JP2000152374A - 自動スピ―カ・イコライザ - Google Patents
自動スピ―カ・イコライザInfo
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- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
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- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
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- H03G5/005—Tone control or bandwidth control in amplifiers of digital signals
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- H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
- H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
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- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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- H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
- H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラウドスピーカの自動イコライズ用の方法及
び／又は装置を提供する。 【解決手段】 ラウドスピーカの周波数に対する音声レ
ベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタル・デー
タと、ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実
際の応答曲線の第２ディジタル・データを与える。第１
ディジタル・データを第２ディジタル・データと比較し
て、実際の応答曲線が許容範囲内にあるかどうかを決定
する。実際の応答曲線が許容範囲内にない場合、ディジ
タル・オーディオ・フィルタが反復的に発生され、ディ
ジタル・オーディオ・フィルタが第２ディジタル・デー
タに適用されて補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する。補償応答曲線が許容範囲内に入るまで、又
はディジタル・オーディオ・フィルタの数に対する所定
の制限に到達するまで、ディジタル・オーディオ・フィ
ルタの周波数、振幅及び帯域幅が自動的に最適化され
る。
び／又は装置を提供する。 【解決手段】 ラウドスピーカの周波数に対する音声レ
ベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタル・デー
タと、ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実
際の応答曲線の第２ディジタル・データを与える。第１
ディジタル・データを第２ディジタル・データと比較し
て、実際の応答曲線が許容範囲内にあるかどうかを決定
する。実際の応答曲線が許容範囲内にない場合、ディジ
タル・オーディオ・フィルタが反復的に発生され、ディ
ジタル・オーディオ・フィルタが第２ディジタル・デー
タに適用されて補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する。補償応答曲線が許容範囲内に入るまで、又
はディジタル・オーディオ・フィルタの数に対する所定
の制限に到達するまで、ディジタル・オーディオ・フィ
ルタの周波数、振幅及び帯域幅が自動的に最適化され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオーディオ装置に関
係し、特にスピーカのイコライゼイションに関係する。
係し、特にスピーカのイコライゼイションに関係する。
【０００２】
【従来の技術】ラウドスピーカ、すなわち単にスピーカ
が高音質オーディオを実現するには、ラウドスピーカを
駆動する信号の特定のレベルに対してスピーカにより再
生される音声の振幅、又は音声レベルの周波数による本
質的な変動を正規化しなければならない。この過程はス
ピーカのイコライゼイション（等価）として知られてい
る。旧来は、精密計測器を使用してスピーカの特性を測
定し、スピーカをイコライズするのに必要なフィルタを
調整する経験を積んだ技術者によりイコライザの設計が
行なわれていた。この方法で、ラウドスピーカのスペク
トル性能が補償され、与えられた音声信号電力レベルに
対してラウドスピーカの性能範囲の全ての音声周波数で
生成する音声の振幅が近似的に同じとなる。このような
方法は手動で時間がかかり、非常な経験を必要とする
が、浪費したリソースに対して必ずしも最良のイコライ
ゼイションを生じるわけではない。
が高音質オーディオを実現するには、ラウドスピーカを
駆動する信号の特定のレベルに対してスピーカにより再
生される音声の振幅、又は音声レベルの周波数による本
質的な変動を正規化しなければならない。この過程はス
ピーカのイコライゼイション（等価）として知られてい
る。旧来は、精密計測器を使用してスピーカの特性を測
定し、スピーカをイコライズするのに必要なフィルタを
調整する経験を積んだ技術者によりイコライザの設計が
行なわれていた。この方法で、ラウドスピーカのスペク
トル性能が補償され、与えられた音声信号電力レベルに
対してラウドスピーカの性能範囲の全ての音声周波数で
生成する音声の振幅が近似的に同じとなる。このような
方法は手動で時間がかかり、非常な経験を必要とする
が、浪費したリソースに対して必ずしも最良のイコライ
ゼイションを生じるわけではない。
【０００３】最近、自動イコライズ方式が提案された。
例えば、このような提案方式の１つは自動グラフィック
・イコライザである。このようなイコライザは、フィル
タにより全音声帯域をカバーする固定中心周波数と固定
Ｑ（チャネルの帯域に対する中心周波数の比率）を有す
る複数個のチャネルを有する。ある環境下でラウドスピ
ーカのスペクトル的挙動を記録する機器を使用し、次い
で、自動化された方法でラウドスピーカの性能を補償す
るようなフィルタを可変に適用し、これによりラウドス
ピーカのスペクトル的挙動を目標の曲線により近づける
ことによりこのようなイコライザでのイコライゼイショ
ン過程を自動化することが提案された。この方式はその
最適化の能力が限定されており、イコライザが複雑であ
り、この方式を例えば安価な消費者用オーディオ製品に
広く行き渡って使用することを実用的ではなくしてい
る。また、最適化を自動的に改良する方法がない。
例えば、このような提案方式の１つは自動グラフィック
・イコライザである。このようなイコライザは、フィル
タにより全音声帯域をカバーする固定中心周波数と固定
Ｑ（チャネルの帯域に対する中心周波数の比率）を有す
る複数個のチャネルを有する。ある環境下でラウドスピ
ーカのスペクトル的挙動を記録する機器を使用し、次い
で、自動化された方法でラウドスピーカの性能を補償す
るようなフィルタを可変に適用し、これによりラウドス
ピーカのスペクトル的挙動を目標の曲線により近づける
ことによりこのようなイコライザでのイコライゼイショ
ン過程を自動化することが提案された。この方式はその
最適化の能力が限定されており、イコライザが複雑であ
り、この方式を例えば安価な消費者用オーディオ製品に
広く行き渡って使用することを実用的ではなくしてい
る。また、最適化を自動的に改良する方法がない。
【０００４】その他に提案された方式は、高速フーリエ
変換（FFT）と有限インパルス応答（FIR）フィルタの組
合せで実施される逆フィルタを自動的に得ることにより
音場をイコライズすることを提案している。しかしなが
ら、逆フィルタ実装は非常に複雑であり、相当なリソー
スを必要とし、従ってこの方式も例えば安価な消費者用
オーディオ製品に広く行き渡って使用することを実用的
ではなくしている。加えて、これも再最適化する方法が
ない。
変換（FFT）と有限インパルス応答（FIR）フィルタの組
合せで実施される逆フィルタを自動的に得ることにより
音場をイコライズすることを提案している。しかしなが
ら、逆フィルタ実装は非常に複雑であり、相当なリソー
スを必要とし、従ってこの方式も例えば安価な消費者用
オーディオ製品に広く行き渡って使用することを実用的
ではなくしている。加えて、これも再最適化する方法が
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】それ故、実装に過大な
複雑度を含まないラウドスピーカの自動イコライゼイシ
ョンの方法及び／又は装置を有することが望ましい。ま
た、自動的にイコライゼイションを再最適化するラウド
スピーカの自動イコライゼイションの方法及び／又は装
置を有することも望ましい。本発明はこのような方法と
装置を提供する。
複雑度を含まないラウドスピーカの自動イコライゼイシ
ョンの方法及び／又は装置を有することが望ましい。ま
た、自動的にイコライゼイションを再最適化するラウド
スピーカの自動イコライゼイションの方法及び／又は装
置を有することも望ましい。本発明はこのような方法と
装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はラウドスピーカ
をイコライズするためのディジタル・フィルタを生成す
る方法を提供する。ラウドスピーカの周波数に対する音
声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタル・
データが与えられる。ラウドスピーカの周波数に対する
音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタル・データ
が与えられる。第１のディジタル・データを第２ディジ
タル・データと比較して、実際の応答曲線が許容範囲内
にあるかどうかを決定する。実際の応答曲線が許容範囲
内にない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタが反
復的に生成され、前記ディジタル・オーディオ・フィル
タにより変更された前記ラウドスピーカの応答に関係す
る変更データが生成される。変更データが許容範囲内に
入るか、又はディジタル・オーディオ・フィルタの数に
対する所定の制限に達するか、どちらかが先に生じるま
でディジタル・オーディオ・フィルタの周波数、振幅及
び帯域が自動的に最適化される。
をイコライズするためのディジタル・フィルタを生成す
る方法を提供する。ラウドスピーカの周波数に対する音
声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタル・
データが与えられる。ラウドスピーカの周波数に対する
音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタル・データ
が与えられる。第１のディジタル・データを第２ディジ
タル・データと比較して、実際の応答曲線が許容範囲内
にあるかどうかを決定する。実際の応答曲線が許容範囲
内にない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタが反
復的に生成され、前記ディジタル・オーディオ・フィル
タにより変更された前記ラウドスピーカの応答に関係す
る変更データが生成される。変更データが許容範囲内に
入るか、又はディジタル・オーディオ・フィルタの数に
対する所定の制限に達するか、どちらかが先に生じるま
でディジタル・オーディオ・フィルタの周波数、振幅及
び帯域が自動的に最適化される。
【０００７】本発明のこれらの及び他の特徴は、添付図
面と共に行なわれる以下の本発明の詳細な説明から当業
者には明らかとなる。
面と共に行なわれる以下の本発明の詳細な説明から当業
者には明らかとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に標準的な従来技術のオーデ
ィオ装置１００を示す。システム１００はオーディオ源
１１０、オーディオ処理機能１２０及び少なくとも１個
のラウドスピーカ装置１３０を含む。必要な増幅はラウ
ドスピーカ装置１３０内で提供されるものと仮定する。
