振幅特性を、Ａｃｈの補正後特性に近づけるようにして補正処理を実行するものとした。
それ以外にも、Ａｃｈ（スピーカＳＰ-FL）の周波数−振幅特性をフラットな特性に近づけるための補正を行ったうえで、スピーカＳＰ-FR及びスピーカＳＰ-RLから出力される音声の周波数−振幅特性についてはＡｃｈの補正後特性に近づけ、残りのスピーカＳＰ-RRから出力される音声の周波数−振幅特性のみをスピーカＳＰ-RLのチャンネルの補正後特性に近づけることとしてもよい。
このようにすることによっても、左右、前後のスピーカＳＰから出力される音声の周波数−振幅特性をそれぞれ近づけるようにすることができ、音像の歪みの改善と、より臨場感を得ることができるという本実施の形態の効果は同様に得られることになる。

また、これまでの説明では、前後のｃｈ間の周波数−振幅特性の差に起因する臨場感の問題も考慮するものとして、前後ｃｈ間の特性の差を小さくするような補正処理とすることを前提としたが、例えばこのような臨場感についての問題は考慮しないとした場合等には、前側と後側とでそれぞれ独立して補正処理を行うようにすることもできる。
つまり、先ずは前側のスピーカＳＰについて、例えばスピーカＳＰ-FRを所定の特性（例えばフラットな特性）に近づけるように補正処理し、スピーカＳＰ-FLをスピーカＳＰ-FRの補正後特性を目標特性として補正処理を行う。また、後側のスピーカＳＰについても、例えば同様にスピーカＳＰ-RRを所定の特性に近づけるように補正処理を行った上で、スピーカＳＰ-RLはスピーカＳＰ-RRの補正後特性を目標特性として補正処理を行うようにする。
このように前側と後側とでそれぞれ独立して、一方のｃｈは所定の特性を目標特性として補正処理を行い、他方のｃｈはその補正後特性を目標特性として補正処理を行うようにした場合にも、実施の形態の場合と同様に左右のスピーカＳＰの周波数−振幅特性の差に起因する音像の歪みを改善することができる。

さらに、本実施の形態では、図２に示した計６つのスピーカＳＰのうち、４つのスピーカＳＰ（ＳＰ-FR、ＳＰ-FL、ＳＰ-RR、ＳＰ-RL）を補正対象とすることとしているが、備えられるスピーカの数が異なる場合には、それに応じて補正対象とするスピーカＳＰの数も変更することができる。

また、重み付けの係数については、補正演算処理の回数が増す毎に段階的に一定レベルで大きくすることした。他の重み付けの例としては、３回目の補正演算処理を行う場合には、２回目の補正演算処理を行った場合よりもさらに大きな係数を重み付け係数に設定することも考えられる。また、２回目、３回目の補正演算処理を行う際には、本実施の形態で設定した重み付け係数（本実施の形態では「１．５」）とは異なる数値を設定して一定レベルで大きくしてもよい。

また、イコライザ素子として、ＰＥＱではなくＧＥＱを用いることとしてもよい。ここで、ＰＥＱを用いて少ない素子数により補正を行う場合には、全ての領域での補正を均等に行うことはできず、周波数ポイントをいくつか選択したうえで中心周波数を設定することにより、いずれかの領域を優先して対応する必要がある。一方、ＧＥＱを用いて補正を行う場合には、中心周波数が固定されているため、ＰＥＱを用いる場合のように、ある周波数ポイントを選択して、特定の領域を優先して補正を行うという概念は適用できない。このため、ＧＥＱを用いて補正を行う場合には、Ａｃｈの補正後特性を目標特性として、それに対象特性を近づけるようにゲイン調整するという概念のみが適用されればよい。

また、周波数ポイントが合計３１箇所設けられることとしたが、周波数ポイントとして設定される数はそれよりも増減させることも可能である。
また、本実施の形態においては、補正演算処理の上限を３回としたが、回数についての制限は設けなくてもよい。また、１回目の補正処理から重み付けをすることとしてもよい。

また、本実施の形態では、Ａｃｈの補正後特性を目標特性として補正を行う場合のＥＱ素子のＱ値の決定処理において、各Ｑ候補値を設定したときの周波数−振幅特性を評価する範囲を調整対象周波数範囲Ｘ全体としたが、これに代えてｃｈ間差重視帯域とすることもできる。

本発明の実施の形態としての信号処理装置を備えて構成されるＡＶアンプの内部構成を示すブロック図である。実施の形態のＡＶアンプに対してスピーカとマイクロフォンを組み合わせたＡＶシステムの構成を示す図である。実施の形態の信号処理装置が備えるイコライザ素子の構成例を示したブロック図である。測定された周波数−振幅特性と目標特性との関係を例示した図である。実施の形態としてのある１つのチャンネルについての補正処理動作について説明するための図である。同じく、実施の形態としてのある１つのチャンネルについての補正処理動作について説明するための図である。実施の形態としての他のチャンネルについての補正処理動作について説明するための図である。実施の形態の重み付けを説明するための図である。実施の形態としての、ある１つのチャンネルについての補正処理動作について示したフローチャートである。実施の形態としての、音場補正処理を含む他のチャンネルについての補正を実現させるための処理動作を説明するフローチャートである。実施の形態としての、音場補正処理動作を実現させるための処理動作を説明するフローチャートである。実施の形態の、ある１つのチャンネルと他のチャンネルそれぞれについての補正前と補正後の周波数−振幅特性の図である。

