JP2000261900A

JP2000261900A - 音場補正方法および音響装置。

Info

Publication number: JP2000261900A
Application number: JP11061939A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kuroiwa; 仁黒岩; Masahiro Chikatsu; 正弘千勝; Takeshi Toi; 武司戸井; Masaki Sato; 正樹佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】全ての聴取位置において定在波を制御し、周
波数特性を補正する音場補正方法および音響装置を提供
することを課題とする。【解決手段】音響装置は、室内２の任意の位置に設置
されたマイクロホン２１〜２４と、上記位置における音
響特性を測定し、測定値を解析し、室内の所定位置に設
置されたスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢと、
解析値を基に、スピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３Ｒ
Ｂに供給されるオーディオ信号を制御するシステム制御
回路４１とを備え、任意の聴取位置において定在波を制
御し、周波数特性を補正するので、室内の周波数特性を
変化させて、観測位置の周波数特性をフラットにするこ
とができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に近づけ
ることができ、これにより、観測面内の音圧差を低減す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の室内
における音場を補正する音場補正方法および音響装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両の室内の音響特性の調整
を行う制御技術が提案されており、代表的な制御技術と
して、定在波の除去（特開平９−３２７０８６号公報）
および遅延時間の適正化（特開平１０−１６１６６７号
公報）などがある。

【０００３】第１に、定在波除去の技術は、特開平９−
３２７０８６号公報に記載されているように、スピーカ
ーから出力される音を原音に近いものとして収音し、室
内の反射音の影響を除去した音場を形成するものであ
り、スピーカーから出力される音をその直前で収音し、
この収音した音の音圧レベルを可聴周波数帯域の略全域
に亘って±４ｄＢ以内に収めるように第１補正手段で調
整し、所望の受音点で収音した音の音圧レベルを可聴周
波数帯域の略全域に亘って±４ｄＢ以内に収めるように
第２補正手段で調整するものである。この方法による
と、スピーカーの出力直後の音に対して音圧レベル調整
を行い、低域の音圧レベル上昇の影響を反映した原音に
極めて近い音を再生できる。

【０００４】第２に、遅延時間の適正化の技術は、特開
平１０−１６１６６７号公報に記載されているように、
短時間に車室内音響空間における非制御帯域の信号伝搬
時間を測定して、所望の遅延時間を遅延器に設定するも
のであって、遅延時間決定部における適応信号処理部は
適応信号処理を実行して車室内音響空間における非制御
帯域の信号伝搬型を適応フィルタで模擬し、最大係数／
遅延時間探索部は適応フィルタの係数値を参照して信号
伝搬型のインパルス応答のピーク位置を求め、ピーク位
置より信号伝搬時間を求め、制御帯域の信号伝搬時間と
非制御帯域の信号伝搬時間との差を遅延時間として遅延
器に設定し、制御帯域のオーディオ信号と非制御帯域の
オーディオ信号が観測点に同時に到達するようにするも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の音響特性の制御技術は、聴取点のすべての周波数特性
を制御するものではなかった。すなわち、車室であれば
運転席の周波数特性を制御できても助手席では制御が不
足するという不都合があった。

【０００６】また、特開平１０−１６１６６７号公報に
記載の遅延時間の適正化の技術は、第１のスピーカに対
して、補正用の第２のスピーカを別に設けて補正用のス
ピーカのみを補正するものであり、全てのスピーカを補
正することが要求されるが、これを満足する技術はない
という不都合があった。

【０００７】また、実用化されている音場補正システム
では、スーパーウーファーや多数（例えば５点以上）の
スピーカを必要とするため、搭載する車種が制限される
という不都合があった。

【０００８】そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなさ
れたものであり、聴取位置において定在波を制御し、周
波数特性を補正する音場補正方法および音響装置を提供
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の音場補正方法
は、室内の任意の位置にマイクロホンを設置し、上記位
置における音響特性を測定し、上記測定値を解析し、上
記解析値を基に、上記室内の所定位置に設置されたスピ
ーカに供給されるオーディオ信号を制御することによ
り、任意の聴取位置において定在波を制御し、周波数特
性を補正するものである。

【００１０】また、本発明の音響装置は、室内の任意の
位置に設置されたマイクロホンと、上記位置における音
響特性を測定する測定手段と、上記測定値を解析する解
析手段と、上記室内の所定位置に設置されたスピーカ
と、上記解析値を基に、上記スピーカに供給されるオー
ディオ信号を制御する制御手段と、を備え、任意の聴取
位置において定在波を制御し、周波数特性を補正するも
のである。