ィオ装置１００を示す。システム１００はオーディオ源
１１０、オーディオ処理機能１２０及び少なくとも１個
のラウドスピーカ装置１３０を含む。必要な増幅はラウ
ドスピーカ装置１３０内で提供されるものと仮定する。
【０００９】従来、このようなシステムは図２のアナロ
グ・オーディオ装置２００に示すように完全にアナログ
的であった。図２で、例えばマイクロフォン、ラジオチ
ューナ又はテーププレーヤのようなアナログ・オーディ
オ源２１０が、何らかのイコライゼイション機能を含む
アナログ・オーディオ処理機能２２０へ電気信号を与え
る。アナログ・オーディオ処理機能２２０からの信号出
力は次いでラウドスピーカ装置２３０を介して演奏され
る。
グ・オーディオ装置２００に示すように完全にアナログ
的であった。図２で、例えばマイクロフォン、ラジオチ
ューナ又はテーププレーヤのようなアナログ・オーディ
オ源２１０が、何らかのイコライゼイション機能を含む
アナログ・オーディオ処理機能２２０へ電気信号を与え
る。アナログ・オーディオ処理機能２２０からの信号出
力は次いでラウドスピーカ装置２３０を介して演奏され
る。
【００１０】現在、オーディオ装置はますますディジタ
ル的になって来ている。概念的なディジタル装置３００
を図３に示す。このディジタル・オーディオ装置３００
は、ラウドスピーカ装置３４０がアナログである必要が
あるため、実際にはアナログとディジタル素子の両方を
含む。しかしながら、再構成と再生の前はオーディオ信
号は全てディジタルであるため、これはディジタル装置
と呼ばれる。ディジタル・オーディオ装置３００は、コ
ンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ又は合成音源
のようなディジタル・オーディオ源３１０を含む。ディ
ジタル・オーディオ源３１０からの信号出力はディジタ
ル・オーディオ処理機能３２０に与えられ、ここでディ
ジタル的に処理される。このようなディジタル処理はイ
コライゼイションを含んでもよい。ディジタル処理が完
了すると、信号はディジタル・アナログ変換器（「Ｄ／
Ａ」）３３０によりアナログに変換される。生成したア
ナログ信号はラウドスピーカ装置３４０を介して再生さ
れる。
ル的になって来ている。概念的なディジタル装置３００
を図３に示す。このディジタル・オーディオ装置３００
は、ラウドスピーカ装置３４０がアナログである必要が
あるため、実際にはアナログとディジタル素子の両方を
含む。しかしながら、再構成と再生の前はオーディオ信
号は全てディジタルであるため、これはディジタル装置
と呼ばれる。ディジタル・オーディオ装置３００は、コ
ンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ又は合成音源
のようなディジタル・オーディオ源３１０を含む。ディ
ジタル・オーディオ源３１０からの信号出力はディジタ
ル・オーディオ処理機能３２０に与えられ、ここでディ
ジタル的に処理される。このようなディジタル処理はイ
コライゼイションを含んでもよい。ディジタル処理が完
了すると、信号はディジタル・アナログ変換器（「Ｄ／
Ａ」）３３０によりアナログに変換される。生成したア
ナログ信号はラウドスピーカ装置３４０を介して再生さ
れる。
【００１１】現在のところ、多くのオーディオ装置はＤ
／Ａとラウドスピーカ装置に加えてディジタル部分と共
にアナログ部分を含む。図４はアナログ／ディジタル・
オーディオ装置４００を示す。このシステム４００はマ
イクロフォン又はテーププレーヤのようなアナログ・オ
ーディオ源４１０とコンパクトディスク、ミニディス
ク、ＤＶＤ又は合成音源のようなディジタル・オーディ
オ源４３０の両方を含む。さて、このような異なる音源
からの信号を適切に組合せるためには、ディジタル信号
をアナログに変換するか、又はアナログ信号をディジタ
ルに変換する必要がある。図４のオーディオ装置４００
は後者の型式のシステムの実施例である：アナログ信号
はアナログ・ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ」）４２０に
よりディジタルに変換され、全てのオーディオ処理はデ
ィジタル・オーディオ処理及びイコライズ装置４４０で
ディジタル領域で実行される。オーディオ処理後、信号
はＤ／Ａ４５０によりアナログに変換され、ラウドスピ
ーカ装置４６０を通して再生される。
／Ａとラウドスピーカ装置に加えてディジタル部分と共
にアナログ部分を含む。図４はアナログ／ディジタル・
オーディオ装置４００を示す。このシステム４００はマ
イクロフォン又はテーププレーヤのようなアナログ・オ
ーディオ源４１０とコンパクトディスク、ミニディス
ク、ＤＶＤ又は合成音源のようなディジタル・オーディ
オ源４３０の両方を含む。さて、このような異なる音源
からの信号を適切に組合せるためには、ディジタル信号
をアナログに変換するか、又はアナログ信号をディジタ
ルに変換する必要がある。図４のオーディオ装置４００
は後者の型式のシステムの実施例である：アナログ信号
はアナログ・ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ」）４２０に
よりディジタルに変換され、全てのオーディオ処理はデ
ィジタル・オーディオ処理及びイコライズ装置４４０で
ディジタル領域で実行される。オーディオ処理後、信号
はＤ／Ａ４５０によりアナログに変換され、ラウドスピ
ーカ装置４６０を通して再生される。
【００１２】以上に説明した各種のオーディオ装置アー
キテクチャの中で、図４のオーディオ装置がオーディオ
処理に最大の柔軟性を提供する。これは、ディジタル信
号が容易に処理可能であるためである。多くの数学関数
を実行するアナログ機能の欠如によりアナログ信号処理
は制限を受けるが、ディジタル信号処理は殆ど全てのデ
ィジタル信号の数学的関数の適用を可能とする、しかし
速度と価格の制約がこの柔軟性をある程度限定する。
キテクチャの中で、図４のオーディオ装置がオーディオ
処理に最大の柔軟性を提供する。これは、ディジタル信
号が容易に処理可能であるためである。多くの数学関数
を実行するアナログ機能の欠如によりアナログ信号処理
は制限を受けるが、ディジタル信号処理は殆ど全てのデ
ィジタル信号の数学的関数の適用を可能とする、しかし
速度と価格の制約がこの柔軟性をある程度限定する。
【００１３】この柔軟性のため、オーディオ処理の現在
の傾向はディジタル機能に向かっている。本発明の望ま
しい実施例は、フィルタ・イコライゼイション係数を計
算しこれをディジタル領域に適用する自動的方法を含
む、イコライズの新規方法を与える。
の傾向はディジタル機能に向かっている。本発明の望ま
しい実施例は、フィルタ・イコライゼイション係数を計
算しこれをディジタル領域に適用する自動的方法を含
む、イコライズの新規方法を与える。
【００１４】上述したものより一般的な意味で、スピー
カ・イコライゼイションとは、オーディオ信号に対する
イコライゼイションの影響により所要の応答に実質的に
整形された本質的なスピーカ応答である何らかの所要ス
ピーカ応答を作成するために、ラウドスピーカによる再
生の前にオーディオ信号を変更する過程である。しばし
ば平坦な応答が望まれる、なぜならこれにより音声スペ
クトルが聴覚上の劣化なしにスピーカへ通過可能である
からである。しかしながら、本発明の方法は平坦なスペ
クトル以外の何かにイコライズすることも可能である。
たとえば、スピーカ自体の欠陥のため音声スペクトルを
何らかの方法で整形して、特定の音響効果を生成した
り、信号の明瞭性を強調したり、又はリスニング環境又
はリスナーの特定の聴音特性及び／又はリスニング嗜好
又は要望を補償してもよい。
カ・イコライゼイションとは、オーディオ信号に対する
イコライゼイションの影響により所要の応答に実質的に
整形された本質的なスピーカ応答である何らかの所要ス
ピーカ応答を作成するために、ラウドスピーカによる再
生の前にオーディオ信号を変更する過程である。しばし
ば平坦な応答が望まれる、なぜならこれにより音声スペ
クトルが聴覚上の劣化なしにスピーカへ通過可能である
からである。しかしながら、本発明の方法は平坦なスペ
クトル以外の何かにイコライズすることも可能である。
たとえば、スピーカ自体の欠陥のため音声スペクトルを
何らかの方法で整形して、特定の音響効果を生成した
り、信号の明瞭性を強調したり、又はリスニング環境又
はリスナーの特定の聴音特性及び／又はリスニング嗜好
又は要望を補償してもよい。
【００１５】上述したように、スピーカ・イコライゼイ
ションはアナログ又はディジタル領域のどちらでも実施
可能である。しかしながら、オーディオ処理の現在の傾
向は高価ではなく、高度に柔軟で、容易に適合可能な、
ディジタル領域のイコライゼイション能力を強調してい
る。
ションはアナログ又はディジタル領域のどちらでも実施
可能である。しかしながら、オーディオ処理の現在の傾
向は高価ではなく、高度に柔軟で、容易に適合可能な、
ディジタル領域のイコライゼイション能力を強調してい
る。
【００１６】図５は、横軸がヘルツでの周波数を表し、
縦軸がデシベルでの音声レベルを表している、標準的な
スピーカ応答曲線５１０を示すグラフである。この曲線
５１０は周波数の関数としてのスピーカの音圧レベルを
示している。図５に示した特性のスピーカは２００Ｈｚ
以下の周波数に対しては殆ど応答せず、ベース応答は著
しく劣化していると言っても良い。さらに、２００Ｈｚ
以上の入力周波数はスペクトル上で広範囲の応答を示し
ている。このようなスピーカ応答は音声スペクトルを著
しく歪ませ、この歪みは聴取者にも顕著である。本発明
は、多目的ディジタル信号プロセッサ、又はその他の回
路を含む相対的な低コスト装置で容易に実装可能である
この問題を補正する方法を提供する。
縦軸がデシベルでの音声レベルを表している、標準的な
スピーカ応答曲線５１０を示すグラフである。この曲線
５１０は周波数の関数としてのスピーカの音圧レベルを
示している。図５に示した特性のスピーカは２００Ｈｚ
以下の周波数に対しては殆ど応答せず、ベース応答は著
しく劣化していると言っても良い。さらに、２００Ｈｚ
以上の入力周波数はスペクトル上で広範囲の応答を示し
ている。このようなスピーカ応答は音声スペクトルを著
しく歪ませ、この歪みは聴取者にも顕著である。本発明
は、多目的ディジタル信号プロセッサ、又はその他の回
路を含む相対的な低コスト装置で容易に実装可能である
この問題を補正する方法を提供する。
【００１７】図５に示すスピーカ応答曲線５１０は、図
6に示すようなスピーカ応答測定装置６００により計算
される。このような曲線を生成する際、最大長シーケン
ス装置解析装置またはその他の適当な装置である音場測
定装置６００がスピーカ６５７へオーディオ電気信号を
送る。このオーディオ信号からのスピーカの音声出力は
スピーカ６５７の近傍に配置したマイクロフォン６５２
を介して受取られ、マイクロフォン６５２により発生さ
れた生成オーディオ信号が音場測定装置６５５に送られ
る。ここで処理されてオーディオ・スペクトル上の音声
レベルが計算され、図５の曲線５１０のような対応する
音声レベル応答曲線を発生する。装置６００は音声反射
を最小にする適切な音響室６６０内部に配置されるのが
普通であり、従って測定はエコーやその他の環境効果の
ないスピーカのみの性能を記録する。
6に示すようなスピーカ応答測定装置６００により計算
される。このような曲線を生成する際、最大長シーケン
ス装置解析装置またはその他の適当な装置である音場測
定装置６００がスピーカ６５７へオーディオ電気信号を
送る。このオーディオ信号からのスピーカの音声出力は
スピーカ６５７の近傍に配置したマイクロフォン６５２
を介して受取られ、マイクロフォン６５２により発生さ
れた生成オーディオ信号が音場測定装置６５５に送られ
る。ここで処理されてオーディオ・スペクトル上の音声
レベルが計算され、図５の曲線５１０のような対応する
音声レベル応答曲線を発生する。装置６００は音声反射
を最小にする適切な音響室６６０内部に配置されるのが
普通であり、従って測定はエコーやその他の環境効果の
ないスピーカのみの性能を記録する。
【００１８】反対に、ある環境下ではリスニング環境の
応答を測定することが望ましい。この仕事を実施する部
屋応答測定装置７００は図７に示す。この場合、スピー
カは、例えば、部屋、スタジオ、又は自動車のような任
意のリスニング環境である測定すべき環境７６０に配置
される。測定装置７７８からの音声は所要数のスピー
カ、図７では４個のスピーカ７７１，７７２，７７３，
７７４が図示されている、を介して演奏される。環境７
６０からの効果を含むスピーカからの音声はマイクロフ
ォン７７６により受取られ、生成したオーディオ信号は