符号の説明

１ＡＶアンプ、２マイクアンプ、３Ａ／Ｄコンバータ、４ＤＳＰ、５Ｄ／Ａコンバータ、６アンプ、７バス、８操作部、９ＣＰＵ、１０ＲＯＭ、１１ＲＡＭ、１２表示制御部、１３表示部、ＳＷスイッチ、Ｍマイクロフォン、ＳＰスピーカ、２１，２２，２９，３０遅延素子、２３，２４，２５，２７，２８，３１，３２乗算器、２６加算器

Claims

それぞれが複数チャンネルのオーディオ信号に対応して設けられ、上記複数チャンネルのオーディオ信号のうち対応するチャンネルのオーディオ信号を入力し、設定されたパラメータに基づき少なくともゲイン調整を行う複数のイコライザと、
上記複数チャンネルごとの上記イコライザにより処理されたそれぞれのオーディオ信号を音声出力する複数の出力手段と、
上記出力手段から出力されたオーディオ信号の周波数−振幅特性を測定する測定手段と、
上記測定手段による測定結果に基づき、各チャンネルのオーディオ信号の周波数−振幅特性を補正するための演算処理を行う演算手段とを備え、
上記演算手段は、
上記複数チャンネルのうち所定の第1のチャンネルについては、上記測定手段により測定された上記第1のチャンネルについての周波数−振幅特性が所定の目標特性と一致するように上記第１のチャンネルの上記イコライザに設定されるべきパラメータを算出し、
上記第1のチャンネル以外の他のチャンネルについては、上記算出したパラメータを上記第１のチャンネルのイコライザに設定したときに得られる周波数−振幅特性を目標特性として算出した上で、この算出した目標特性と、上記測定手段により測定された対象とするチャンネルの周波数−振幅特性とが一致するように上記対象とするチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出する、
ことを特徴とする信号処理装置。
上記イコライザはパラメトリックイコライザであって、上記設定されたパラメータに基づき中心周波数と、ゲイン値と、先鋭度とを変化させることができることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
上記演算手段は、上記第1のチャンネル以外の他のチャンネルについては、上記測定手段により測定された周波数−振幅特性の所定の周波数帯域を重視帯域としたうえで、上記重視帯域を優先して周波数−振幅特性を補正するための演算処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
上記演算手段は、上記重視帯域内で、上記第1のチャンネルとそれ以外の他のチャンネルとの周波数−振幅特性の差が所定値以下であるかどうかについての評価を行い、上記周波数−振幅特性の差が所定値以下でない場合には、上記重視帯域での優先度を変化させて再度補正演算処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
それぞれが複数チャンネルのオーディオ信号に対応して設けられ、上記複数チャンネルのオーディオ信号のうち対応するチャンネルのオーディオ信号を入力し設定されたパラメータに基づき少なくともゲイン調整を行う複数のイコライザと、上記複数チャンネルごとの上記イコライザにより処理されたそれぞれのオーディオ信号を音声出力する複数の出力手段と、上記出力手段から出力されたオーディオ信号の周波数−振幅特性を測定する測定手段とを備えた信号処理装置における信号処理方法として、
上記複数チャンネルのうち所定の第1のチャンネルについては、上記測定手段により測定された上記第1のチャンネルについての周波数−振幅特性が所定の目標特性と一致するように上記第１のチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出し、
上記第1のチャンネル以外の他のチャンネルについては、上記算出したパラメータを上記第１のチャンネルのイコライザに設定したときに得られる周波数−振幅特性を目標特性として算出した上で、この算出した目標特性と、上記測定手段により測定された対象とするチャンネルの周波数−振幅特性とが一致するように対象とするチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出する手順を備えたことを特徴とする信号処理方法。
それぞれが複数チャンネルのオーディオ信号に対応して設けられ、上記複数チャンネルのオーディオ信号のうち対応するチャンネルのオーディオ信号を入力し設定されたパラメータに基づき少なくともゲイン調整を行う複数のイコライザと、上記複数チャンネルごとの上記イコライザにより処理されたそれぞれのオーディオ信号を音声出力する複数の出力手段と、上記出力手段から出力されたオーディオ信号の周波数−振幅特性を測定する測定手段とを備えた信号処理装置において実行されるべきプログラムであって、
上記複数チャンネルのうち所定の第1のチャンネルについては、上記測定手段により測定された上記第1のチャンネルについての周波数−振幅特性が所定の目標特性と一致するように上記第１のチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出し、
上記第1のチャンネル以外の他のチャンネルについては、上記算出したパラメータを上記第１のチャンネルのイコライザに設定したときに得られる周波数−振幅特性を目標特性として算出した上で、この算出した目標特性と、上記測定手段により測定された対象とするチャンネルの周波数−振幅特性とが一致するように対象とするチャンネルのイコライザに設定されるべきパラメータを算出する手順を上記信号処理装置に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。