測定装置７７８に送られて処理される。この過程は環境
内の色々な場所で繰返されて音場を「マップ」する。
応答を測定することが望ましい。この仕事を実施する部
屋応答測定装置７００は図７に示す。この場合、スピー
カは、例えば、部屋、スタジオ、又は自動車のような任
意のリスニング環境である測定すべき環境７６０に配置
される。測定装置７７８からの音声は所要数のスピー
カ、図７では４個のスピーカ７７１，７７２，７７３，
７７４が図示されている、を介して演奏される。環境７
６０からの効果を含むスピーカからの音声はマイクロフ
ォン７７６により受取られ、生成したオーディオ信号は
測定装置７７８に送られて処理される。この過程は環境
内の色々な場所で繰返されて音場を「マップ」する。
【００１９】図８は自動ラウドスピーカ・イコライザ付
きのオーディオ装置８００を示す。システム８００は図
４のシステム４００と同様である。従って、システム８
００は、マイクロフォン又はテーププレーヤのようなア
ナログ・オーディオ源８１０とコンパクトディスク、ミ
ニディスク、ＤＶＤ又は合成音源のようなディジタル・
オーディオ源８３０の両方を含む。アナログ信号はアナ
ログ・ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ」）８２０によりデ
ィジタルに変換され、全てのオーディオ処理はディジタ
ル・オーディオ処理及びイコライゼイション装置８４０
でディジタル領域で実行される。オーディオ処理後、信
号はＤ／Ａ８５０によりアナログに変換され、ラウドス
ピーカ装置８６０を通して再生される。
きのオーディオ装置８００を示す。システム８００は図
４のシステム４００と同様である。従って、システム８
００は、マイクロフォン又はテーププレーヤのようなア
ナログ・オーディオ源８１０とコンパクトディスク、ミ
ニディスク、ＤＶＤ又は合成音源のようなディジタル・
オーディオ源８３０の両方を含む。アナログ信号はアナ
ログ・ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ」）８２０によりデ
ィジタルに変換され、全てのオーディオ処理はディジタ
ル・オーディオ処理及びイコライゼイション装置８４０
でディジタル領域で実行される。オーディオ処理後、信
号はＤ／Ａ８５０によりアナログに変換され、ラウドス
ピーカ装置８６０を通して再生される。
【００２０】しかしながら、これには、リンク８８０に
より音場測定装置８９０にこれも接続されているディジ
タル・コンピュータ８７０へのリンク８７５も含まれ
る。ディジタル・コンピュータ８７０はオーディオ装置
８００に永久的に接続される必要はないが、パーソナル
・コンピュータ上のオーディオ装置の場合のように、接
続しても良い。ディジタル・オーディオ処理及びイコラ
イゼイション装置８４０用に更新された新たなイコライ
ゼイション・フィルタ係数がリンク８７５上に与えられ
る。従って、システム８００は異なるスピーカ、異なる
条件及び環境、及び異なるリスニング嗜好に適応するよ
う変更可能である。
より音場測定装置８９０にこれも接続されているディジ
タル・コンピュータ８７０へのリンク８７５も含まれ
る。ディジタル・コンピュータ８７０はオーディオ装置
８００に永久的に接続される必要はないが、パーソナル
・コンピュータ上のオーディオ装置の場合のように、接
続しても良い。ディジタル・オーディオ処理及びイコラ
イゼイション装置８４０用に更新された新たなイコライ
ゼイション・フィルタ係数がリンク８７５上に与えられ
る。従って、システム８００は異なるスピーカ、異なる
条件及び環境、及び異なるリスニング嗜好に適応するよ
う変更可能である。
【００２１】音場測定装置８９０も同様に、自動ラウド
スピーカ・イコライザが存在するコンピュータ８７０に
常にリンクする必要はない。しかしながら、以下に詳細
に記述するように、補正係数を計算するためにはコンピ
ュータ８７０の自動ラウドスピーカ・イコライザにより
ラウドスピーカ又は音場特性情報が必要とされる。コン
ピュータと音場測定装置を永久的に接続したままにして
おくことにより、従来技術で提案されたものより著しく
簡単な方法で実時間音場補正が可能となる。
スピーカ・イコライザが存在するコンピュータ８７０に
常にリンクする必要はない。しかしながら、以下に詳細
に記述するように、補正係数を計算するためにはコンピ
ュータ８７０の自動ラウドスピーカ・イコライザにより
ラウドスピーカ又は音場特性情報が必要とされる。コン
ピュータと音場測定装置を永久的に接続したままにして
おくことにより、従来技術で提案されたものより著しく
簡単な方法で実時間音場補正が可能となる。
【００２２】図9は閉ループ音響応答測定装置９００を
図示する。この構成の目的は、補正の有効性を検証しこ
れを微細同調するために測定路中に計算したイコライゼ
イションを適用することを可能とすることである。スピ
ーカは真に線形素子ではなく、それ故予測したような初
期補正に必ずしも応答しないため、これは望ましい。シ
ステム９００では、音場測定装置９９４はフィルタ素子
９９５を介してスピーカ９９７へディジタル・オーディ
オ信号を送る。フィルタ素子９９５は音場測定装置９９
４から受取ったディジタル・オーディオ信号にディジタ
ル・フィルタを適用する。フィルタ素子９９５はフィル
タされた生成ディジタル・オーディオ信号をスピーカ９
９７に適したアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換
器も含む。スピーカ出力はマクロフォン９９３により検
出される音声である。マイクロフォンはアナログ・オー
ディオ信号を測定装置９９４に戻し、ここでそれはアナ
ログ・ディジタル変換器によりディジタル・オーディオ
信号に変換されてフィルタ素子９９５に与えられ、等々
である。
図示する。この構成の目的は、補正の有効性を検証しこ
れを微細同調するために測定路中に計算したイコライゼ
イションを適用することを可能とすることである。スピ
ーカは真に線形素子ではなく、それ故予測したような初
期補正に必ずしも応答しないため、これは望ましい。シ
ステム９００では、音場測定装置９９４はフィルタ素子
９９５を介してスピーカ９９７へディジタル・オーディ
オ信号を送る。フィルタ素子９９５は音場測定装置９９
４から受取ったディジタル・オーディオ信号にディジタ
ル・フィルタを適用する。フィルタ素子９９５はフィル
タされた生成ディジタル・オーディオ信号をスピーカ９
９７に適したアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換
器も含む。スピーカ出力はマクロフォン９９３により検
出される音声である。マイクロフォンはアナログ・オー
ディオ信号を測定装置９９４に戻し、ここでそれはアナ
ログ・ディジタル変換器によりディジタル・オーディオ
信号に変換されてフィルタ素子９９５に与えられ、等々
である。
【００２３】このシーケンスの第１回目ではフィルタ素
子９９５はそのフィルタ係数を全域通過フィルタに設定
し、これはフィルタがスピーカの音声レベル特性に影響
を与えないことを意味する。初期測定が一旦済むと、図
８のイコライザ８７０と同様の自動ラウドスピーカ・イ
コライザ９９６がフィルタ係数の組を決定して測定して
いるスピーカをイコライズする。これらの係数を決定す
る方法は以下に説明される。
子９９５はそのフィルタ係数を全域通過フィルタに設定
し、これはフィルタがスピーカの音声レベル特性に影響
を与えないことを意味する。初期測定が一旦済むと、図
８のイコライザ８７０と同様の自動ラウドスピーカ・イ
コライザ９９６がフィルタ係数の組を決定して測定して
いるスピーカをイコライズする。これらの係数を決定す
る方法は以下に説明される。
【００２４】このように決定された係数はフィルタ素子
９９５に送信され、ここでディジタル・オーディオ信号
に印加されるフィルタの特性を変更するために使用され
る。設定されたこれらの新たな係数により測定サイクル
が再び実行される。新たな測定はこのように計算された
フィルタにより行なわれた改善を示す。新たな測定が更
なる補正の必要性を示した場合、自動イコライザ９９６
は別の係数を計算し、サイクルが繰返される。
９９５に送信され、ここでディジタル・オーディオ信号
に印加されるフィルタの特性を変更するために使用され
る。設定されたこれらの新たな係数により測定サイクル
が再び実行される。新たな測定はこのように計算された
フィルタにより行なわれた改善を示す。新たな測定が更
なる補正の必要性を示した場合、自動イコライザ９９６
は別の係数を計算し、サイクルが繰返される。
【００２５】図８及び図９のシステムのイコライゼイシ
ョン係数は新規の自動ラウドスピーカ・イコライザ・ア
ルゴリズムを使用してディジタル・コンピュータで生成
される。このアルゴリズムの流れ図は図１０に示され
る。
ョン係数は新規の自動ラウドスピーカ・イコライザ・ア
ルゴリズムを使用してディジタル・コンピュータで生成
される。このアルゴリズムの流れ図は図１０に示され
る。
【００２６】図１０に示すアルゴリズムにはディジタル
・フィルタ・アルゴリズムとして２次の無限パルス応答
（「ＩＩＲ」）イコライゼイション・フィルタ・アルゴ
リズムを使用することが望ましい。反対に、このような
２次のＩＩＲイコライゼイション・フィルタの係数を決
定する特定の方法は発明の非常に重要な点ではない。フ
ィルタを指定する式の係数により決定される、制御可能
な振幅Ａ，中心周波数Ｆｃ、及び帯域幅ＢＷを有するフ
ィルタを生成する任意のディジタル・フィルタ・アルゴ
リズムを本方法で使用できる。加えて、以下で説明する
信号フィルタ・オプチマイザはこれらの値を以後調整す
るため、Ａ、Ｆｃ及びＢＷを評価する方法は重要ではな
い。さらに、必要なら、ＦＩＲフィルタ又はその他の技
術を使用してもよいことを理解すべきである。
・フィルタ・アルゴリズムとして２次の無限パルス応答
（「ＩＩＲ」）イコライゼイション・フィルタ・アルゴ
リズムを使用することが望ましい。反対に、このような
２次のＩＩＲイコライゼイション・フィルタの係数を決
定する特定の方法は発明の非常に重要な点ではない。フ
ィルタを指定する式の係数により決定される、制御可能
な振幅Ａ，中心周波数Ｆｃ、及び帯域幅ＢＷを有するフ
ィルタを生成する任意のディジタル・フィルタ・アルゴ
リズムを本方法で使用できる。加えて、以下で説明する
信号フィルタ・オプチマイザはこれらの値を以後調整す
るため、Ａ、Ｆｃ及びＢＷを評価する方法は重要ではな
い。さらに、必要なら、ＦＩＲフィルタ又はその他の技
術を使用してもよいことを理解すべきである。
【００２７】望ましい実施例では、Ｆｃの値は、例えば
以下の段階１０２０に見出せるように、望ましい応答曲
線からの最大偏差が発生する周波数に初期化され、Ａは
最大偏差の負に初期化される。ＢＷは最大偏差からの３
ｄＢ降下点を決定することにより評価され、これを使用
する。
以下の段階１０２０に見出せるように、望ましい応答曲
線からの最大偏差が発生する周波数に初期化され、Ａは
最大偏差の負に初期化される。ＢＷは最大偏差からの３
ｄＢ降下点を決定することにより評価され、これを使用
する。
【００２８】例えば、フィルタ係数を決定する適切な方
法は、1996年11月8-11日のカリフォルニア州ロスアンゼ
ルスの第101回オーディオ工学学会4361(I-6)のオーファ
ニディス・エス・ジェーの「所定のナイキスト周波数利
得を有するディジタル・パラメトリック・イコライザ設
計」や1994年11月のＡＥＳ第９７回学会、3996(K-6)の
ブリストウ−ジョンソン・アールの「自動パラメトリッ
ク・イコライザの４次係数を計算する各種方法の等価
性」に開示され、共に適用可能である。ゾルツァー（Zo
lzer）及びボルツェ（Boltze）の方法（1995年10月6-9
日、第９９回ＡＥＳ学会）（以後「ゾルツァー及びボル
ツェ論文」として参照）も適用可能で、多分最も容易に
理解できる。これは、５係数４次離散時間フィルタの係
数を発生する方法を提示する。ゾルツァー及びボルツェ
論文に与えられた方法の重要な部分を以下に例示用に要
約する：まず、 Ｆｓ＝サンプル・レート、 Ｆｃ＝中心周波数、 ＢＷ＝フィルタ帯域幅、
法は、1996年11月8-11日のカリフォルニア州ロスアンゼ
ルスの第101回オーディオ工学学会4361(I-6)のオーファ
ニディス・エス・ジェーの「所定のナイキスト周波数利
得を有するディジタル・パラメトリック・イコライザ設
計」や1994年11月のＡＥＳ第９７回学会、3996(K-6)の
ブリストウ−ジョンソン・アールの「自動パラメトリッ
ク・イコライザの４次係数を計算する各種方法の等価
性」に開示され、共に適用可能である。ゾルツァー（Zo
lzer）及びボルツェ（Boltze）の方法（1995年10月6-9
日、第９９回ＡＥＳ学会）（以後「ゾルツァー及びボル
ツェ論文」として参照）も適用可能で、多分最も容易に
理解できる。これは、５係数４次離散時間フィルタの係
数を発生する方法を提示する。ゾルツァー及びボルツェ
論文に与えられた方法の重要な部分を以下に例示用に要
約する：まず、 Ｆｓ＝サンプル・レート、 Ｆｃ＝中心周波数、 ＢＷ＝フィルタ帯域幅、
【外１】 とし、次いで： ωbＴ/２＝π・ＢＷ/Ｆｓ、かつ Ωｃ＝２・π・Ｆｃ/Ｆｓ とする。
【００２９】ここで、正のｄＢ利得、すなわち１より大
きい線形利得のフィルタ（「ブースト」フィルタとして
知られている）を設計する場合、ａＢがゾルツァー及び
ボルツェ論文の式（５４）に従って計算され、これは以
上を代入して書直すと：
きい線形利得のフィルタ（「ブースト」フィルタとして
知られている）を設計する場合、ａＢがゾルツァー及び
ボルツェ論文の式（５４）に従って計算され、これは以
上を代入して書直すと：
【数１】
【００３０】負のｄＢ利得、すなわち部分線形利得
（「カット」フィルタとして知られている）のフィルタ
を設計する場合、ａＣがゾルツァー及びボルツェ論文の
式（５５）に従って計算され、これは以上を代入して書
直すと：
（「カット」フィルタとして知られている）のフィルタ
を設計する場合、ａＣがゾルツァー及びボルツェ論文の
式（５５）に従って計算され、これは以上を代入して書
直すと：
【数２】 ゾルツァー及びボルツェ論文の式（５６）は以下のよう
に書直せる： ｄ＝−cos（２πＦｃ/Ｆｓ） ＨOはゾルツァー及びボルツェ論文の式（５８）に従っ
て計算される： ＨO＝ＶO−１ ５係数４次離散時間フィルタを離散形式で示す図１１を
参照すると、ゾルツァー及びボルツェ論文の式（５９）
のような最終フィルタ伝達関数は：
に書直せる： ｄ＝−cos（２πＦｃ/Ｆｓ） ＨOはゾルツァー及びボルツェ論文の式（５８）に従っ
て計算される： ＨO＝ＶO−１ ５係数４次離散時間フィルタを離散形式で示す図１１を
参照すると、ゾルツァー及びボルツェ論文の式（５９）
のような最終フィルタ伝達関数は：
【数３】 ここでａBCはブーストの場合aBで、カットの場合aCであ
る。当業者はこの式は複素関数であり、従って位相と大
きさを包含することが認められる。今はスピーカの数値
応答のみを考えているが、フィルタ自体は複素関数とし
て処理され、従って位相と大きさの相互作用が補償フィ
ルタ方式の導出で処理される。当業者は又次いでフィル
タ係数は以下の形式を取ることを認める：
る。当業者はこの式は複素関数であり、従って位相と大
きさを包含することが認められる。今はスピーカの数値
応答のみを考えているが、フィルタ自体は複素関数とし
て処理され、従って位相と大きさの相互作用が補償フィ
ルタ方式の導出で処理される。当業者は又次いでフィル
タ係数は以下の形式を取ることを認める：
【数４】 以下には図示の方法で係数を計算するMatlab関数を示
す： 例として、Ａ＝２、Ｆｃ＝１０００、ＢＷ＝５００、Ｆ
ｓ＝４４１００とすると： Ｂ＝[b0 b1 b2] = [1.03440794155482 -1.91161634125903 0.89677617533555] A = [1 a1 a2] = [1.00000000000000 -1.91161634125903 0.93118411689037]
す： 例として、Ａ＝２、Ｆｃ＝１０００、ＢＷ＝５００、Ｆ
ｓ＝４４１００とすると： Ｂ＝[b0 b1 b2] = [1.03440794155482 -1.91161634125903 0.89677617533555] A = [1 a1 a2] = [1.00000000000000 -1.91161634125903 0.93118411689037]
【００３１】図１０の自動ラウドスピーカ・イコライザ
・アルゴリズムは以下のように動作し、オプチマイザを
以下に詳説する： 段階１０１０：水平軸がヘルツでの周波数を表し、垂直
軸がデシベルでの音声レベルを表す図１２に示すよう
に、記録したスピーカ特性曲線５１０（これは図５に示
したものと同じ曲線５１０である）を入力する。この曲
線は音場測定装置９９４（図９）からのディジタル・デ
ータとして入力される。図１２に示すように、所要応答
曲線１２１０も入力する。一般に、出来るだけ広い周波
数範囲に渡って平坦な応答が望ましいが、望ましい応答
曲線１２１０は問題のラウドスピーカの物理的限界を考
慮して選択するべきである。例えば、図１２に示した所
要応答曲線１２１０は、１００Ｈｚ以上からの応答を平
坦にする目標を表している。最後に、各々点線の曲線１
２２０と１２３０により図１２に示すように、下限許容
値と上限許容値を入力する。本アルゴリズムは応答を相
対的に高精度で平坦化可能である。しかしながら、一般
的事項として、応答を平坦にすればするほど、計算に使
用するシステム・リソースの面で補正がより高価にな
る。しかし、標準的には、２から３ｄＢ以下の音声レベ
ルの偏差は異論の余地のないものであり、少量の補正の
みで、従って少量のシステム・リソースを必要とするも
のが望ましい。点線曲線１２２０と１２３０により表さ
れる許容範囲は、補償を実行するため受入れ可能な量の
システム・リソースを使用してスピーカの受入れ可能な
量の補償を与えるように、これにより決定される。 段階１０２０：（現在の）フィルタ応答曲線で許容レベ
ルを超えたもの、すなわちピークがあるかどうか調べ
る。 段階１０３０：段階１０２０の結果が否定の場合、停止
する。 段階１０４０：段階１０２０の結果が肯定である場合、
上述した方法のどれかを使用して最大のピークを探し、
これを補正するのに必要なフィルタの振幅（「Ａ」）、
中心周波数（「Ｆｃ」）及び帯域幅（「ＢＷ」）を評価
する。 段階１０５０：図１３と関連して以下に説明する、曲線
のこの領域を最も良く補正する単一フィルタを見出す単
一フィルタ最適化サブルーチンへ段階１０４０からの情
報を与える。 段階１０６０：フィルタ数が１より大きいかどうか検査
する。そうでないなら、１０２０へ戻る。 段階１０７０：フィルタ数が１より大きい場合、図１４
と関連して以下に説明する、全ての現在のフィルタを結
合的に最適化する結合フィルタ最適化サブルーチンへ段
階１０４０からの情報を与える。 段階１０８０：フィルタの最大数、FilterMaxに到達し
たか、又は現在のスピーカ応答が完全に許容内であるか
? そうでない場合、１０２０へ戻る。２つの条件の内
のどちらかが満たされている場合、１０３０へ行く、す
なわち停止する。
・アルゴリズムは以下のように動作し、オプチマイザを
以下に詳説する： 段階１０１０：水平軸がヘルツでの周波数を表し、垂直
軸がデシベルでの音声レベルを表す図１２に示すよう
に、記録したスピーカ特性曲線５１０（これは図５に示
したものと同じ曲線５１０である）を入力する。この曲
線は音場測定装置９９４（図９）からのディジタル・デ
ータとして入力される。図１２に示すように、所要応答
曲線１２１０も入力する。一般に、出来るだけ広い周波
数範囲に渡って平坦な応答が望ましいが、望ましい応答
曲線１２１０は問題のラウドスピーカの物理的限界を考
慮して選択するべきである。例えば、図１２に示した所
要応答曲線１２１０は、１００Ｈｚ以上からの応答を平
坦にする目標を表している。最後に、各々点線の曲線１
２２０と１２３０により図１２に示すように、下限許容
値と上限許容値を入力する。本アルゴリズムは応答を相
対的に高精度で平坦化可能である。しかしながら、一般
的事項として、応答を平坦にすればするほど、計算に使
用するシステム・リソースの面で補正がより高価にな
る。しかし、標準的には、２から３ｄＢ以下の音声レベ
ルの偏差は異論の余地のないものであり、少量の補正の
みで、従って少量のシステム・リソースを必要とするも
のが望ましい。点線曲線１２２０と１２３０により表さ
れる許容範囲は、補償を実行するため受入れ可能な量の
システム・リソースを使用してスピーカの受入れ可能な
量の補償を与えるように、これにより決定される。 段階１０２０：（現在の）フィルタ応答曲線で許容レベ
ルを超えたもの、すなわちピークがあるかどうか調べ
る。 段階１０３０：段階１０２０の結果が否定の場合、停止
する。 段階１０４０：段階１０２０の結果が肯定である場合、
上述した方法のどれかを使用して最大のピークを探し、
これを補正するのに必要なフィルタの振幅（「Ａ」）、
中心周波数（「Ｆｃ」）及び帯域幅（「ＢＷ」）を評価
する。 段階１０５０：図１３と関連して以下に説明する、曲線
のこの領域を最も良く補正する単一フィルタを見出す単
一フィルタ最適化サブルーチンへ段階１０４０からの情
報を与える。 段階１０６０：フィルタ数が１より大きいかどうか検査
する。そうでないなら、１０２０へ戻る。 段階１０７０：フィルタ数が１より大きい場合、図１４
と関連して以下に説明する、全ての現在のフィルタを結
合的に最適化する結合フィルタ最適化サブルーチンへ段
階１０４０からの情報を与える。 段階１０８０：フィルタの最大数、FilterMaxに到達し
たか、又は現在のスピーカ応答が完全に許容内であるか
? そうでない場合、１０２０へ戻る。２つの条件の内
のどちらかが満たされている場合、１０３０へ行く、す
なわち停止する。
【００３２】図１０の段階１０５０で参照した単一フィ
ルタ最適化走査は図１３の流れ図に示されている。これ
は以下のように動作する: 段階１３１０：Ｆｃ、ＢＷ及びＡの初期値から上述した
オーファニディスの方法又はそれ以外の適当な方法を使
用して２次のフィルタを生成する。このフィルタをフィ
ルタ特性に適用して、所要応答曲線１２１０からの記録
したスピーカ特性曲線５１０の偏差の全体対数積分計量
を計算する。全体対数積分計量は、人間の耳は線形スケ
ールとは対照的にオクターブ・スケールで聴音すること
を考慮に入れ、垂直軸がデシベルで水平軸が周波数の対
数である、設計したフィルタの印加により変更された記
録されたスピーカ特性曲線５１０と所要応答曲線１２１
０との間の区域を関連付ける。これは以下の公式により
決定される:
ルタ最適化走査は図１３の流れ図に示されている。これ
は以下のように動作する: 段階１３１０：Ｆｃ、ＢＷ及びＡの初期値から上述した
オーファニディスの方法又はそれ以外の適当な方法を使
用して２次のフィルタを生成する。このフィルタをフィ
ルタ特性に適用して、所要応答曲線１２１０からの記録
したスピーカ特性曲線５１０の偏差の全体対数積分計量
を計算する。全体対数積分計量は、人間の耳は線形スケ
ールとは対照的にオクターブ・スケールで聴音すること
を考慮に入れ、垂直軸がデシベルで水平軸が周波数の対
数である、設計したフィルタの印加により変更された記
録されたスピーカ特性曲線５１０と所要応答曲線１２１
０との間の区域を関連付ける。これは以下の公式により
決定される:
【数５】 ここで：Ｍは全体対数積分計量、ｆは周波数、Ｄは所要
応答特性、Ｓは設計フィルタにより変更された、スピー
カ特性を含む合成伝達関数の大きさ、Ｎは特性中の点
数。 段階１３１４と１３１８：正（段階１３１４）と負（段
階１３１８）方向の両方にＢＷをわずかに摂動する。各
フィルタの新たな係数を発生する。各フィルタを順次適
用し、各場合の全体対数積分計量を再計算する。また
は、フィルタの適用の計算結果の代わりに新たな測定の
結果を使用することも可能である。 段階１３２２：本来のものとＢＷの２つの摂動から最小
の全体対数積分計量を生じるものを選択する。 段階１３２６と１３３０：正（段階１３２６）と負（段
階１３３０）方向にＡをわずかに摂動する。各フィルタ
の新たな係数を発生する。各フィルタを順次適用し、各
場合の全体対数積分計量を再計算する。 段階１３３４：最小の全体対数積分計量を生じるＡの値
を選択する。 段階１３３８と１３４２：正（段階１３３８）と負（段
階１３４２）方向にＦｃをわずかに摂動する。各フィル
タの新たな係数を発生する。各フィルタを順次適用し、
各場合の全体対数積分計量を再計算する。 段階１３４６：最小の全体対数積分計量を生じるＦｃの
値を選択する。 段階１３５０：計量の変化が変化閾値よりも大きいか？
そうである場合、１３１０へ戻り、さらに最適化す
る。 段階１３５４：計量の変化が変化閾値より大きくない場
合、停止する。単一フィルタ最適化は完了。
応答特性、Ｓは設計フィルタにより変更された、スピー
カ特性を含む合成伝達関数の大きさ、Ｎは特性中の点
数。 段階１３１４と１３１８：正（段階１３１４）と負（段
階１３１８）方向の両方にＢＷをわずかに摂動する。各
フィルタの新たな係数を発生する。各フィルタを順次適
用し、各場合の全体対数積分計量を再計算する。また
は、フィルタの適用の計算結果の代わりに新たな測定の
結果を使用することも可能である。 段階１３２２：本来のものとＢＷの２つの摂動から最小
の全体対数積分計量を生じるものを選択する。 段階１３２６と１３３０：正（段階１３２６）と負（段
階１３３０）方向にＡをわずかに摂動する。各フィルタ
の新たな係数を発生する。各フィルタを順次適用し、各
場合の全体対数積分計量を再計算する。 段階１３３４：最小の全体対数積分計量を生じるＡの値
を選択する。 段階１３３８と１３４２：正（段階１３３８）と負（段
階１３４２）方向にＦｃをわずかに摂動する。各フィル
タの新たな係数を発生する。各フィルタを順次適用し、
各場合の全体対数積分計量を再計算する。 段階１３４６：最小の全体対数積分計量を生じるＦｃの
値を選択する。 段階１３５０：計量の変化が変化閾値よりも大きいか？
そうである場合、１３１０へ戻り、さらに最適化す
る。 段階１３５４：計量の変化が変化閾値より大きくない場
合、停止する。単一フィルタ最適化は完了。
【００３３】図１０の段階１０７０で参照した結合フィ
ルタ最適化操作は図１４の流れ図に示されている。これ
は以下のように動作する： 段階１４１０：i=0に設定して開始。 段階１４２０：iを増分。iがフィルタ数ｎより大きくな
った場合、i=１にする。 段階１４３０：未補償スピーカ応答とi番目以外の全て
のフィルタの応答を含む合成伝達関数を計算する。また
は、計算合成伝達関数の代わりに新たな測定の結果を使
用することも可能である。 段階１４６０：新たなi番目のフィルタを以下のように
して作成する： 段階１４４０：合成応答の最大ピークを探し、これを補
正するのに必要なフィルタの振幅Ａ、中心周波数Ｆｃ、
及び帯域幅ＢＷを評価する。 段階１４５０：図１３と関連して上述した単一フィルタ
最適化を使用して係数を発生し、新たなフィルタを最適
化する。 段階１４７０：新たに設計したフィルタの適用により全
体フィルタ計量が著しく変化したかどうかを検査する。
そうである場合、１４２０に戻ってさらに最適化する。 段階１４８０：そうでない場合、最適化は完了。
ルタ最適化操作は図１４の流れ図に示されている。これ
は以下のように動作する： 段階１４１０：i=0に設定して開始。 段階１４２０：iを増分。iがフィルタ数ｎより大きくな
った場合、i=１にする。 段階１４３０：未補償スピーカ応答とi番目以外の全て
のフィルタの応答を含む合成伝達関数を計算する。また
は、計算合成伝達関数の代わりに新たな測定の結果を使
用することも可能である。 段階１４６０：新たなi番目のフィルタを以下のように
して作成する： 段階１４４０：合成応答の最大ピークを探し、これを補
正するのに必要なフィルタの振幅Ａ、中心周波数Ｆｃ、
及び帯域幅ＢＷを評価する。 段階１４５０：図１３と関連して上述した単一フィルタ
最適化を使用して係数を発生し、新たなフィルタを最適
化する。 段階１４７０：新たに設計したフィルタの適用により全
体フィルタ計量が著しく変化したかどうかを検査する。
そうである場合、１４２０に戻ってさらに最適化する。 段階１４８０：そうでない場合、最適化は完了。
【００３４】図１５は、図１０-１４と関連して上述し
た方法を適用することにより、図１２に示したスピーカ
応答５１０に対して発生されたイコライゼイション・フ
ィルタのプロット１５１０を示す、横軸がヘルツでの周
波数を表し縦軸がデシベルでの音声レベルを表すグラフ
である。このように、これらのプロット１５１０は、図
１２に示した所要応答１２１０に対して図１２に示した
標準的なスピーカ応答５１０を使用した、図１０の自動
ラウドスピーカ・イコライザ・アルゴリズムにより生成
された。これらのフィルタは図１６の全線に示すように
補正応答１６１０を発生する。図１６はまた参考用に図
１２から初期のスピーカ応答５１０も示している。補正
応答１６１０は初期スピーカ応答５１０に対して顕著に
改良された応答を表していることが当業者には認められ
る。
た方法を適用することにより、図１２に示したスピーカ
応答５１０に対して発生されたイコライゼイション・フ
ィルタのプロット１５１０を示す、横軸がヘルツでの周
波数を表し縦軸がデシベルでの音声レベルを表すグラフ
である。このように、これらのプロット１５１０は、図
１２に示した所要応答１２１０に対して図１２に示した
標準的なスピーカ応答５１０を使用した、図１０の自動
ラウドスピーカ・イコライザ・アルゴリズムにより生成
された。これらのフィルタは図１６の全線に示すように
補正応答１６１０を発生する。図１６はまた参考用に図
１２から初期のスピーカ応答５１０も示している。補正
応答１６１０は初期スピーカ応答５１０に対して顕著に
改良された応答を表していることが当業者には認められ
る。
【００３５】本発明とその利点を詳細に説明してきた
が、添付の特許請求の範囲に定める発明の要旨と範囲か
ら逸脱することなく各種の変更、置換え、修正が可能で
あることを理解すべきである。例えば、図１０と図１４
に関連して上述した結合フィルタ最適化サブルーチンが
望ましいが、それにも係らず、本発明の原理は結合フィ
ルタ最適化処理なしでも適用可能である。このような場
合、単一フィルタ最適化のみが実行される。最終的に生
成されるスピーカの補償は、例えば図１０、図１３及び
図１４に示すような、単一フィルタ最適化と結合フィル
タ最適化の両方を利用することにより得られるものより
多分少ないが、それでも結合フィルタ最適化を除去する
ことによるリソース要求の減少は設計者への優先考慮と
なり得る。加えて、初期測定応答データのみに基づいた
補償フィルタの初期セットを得た後、これらの初期フィ
ルタを適用して新たな測定を次いで行ない、これらのフ
ィルタのさらなる最適化を次いで実行し、及び／又は別
のフィルタを設計することも可能である。本明細書に記
載した本発明の原理を理解すれば、その他の変形が当業
者には思い付く。このような全ての変形は、本明細書に
記載する特許請求の範囲によってのみ限定されるべきで
ある本発明の範囲内にあるものと考える。
が、添付の特許請求の範囲に定める発明の要旨と範囲か
ら逸脱することなく各種の変更、置換え、修正が可能で
あることを理解すべきである。例えば、図１０と図１４
に関連して上述した結合フィルタ最適化サブルーチンが
望ましいが、それにも係らず、本発明の原理は結合フィ
ルタ最適化処理なしでも適用可能である。このような場
合、単一フィルタ最適化のみが実行される。最終的に生
成されるスピーカの補償は、例えば図１０、図１３及び
図１４に示すような、単一フィルタ最適化と結合フィル
タ最適化の両方を利用することにより得られるものより
多分少ないが、それでも結合フィルタ最適化を除去する
ことによるリソース要求の減少は設計者への優先考慮と
なり得る。加えて、初期測定応答データのみに基づいた
補償フィルタの初期セットを得た後、これらの初期フィ
ルタを適用して新たな測定を次いで行ない、これらのフ
ィルタのさらなる最適化を次いで実行し、及び／又は別
のフィルタを設計することも可能である。本明細書に記
載した本発明の原理を理解すれば、その他の変形が当業
者には思い付く。このような全ての変形は、本明細書に
記載する特許請求の範囲によってのみ限定されるべきで
ある本発明の範囲内にあるものと考える。
【００３６】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・フ
ィルタを生成する方法において、前記ラウドスピーカの
周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の
第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウドス
ピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線の
第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２ディ
ジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどう
かを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範
囲内にない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタを
反復的に発生する段階と、前記ディジタル・オーディオ
・フィルタにより変更された前記ラウドスピーカの応答
に関する変更データを発生する段階と、前記変更データ
が前記許容範囲内にあるか、又はディジタル・オーディ
オ・フィルタの数に対する所定の制限に達するか、どち
らかが最初に発生するまで前記ディジタル・オーディオ
・フィルタの周波数、振幅及び帯域を自動的に最適化す
る段階と、を含むラウドスピーカをイコライズするディ
ジタル・フィルタを生成する方法。 （２）第１項記載の方法において、変更データを発生す
る前記段階は、前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
を前記第２ディジタル・データに適用して補償応答曲線
の第３ディジタル・データを発生することにより実行さ
れ、周波数、振幅及び帯域幅を自動的に最適化する前記
段階は、前記補償応答曲線が前記許容範囲内に入るまで
又はディジタル・オーディオ・フィルタの数に対する所
定の制限に達するまでの、どちらかが最初に生じるまで
前記ディジタル・オーディオ・フィルタの周波数、振幅
及び帯域幅を自動的に最適化することにより実行され
る、方法。 （３）第１項記載の方法において、変更データを発生す
る前記段階は、前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
を適用し、前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レ
ベルの生成した応答曲線を測定することにより実行され
る、方法。 （４）第１項記載の方法において、ディジタル・オーデ
ィオ・フィルタを反復的に発生する前記段階は、２次の
フィルタを反復的に発生することにより実行される、方
法。 （５）ラウドスピーカをイコライズするため２次フィル
タの組を発生する方法において、前記ラウドスピーカの
周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の
第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウドス
ピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線の
第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２ディ
ジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどう
かを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範
囲内にない場合、以下の最適化段階を反復的に実行する
ことにより前記ラウドスピーカをイコライズするための
フィルタの組を発生する段階と、前記第２ディジタル・
データをディジタル的に処理して、前記実際の応答曲線
が前記許容範囲内にない所の前記実際の応答曲線の第ｎ
番目のピークに対して、前記ピークの周波数、振幅及び
帯域幅を含む、初期パラメータの第ｎ番目の組を決定す
る段階であって、ここでｎは前記最適化段階の反復の数
である、前記段階と、前記第ｎ番目の初期パラメータか
ら補償第ｎフィルタをディジタル的に発生する段階と、
前記第ｎフィルタを前記第２ディジタル・データに適用
して前記初期パラメータの第ｎ組を変更し、前記補償第
ｎフィルタの最適パラメータの第ｎ組を決定し、周波数
に対する音声レベルの第ｎ暫定補償応答曲線の第３ディ
ジタル・データを発生する段階と、前記第３ディジタル
・データを処理して前記第ｎ暫定補償応答曲線が前記許
容範囲内にあるかどうかを決定する段階と、前記第ｎ暫
定補償応答曲線が前記許容範囲内にない場合、前記暫定
補償応答曲線が前記許容範囲内に入るか、又はフィルタ
の数に対する所定の制限に達するか、どちらかが最初に
発生するまで前記最適化段階の次の反復を実行する段階
と、を含むラウドスピーカをイコライズするため２次フ
ィルタの組を発生する方法。 （６）第５項記載の方法において、ディジタル的に補償
第ｎフィルタを発生する前記段階は、２次フィルタをデ
ィジタル的に発生することにより実行される方法。 （７）ラウドスピーカをイコライズするフィルタを生成
する方法において、前記ラウドスピーカの周波数に対す
る音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタ
ル・データを与える段階と、前記ラウドスピーカの周波
数に対する音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタ
ル・データを与える段階と、前記第２ディジタル・デー
タと前記第１ディジタル・データを比較し、前記実際の
応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定し、前
記実際の応答曲線が前記許容範囲内にない場合、以下の
単一フィルタ最適化段階を反復的に実行することにより
補償フィルタの組を発生する段階と、前記第２ディジタ
ル・データをディジタル的に処理して、前記実際の応答
曲線が前記許容範囲内にない所の前記実際の応答曲線の
第ｎ番目のピークに対して、前記ピークの周波数、振幅
及び帯域幅を含む、初期パラメータの第ｎ番目の組を決
定する段階であって、ここでｎは前記最適化段階の反復
の数である、前記段階と、前記第ｎ番目の組の初期パラ
メータから補償第ｎフィルタをディジタル的に発生する
段階と、前記第ｎフィルタを前記第２ディジタル・デー
タに適用して前記初期パラメータの第ｎ組を変更し、前
記補償第ｎフィルタの最適パラメータの第ｎ組を決定
し、周波数に対する音声レベルの第ｎ暫定補償応答曲線
の第３ディジタル・データを発生する段階と、ｎ＞１の
場合に、以下の結合フィルタ最適化段階を反復的かつ周
期的に実行する段階と、各結合フィルタ最適化反復に対
して前記ｎフィルタの内の１個がない暫定計算応答曲線
の第４ディジタル・データを発生し、前記第４ディジタ
ル・データを利用して前記単一フィルタ最適化段階を実
行して更新暫定応答曲線の第５ディジタル・データを発
生する段階と、前記第５ディジタル・データをディジタ
ル的に処理して、最も最近の前記結合フィルタ最適化反
復が前記更新暫定応答曲線中に所定量の変化より大きな
変化を生じさせたかどうかを決定し、そうである場合前
記結合フィルタ最適化段階を続行する段階と、前記第５
ディジタル・データを処理して前記第ｎ暫定補償応答曲
線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定する段階であ
って、そうでない場合、前記暫定補償応答曲線が前記許
容範囲内に入るか、又はフィルタの数に対する所定の制
限に達するか、どちらかが最初に発生するまで以上の段
階の次の反復を実行する段階と、そうである場合、これ
以上の反復の実行を停止する段階と、を含むラウドスピ
ーカをイコライズするディジタル・フィルタを生成する
方法。 （８）第７項記載の方法において、ディジタル的に補償
第ｎフィルタを発生する前記段階は、２次フィルタをデ
ィジタル的に発生することにより実行される方法。 （９）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・フ
ィルタを生成する方法において、第１オーディオ・ディ
ジタル・データ源を与える段階と、前記第１オーディオ
・ディジタル・データを処理して処理したオーディオ・
ディジタル・データを与えるディジタル・オーディオ処
理装置を与える段階であって、前記第１オーディオ・デ
ィジタル・データに適用されるアルゴリズムの係数によ
り特徴付けられる前記ラウドスピーカをイコライズする
ディジタル・オーディオ・フィルタを適用して前記ディ
ジタル・オーディオ・フィルタを実現する段階を含み、
前記処理したオーディオ・ディジタル・データをアナロ
グ・オーディオ信号に変換して前記ラウドスピーカへ与
えるディジタル・アナログ変換器を与える段階と、前記
ラウドスピーカの近傍で前記ラウドスピーカにより発生
された音声を表す第２オーディオ・ディジタル・データ
を発生する音場測定装置を与える段階と、前記第２オー
ディオ・ディジタル・データを受取るよう接続され、ラ
ウドスピーカをイコライズするディジタル・フィルタの
前記係数を決定して前記係数を前記ディジタル・オーデ
ィオ処理装置へ与えるようプログラムされたディジタル
コンピュータを与える段階と、を含むラウドスピーカを
イコライズするディジタル・フィルタを生成する方法。 （１０）第９項記載の方法において、前記ディジタルコ
ンピュータは、前記ラウドスピーカの周波数に対する音
声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第３ディジタル・
データを与える段階と、前記第２ディジタル・データを
与える段階であって、ここで前記第２ディジタル・デー
タは前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの
実際の応答曲線を表す前記段階と、前記第３ディジタル
・データを前記第２ディジタル・データと比較して前記
実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定
する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にな
い場合、ディジタル・オーディオ・フィルタの係数を反
復的に発生する段階と、前記係数により決定されたディ
ジタル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル・
データに適用して、補償応答曲線の第４ディジタル・デ
ータを発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容範
囲内に入るまで又はディジタル・オーディオ・フィルタ
の数に対する所定の制限に達するまでの、どちらかが最
初に生じるまで前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
の周波数、振幅及び帯域幅を最適化することにより前記
係数を自動的に最適化する段階と、により前記係数を決
定するようプログラムされる方法。 （１１）ラウドスピーカをイコライズするフィルタを生
成する装置において、第１オーディオ・ディジタル・デ
ータ源と、前記第１オーディオ・ディジタル・データを
処理して処理したオーディオ・ディジタル・データを与
えるディジタル・オーディオ処理装置であって、前記第
１オーディオ・ディジタル・データに適用されたアルゴ
リズムの係数により特徴付けられる前記ラウドスピーカ
をイコライズするディジタル・オーディオ・フィルタを
適用して前記ディジタル・オーディオ・フィルタを実現
する段階を含む前記ディジタル・オーディオ処理装置
と、前記処理したオーディオ・ディジタル・データをア
ナログ・オーディオ信号に変換して前記ラウドスピーカ
へ与えるディジタル・アナログ変換器と、前記ラウドス
ピーカの近傍で前記ラウドスピーカにより発生された音
声を表す第２オーディオ・ディジタル・データを発生す
る音場測定装置と、前記第２オーディオ・ディジタル・
データを受取るよう接続され、ラウドスピーカをイコラ
イズするディジタル・フィルタの前記係数を決定して前
記係数を前記ディジタル・オーディオ処理装置へ与える
ようプログラムされたディジタルコンピュータと、を含
むラウドスピーカをイコライズするフィルタを生成する
装置。 （１２）第１１項記載の装置において、前記ディジタル
コンピュータは、前記ラウドスピーカの周波数に対する
音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第３ディジタル
・データを与える段階と、前記第２ディジタル・データ
を与える段階であって、ここで前記第２ディジタル・デ
ータは前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベル
の実際の応答曲線を表す前記段階と、前記第３ディジタ
ル・データを前記第２ディジタル・データと比較して前
記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決
定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内に
ない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタの係数を
反復的に発生する段階と、前記係数により決定されたデ
ィジタル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル
・データに適用して、補償応答曲線の第４ディジタル・
データを発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容
範囲内に入るまで又はディジタル・オーディオ・フィル
タの数に対する所定の制限に達するまでの、どちらかが
最初に生じるまで前記ディジタル・オーディオ・フィル
タの周波数、振幅及び帯域幅を最適化することにより前
記係数を自動的に最適化する段階と、により前記係数を
決定するようプログラムされた装置。 （１３）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを生成する方法において、前記ラウドスピーカ
の周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲
の第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウド
スピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線
の第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２デ
ィジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記第１の実際の応答曲線が前記許容範囲内にある
かどうかを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記
許容範囲内にない場合、前記実際の応答曲線を補償する
ディジタル・オーディオ・フィルタを反復的に発生する
段階と、前記ディジタル・オーディオ・フィルタを前記
第１ディジタル・データに適用して第３ディジタル・デ
ータを発生し、前記第３ディジタル・データをアナログ
信号に変換して前記アナログ信号を前記ラウドスピーカ
へ与える段階と、前記ラウドスピーカの周波数に対する
前記アナログ信号からの音声レベルの第２の実際の応答
曲線の第４ディジタル・データを発生する段階と、前記
第１ディジタル・データを前記第４ディジタル・データ
を比較し、前記第２の実際の応答曲線が前記許容範囲内
にあるかどうかを決定する段階と、前記第２の実際の応
答曲線が前記許容範囲内に入るか、又はディジタル・オ
ーディオ・フィルタの数に対する所定の制限に達する
か、どちらかが最初に発生するまで前記ディジタル・オ
ーディオ・フィルタの周波数、振幅及び帯域を自動的に
最適化する段階と、を含むラウドスピーカをイコライズ
するディジタル・フィルタを生成する方法。 （１４）第１３項記載の方法において、反復的にディジ
タル・オーディオ・フィルタを発生する前記段階は、２
次フィルタを反復的に発生することにより実行される方
法。 （１５）ラウドスピーカの知覚性能を特徴付ける全体対
数積分計量を発生する方法において、前記ラウドスピー
カの周波数に対する音声レベルの所要応答曲線のＮサン
プルの第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラ
ウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答
曲線のＮサンプルの第２ディジタル・データを与える段
階と、以下の式により全体対数積分計量を発生する段階
と：
る。 （１）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・フ
ィルタを生成する方法において、前記ラウドスピーカの
周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の
第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウドス
ピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線の
第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２ディ
ジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどう
かを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範
囲内にない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタを
反復的に発生する段階と、前記ディジタル・オーディオ
・フィルタにより変更された前記ラウドスピーカの応答
に関する変更データを発生する段階と、前記変更データ
が前記許容範囲内にあるか、又はディジタル・オーディ
オ・フィルタの数に対する所定の制限に達するか、どち
らかが最初に発生するまで前記ディジタル・オーディオ
・フィルタの周波数、振幅及び帯域を自動的に最適化す
る段階と、を含むラウドスピーカをイコライズするディ
ジタル・フィルタを生成する方法。 （２）第１項記載の方法において、変更データを発生す
る前記段階は、前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
を前記第２ディジタル・データに適用して補償応答曲線
の第３ディジタル・データを発生することにより実行さ
れ、周波数、振幅及び帯域幅を自動的に最適化する前記
段階は、前記補償応答曲線が前記許容範囲内に入るまで
又はディジタル・オーディオ・フィルタの数に対する所
定の制限に達するまでの、どちらかが最初に生じるまで
前記ディジタル・オーディオ・フィルタの周波数、振幅
及び帯域幅を自動的に最適化することにより実行され
る、方法。 （３）第１項記載の方法において、変更データを発生す
る前記段階は、前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
を適用し、前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レ
ベルの生成した応答曲線を測定することにより実行され
る、方法。 （４）第１項記載の方法において、ディジタル・オーデ
ィオ・フィルタを反復的に発生する前記段階は、２次の
フィルタを反復的に発生することにより実行される、方
法。 （５）ラウドスピーカをイコライズするため２次フィル
タの組を発生する方法において、前記ラウドスピーカの
周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の
第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウドス
ピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線の
第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２ディ
ジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどう
かを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範
囲内にない場合、以下の最適化段階を反復的に実行する
ことにより前記ラウドスピーカをイコライズするための
フィルタの組を発生する段階と、前記第２ディジタル・
データをディジタル的に処理して、前記実際の応答曲線
が前記許容範囲内にない所の前記実際の応答曲線の第ｎ
番目のピークに対して、前記ピークの周波数、振幅及び
帯域幅を含む、初期パラメータの第ｎ番目の組を決定す
る段階であって、ここでｎは前記最適化段階の反復の数
である、前記段階と、前記第ｎ番目の初期パラメータか
ら補償第ｎフィルタをディジタル的に発生する段階と、
前記第ｎフィルタを前記第２ディジタル・データに適用
して前記初期パラメータの第ｎ組を変更し、前記補償第
ｎフィルタの最適パラメータの第ｎ組を決定し、周波数
に対する音声レベルの第ｎ暫定補償応答曲線の第３ディ
ジタル・データを発生する段階と、前記第３ディジタル
・データを処理して前記第ｎ暫定補償応答曲線が前記許
容範囲内にあるかどうかを決定する段階と、前記第ｎ暫
定補償応答曲線が前記許容範囲内にない場合、前記暫定
補償応答曲線が前記許容範囲内に入るか、又はフィルタ
の数に対する所定の制限に達するか、どちらかが最初に
発生するまで前記最適化段階の次の反復を実行する段階
と、を含むラウドスピーカをイコライズするため２次フ
ィルタの組を発生する方法。 （６）第５項記載の方法において、ディジタル的に補償
第ｎフィルタを発生する前記段階は、２次フィルタをデ
ィジタル的に発生することにより実行される方法。 （７）ラウドスピーカをイコライズするフィルタを生成
する方法において、前記ラウドスピーカの周波数に対す
る音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１ディジタ
ル・データを与える段階と、前記ラウドスピーカの周波
数に対する音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタ
ル・データを与える段階と、前記第２ディジタル・デー
タと前記第１ディジタル・データを比較し、前記実際の
応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定し、前
記実際の応答曲線が前記許容範囲内にない場合、以下の
単一フィルタ最適化段階を反復的に実行することにより
補償フィルタの組を発生する段階と、前記第２ディジタ
ル・データをディジタル的に処理して、前記実際の応答
曲線が前記許容範囲内にない所の前記実際の応答曲線の
第ｎ番目のピークに対して、前記ピークの周波数、振幅
及び帯域幅を含む、初期パラメータの第ｎ番目の組を決
定する段階であって、ここでｎは前記最適化段階の反復
の数である、前記段階と、前記第ｎ番目の組の初期パラ
メータから補償第ｎフィルタをディジタル的に発生する
段階と、前記第ｎフィルタを前記第２ディジタル・デー
タに適用して前記初期パラメータの第ｎ組を変更し、前
記補償第ｎフィルタの最適パラメータの第ｎ組を決定
し、周波数に対する音声レベルの第ｎ暫定補償応答曲線
の第３ディジタル・データを発生する段階と、ｎ＞１の
場合に、以下の結合フィルタ最適化段階を反復的かつ周
期的に実行する段階と、各結合フィルタ最適化反復に対
して前記ｎフィルタの内の１個がない暫定計算応答曲線
の第４ディジタル・データを発生し、前記第４ディジタ
ル・データを利用して前記単一フィルタ最適化段階を実
行して更新暫定応答曲線の第５ディジタル・データを発
生する段階と、前記第５ディジタル・データをディジタ
ル的に処理して、最も最近の前記結合フィルタ最適化反
復が前記更新暫定応答曲線中に所定量の変化より大きな
変化を生じさせたかどうかを決定し、そうである場合前
記結合フィルタ最適化段階を続行する段階と、前記第５
ディジタル・データを処理して前記第ｎ暫定補償応答曲
線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定する段階であ
って、そうでない場合、前記暫定補償応答曲線が前記許
容範囲内に入るか、又はフィルタの数に対する所定の制
限に達するか、どちらかが最初に発生するまで以上の段
階の次の反復を実行する段階と、そうである場合、これ
以上の反復の実行を停止する段階と、を含むラウドスピ
ーカをイコライズするディジタル・フィルタを生成する
方法。 （８）第７項記載の方法において、ディジタル的に補償
第ｎフィルタを発生する前記段階は、２次フィルタをデ
ィジタル的に発生することにより実行される方法。 （９）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・フ
ィルタを生成する方法において、第１オーディオ・ディ
ジタル・データ源を与える段階と、前記第１オーディオ
・ディジタル・データを処理して処理したオーディオ・
ディジタル・データを与えるディジタル・オーディオ処
理装置を与える段階であって、前記第１オーディオ・デ
ィジタル・データに適用されるアルゴリズムの係数によ
り特徴付けられる前記ラウドスピーカをイコライズする
ディジタル・オーディオ・フィルタを適用して前記ディ
ジタル・オーディオ・フィルタを実現する段階を含み、
前記処理したオーディオ・ディジタル・データをアナロ
グ・オーディオ信号に変換して前記ラウドスピーカへ与
えるディジタル・アナログ変換器を与える段階と、前記
ラウドスピーカの近傍で前記ラウドスピーカにより発生
された音声を表す第２オーディオ・ディジタル・データ
を発生する音場測定装置を与える段階と、前記第２オー
ディオ・ディジタル・データを受取るよう接続され、ラ
ウドスピーカをイコライズするディジタル・フィルタの
前記係数を決定して前記係数を前記ディジタル・オーデ
ィオ処理装置へ与えるようプログラムされたディジタル
コンピュータを与える段階と、を含むラウドスピーカを
イコライズするディジタル・フィルタを生成する方法。 （１０）第９項記載の方法において、前記ディジタルコ
ンピュータは、前記ラウドスピーカの周波数に対する音
声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第３ディジタル・
データを与える段階と、前記第２ディジタル・データを
与える段階であって、ここで前記第２ディジタル・デー
タは前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの
実際の応答曲線を表す前記段階と、前記第３ディジタル
・データを前記第２ディジタル・データと比較して前記
実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決定
する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にな
い場合、ディジタル・オーディオ・フィルタの係数を反
復的に発生する段階と、前記係数により決定されたディ
ジタル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル・
データに適用して、補償応答曲線の第４ディジタル・デ
ータを発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容範
囲内に入るまで又はディジタル・オーディオ・フィルタ
の数に対する所定の制限に達するまでの、どちらかが最
初に生じるまで前記ディジタル・オーディオ・フィルタ
の周波数、振幅及び帯域幅を最適化することにより前記
係数を自動的に最適化する段階と、により前記係数を決
定するようプログラムされる方法。 （１１）ラウドスピーカをイコライズするフィルタを生
成する装置において、第１オーディオ・ディジタル・デ
ータ源と、前記第１オーディオ・ディジタル・データを
処理して処理したオーディオ・ディジタル・データを与
えるディジタル・オーディオ処理装置であって、前記第
１オーディオ・ディジタル・データに適用されたアルゴ
リズムの係数により特徴付けられる前記ラウドスピーカ
をイコライズするディジタル・オーディオ・フィルタを
適用して前記ディジタル・オーディオ・フィルタを実現
する段階を含む前記ディジタル・オーディオ処理装置
と、前記処理したオーディオ・ディジタル・データをア
ナログ・オーディオ信号に変換して前記ラウドスピーカ
へ与えるディジタル・アナログ変換器と、前記ラウドス
ピーカの近傍で前記ラウドスピーカにより発生された音
声を表す第２オーディオ・ディジタル・データを発生す
る音場測定装置と、前記第２オーディオ・ディジタル・
データを受取るよう接続され、ラウドスピーカをイコラ
イズするディジタル・フィルタの前記係数を決定して前
記係数を前記ディジタル・オーディオ処理装置へ与える
ようプログラムされたディジタルコンピュータと、を含
むラウドスピーカをイコライズするフィルタを生成する
装置。 （１２）第１１項記載の装置において、前記ディジタル
コンピュータは、前記ラウドスピーカの周波数に対する
音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第３ディジタル
・データを与える段階と、前記第２ディジタル・データ
を与える段階であって、ここで前記第２ディジタル・デ
ータは前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベル
の実際の応答曲線を表す前記段階と、前記第３ディジタ
ル・データを前記第２ディジタル・データと比較して前
記実際の応答曲線が前記許容範囲内にあるかどうかを決
定する段階と、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内に
ない場合、ディジタル・オーディオ・フィルタの係数を
反復的に発生する段階と、前記係数により決定されたデ
ィジタル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル
・データに適用して、補償応答曲線の第４ディジタル・
データを発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容
範囲内に入るまで又はディジタル・オーディオ・フィル
タの数に対する所定の制限に達するまでの、どちらかが
最初に生じるまで前記ディジタル・オーディオ・フィル
タの周波数、振幅及び帯域幅を最適化することにより前
記係数を自動的に最適化する段階と、により前記係数を
決定するようプログラムされた装置。 （１３）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを生成する方法において、前記ラウドスピーカ
の周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲
の第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラウド
スピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答曲線
の第２ディジタル・データを与える段階と、前記第２デ
ィジタル・データと前記第１ディジタル・データを比較
し、前記第１の実際の応答曲線が前記許容範囲内にある
かどうかを決定する段階と、前記実際の応答曲線が前記
許容範囲内にない場合、前記実際の応答曲線を補償する
ディジタル・オーディオ・フィルタを反復的に発生する
段階と、前記ディジタル・オーディオ・フィルタを前記
第１ディジタル・データに適用して第３ディジタル・デ
ータを発生し、前記第３ディジタル・データをアナログ
信号に変換して前記アナログ信号を前記ラウドスピーカ
へ与える段階と、前記ラウドスピーカの周波数に対する
前記アナログ信号からの音声レベルの第２の実際の応答
曲線の第４ディジタル・データを発生する段階と、前記
第１ディジタル・データを前記第４ディジタル・データ
を比較し、前記第２の実際の応答曲線が前記許容範囲内
にあるかどうかを決定する段階と、前記第２の実際の応
答曲線が前記許容範囲内に入るか、又はディジタル・オ
ーディオ・フィルタの数に対する所定の制限に達する
か、どちらかが最初に発生するまで前記ディジタル・オ
ーディオ・フィルタの周波数、振幅及び帯域を自動的に
最適化する段階と、を含むラウドスピーカをイコライズ
するディジタル・フィルタを生成する方法。 （１４）第１３項記載の方法において、反復的にディジ
タル・オーディオ・フィルタを発生する前記段階は、２
次フィルタを反復的に発生することにより実行される方
法。 （１５）ラウドスピーカの知覚性能を特徴付ける全体対
数積分計量を発生する方法において、前記ラウドスピー
カの周波数に対する音声レベルの所要応答曲線のＮサン
プルの第１ディジタル・データを与える段階と、前記ラ
ウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実際の応答
曲線のＮサンプルの第２ディジタル・データを与える段
階と、以下の式により全体対数積分計量を発生する段階
と：
【数６】 ここで：Ｍは全体対数積分計量、ｆは周波数、Ｄは第１
ディジタル・データ、Ｓは第２ディジタル・データ、Ｎ
は第１ディジタルデータと第２ディジタル・データのサ
ンプル数、を含むラウドスピーカの知覚性能を特徴付け
る全体対数積分計量を発生する方法。 （１６）複数個のラウドスピーカをイコライズするディ
ジタル・フィルタを生成する方法において、前記ラウド
スピーカの周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の
許容範囲用の第１ディジタル・データを与える段階と、
前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実際
の応答曲線の第２ディジタル・データを与える段階と、
前記第２ディジタル・データと前記第１ディジタル・デ
ータを比較し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内に
あるかどうかを決定する段階であって、前記実際の応答
曲線が前記許容範囲内にない場合、ディジタル・オーデ
ィオ・フィルタを反復的に発生する段階と、前記ディジ
タル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル・デ
ータに適用して補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容範囲内
に入るか、又はディジタル・オーディオ・フィルタの数
に対する所定の制限に達するか、どちらかが最初に発生
するまで前記ディジタル・オーディオ・フィルタの周波
数、振幅及び帯域を自動的に最適化する段階と、を含む
複数個のラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを生成する方法。 （１７）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを発生する方法である。ラウドスピーカの周波
数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１
ディジタル・データを与える。ラウドスピーカの周波数
に対する音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタル
・データを与える（１０１０）。第１ディジタル・デー
タを第２ディジタル・データと比較して、実際の応答曲
線が許容範囲内にあるかどうかを決定する（１０２
０）。実際の応答曲線が許容範囲内にない場合、ディジ
タル・オーディオ・フィルタが反復的に発生され、ディ
ジタル・オーディオ・フィルタが第２ディジタル・デー
タに適用されて補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する（１０５０、１０６０、１０７０）。補償応
答曲線が許容範囲内に入るまで、又はディジタル・オー
ディオ・フィルタの数に対する所定の制限に到達するま
での、どちらかが最初に生じるまで、ディジタル・オー
ディオ・フィルタの周波数、振幅及び帯域幅が自動的に
最適化される（１０８０）。
ディジタル・データ、Ｓは第２ディジタル・データ、Ｎ
は第１ディジタルデータと第２ディジタル・データのサ
ンプル数、を含むラウドスピーカの知覚性能を特徴付け
る全体対数積分計量を発生する方法。 （１６）複数個のラウドスピーカをイコライズするディ
ジタル・フィルタを生成する方法において、前記ラウド
スピーカの周波数に対する音声レベルの目標応答曲線の
許容範囲用の第１ディジタル・データを与える段階と、
前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実際
の応答曲線の第２ディジタル・データを与える段階と、
前記第２ディジタル・データと前記第１ディジタル・デ
ータを比較し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内に
あるかどうかを決定する段階であって、前記実際の応答
曲線が前記許容範囲内にない場合、ディジタル・オーデ
ィオ・フィルタを反復的に発生する段階と、前記ディジ
タル・オーディオ・フィルタを前記第２ディジタル・デ
ータに適用して補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する段階と、前記補償応答曲線が前記許容範囲内
に入るか、又はディジタル・オーディオ・フィルタの数
に対する所定の制限に達するか、どちらかが最初に発生
するまで前記ディジタル・オーディオ・フィルタの周波
数、振幅及び帯域を自動的に最適化する段階と、を含む
複数個のラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを生成する方法。 （１７）ラウドスピーカをイコライズするディジタル・
フィルタを発生する方法である。ラウドスピーカの周波
数に対する音声レベルの目標応答曲線の許容範囲の第１
ディジタル・データを与える。ラウドスピーカの周波数
に対する音声レベルの実際の応答曲線の第２ディジタル
・データを与える（１０１０）。第１ディジタル・デー
タを第２ディジタル・データと比較して、実際の応答曲
線が許容範囲内にあるかどうかを決定する（１０２
０）。実際の応答曲線が許容範囲内にない場合、ディジ
タル・オーディオ・フィルタが反復的に発生され、ディ
ジタル・オーディオ・フィルタが第２ディジタル・デー
タに適用されて補償応答曲線の第３ディジタル・データ
を発生する（１０５０、１０６０、１０７０）。補償応
答曲線が許容範囲内に入るまで、又はディジタル・オー
ディオ・フィルタの数に対する所定の制限に到達するま
での、どちらかが最初に生じるまで、ディジタル・オー
ディオ・フィルタの周波数、振幅及び帯域幅が自動的に
最適化される（１０８０）。
【図１】標準的な従来技術のオーディオ装置の高レベル
ブロック線図。
ブロック線図。
【図２】標準的な従来技術のアナログ・オーディオ装置
のブロック線図。
のブロック線図。
【図３】標準的な従来技術のディジタル・オーディオ装
置。
置。
【図４】組合せ型アナログ及びディジタル・オーディオ
装置。
装置。
【図５】標準的なスピーカ応答を示すグラフ。
【図６】標準的な従来技術のスピーカ測定装置。
【図７】標準的な従来技術の部屋測定装置。
【図８】自動ラウドスピーカ・イコライザを取りつけた
オーディオ装置を示す図。
オーディオ装置を示す図。
【図９】閉ループ音響応答測定装置を示す図。
【図１０】自動ラウドスピーカ・イコライザ・アルゴリ
ズムを示す流れ図。
ズムを示す流れ図。
【図１１】離散形式で５係数４次離散時間フィルタを示
す図。
す図。
【図１２】所要ラウドスピーカ応答と応答許容曲線上に
重ね合せた標準的なスピーカ応答を示すグラフ。
重ね合せた標準的なスピーカ応答を示すグラフ。
【図１３】単一フィルタ最適化を示す流れ図。
【図１４】結合フィルタ最適化を示す流れ図。
【図１５】イコライザ・フィルタの挙動を示すグラフ。
【図１６】補正されたラウドスピーカ応答に重ね合せた
標準的なスピーカ応答を示すグラフ。
標準的なスピーカ応答を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ツセカラス アメリカ合衆国、テキサス、キャロルト ン、ケンブリッジシャー ドライブ 2833
Claims (2)
- 【請求項１】 ラウドスピーカをイコライズするディジ
タル・フィルタを生成する方法において、 前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの目標
応答曲線の許容範囲の第１ディジタル・データを与える
段階と、 前記ラウドスピーカの周波数に対する音声レベルの実際
の応答曲線の第２ディジタル・データを与える段階と、 前記第２ディジタル・データと前記第１ディジタル・デ
ータを比較し、前記実際の応答曲線が前記許容範囲内に
あるかどうかを決定する段階と、 前記実際の応答曲線が前記許容範囲内にない場合、 ディジタル・オーディオ・フィルタを反復的に発生する
段階と、 前記ディジタル・オーディオ・フィルタにより変更され
た前記ラウドスピーカの応答に関する変更データを発生
する段階と、 前記変更データが前記許容範囲内にあるか、又はディジ
タル・オーディオ・フィルタの数に対する所定の制限に
達するか、どちらかが最初に発生するまで前記ディジタ
ル・オーディオ・フィルタの周波数、振幅及び帯域を自
動的に最適化する段階と、を含むラウドスピーカをイコ
ライズするディジタル・フィルタを生成する方法。 - 【請求項２】 ラウドスピーカをイコライズするフィル
タを生成する装置において、 第１オーディオ・ディジタル・データ源と、 前記第１オーディオ・ディジタル・データを処理して処
理したオーディオ・ディジタル・データを与えるディジ
タル・オーディオ処理装置であって、前記第１オーディ
オ・ディジタル・データに適用されたアルゴリズムの係
数により特徴付けられる前記ラウドスピーカをイコライ
ズするディジタル・オーディオ・フィルタを適用して前
記ディジタル・オーディオ・フィルタを実現する段階を
含む前記ディジタル・オーディオ処理装置と、 前記処理したオーディオ・ディジタル・データをアナロ
グ・オーディオ信号に変換して前記ラウドスピーカへ与
えるディジタル・アナログ変換器と、 前記ラウドスピーカの近傍で前記ラウドスピーカにより
発生された音声を表す第２オーディオ・ディジタル・デ
ータを発生する音場測定装置と、 前記第２オーディオ・ディジタル・データを受取るよう
接続され、ラウドスピーカをイコライズするディジタル
・フィルタの前記係数を決定して前記係数を前記ディジ
タル・オーディオ処理装置へ与えるようプログラムされ
たディジタルコンピュータと、を含むラウドスピーカを
イコライズするフィルタを生成する装置。
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