【００１１】従って本発明によれば、以下の作用をす
る。制御手段の各デジタルフィルタの設定をするため
に、調整用ディスクを用いてランダム信号を試し再生す
る。次に、この試し再生の再生音を各マイクロフォンを
用いて収音し、デジタルデータに変換した後に、測定手
段のシステム制御回路にデジタルデータを取り込み、制
御手段のシステム制御回路は所定の演算を実施して各デ
ジタルフィルタの係数を決めて、各デジタルフィルタに
音響処理を行わせる。

【００１２】制御手段のＦＩＲ型のデジタルフィルタを
スピーカの数と同等以上搭載し、制御手段のシステム制
御回路より供給される係数値に設定することで所定の音
響処理を施すようにしている。例えば、４つのスピーカ
の出力音を制御するために４つのデジタルフィルタを用
いる。なお、４つのスピーカの出力音を制御するための
音響特性を測定するために４本のマイクロフォンを用い
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】［音響処理の解析］本実施の形態
について詳細に説明する前に、本実施の形態で行う音響
処理の概略を説明する。近年、車載用オーディオ機器の
耐振性能の向上に伴い、車室内はオーディオリスニング
空間としての重要性が増大している。しかし、家庭とは
リスニング環境や音響特性が大きく異なっているため、
これらの改善のためにリスニング環境に関する研究が広
く行われている。また、グラフィックイコライザや適応
フィルタによる音響特性の改善手法が提案され、製品化
されている。しかし、音響モードについて検討して全リ
スニングポジションにおける音響特性を改善する手法の
提案については、従来あまり取り組まれていない。

【００１４】本願発明者らは、車室内モデルを用いて実
験結果と有限要素法による解析結果を比較し、精度良く
音響特性が求められることを確認した。また、音響モー
ドを可視化し音響モードを考慮した補正フィルタによる
周波数特性の改善を行った。

【００１５】［有限要素法による車室内音響特性］ま
ず、有限要素法により車室内音響特性の解析を行った。
解析モデルの精度を明らかにするため、図２に示す例え
ば１０ｍｍ厚のアクリル製１／３スケールの車室内モデ
ルにおいて、車室空間を剛体壁で仮定した場合の代表的
な周波数応答比関数（ＦＲＲＦ）の実験及び解析を行っ
た。観測面は搭乗者の耳の位置とし、観測点は後席右
側、後席左側、前席右側、前席左側の左耳位置とした
（以下、順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点と呼ぶ。）。検討した周
波数は、オーディオでいう低音域にあたり車室内の基本
音響モードが現れる６００［Ｈｚ］以下（実車では２０
０［Ｈｚ］以下に相当する）とした。

【００１６】次に、吸音特性を考慮して解析モデルを実
車に近づけた場合のＡ点の周波数特性を求めた。解析モ
デルは、図２に示したように左右対称に４個のスピーカ
を配置し、車室空間を構成する６面の吸音壁には既に知
られている実車の比音響インピーダンス比より求めたア
ドミッタンス値を適用した。以下では、この特性につい
て検討を実施する。

【００１７】［補正フィルタの適用］前席のように聴取
位置に後述するモードの節がある場合、そのモードは再
生できないものとなる。また、スピーカ設置位置の変更
だけでは複数の位置で周波数特性をフラットにすること
は困難である。

【００１８】そこで、本実施の形態では、スピーカと聴
取位置の周波数特性の逆特性を用いた補正フィルタを適
用して周波数特性をフラットにするようにした。本実施
の形態では、４個のスピーカで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４箇
所の周波数特性を独立に制御するようにした。補正フィ
ルタの適用により車室の周波数特性は変化し、搭乗者の
耳の位置の周波数特性はフラットになった。また、上述
した４カ所の音圧レベルが一定に近づいた。具体的に
は、補正フィルタの適用により観測面内の音圧差を平均
２６［ｄＢ］から１８［ｄＢ］へ８［ｄＢ］まで安定さ
せることができた。

【００１９】このようにして、１／３スケールモデルを
用いて、補正フィルタによる周波数特性の改善について
検討を行った。補正フィルタの適用により４個のスピー
カを制御することで、２００［Ｈｚ］以下の観測点の周
波数特性をフラットにし、観測面内の音圧差を低減する
ことができた。

【００２０】［音響装置の構成］以下、本実施の形態を
説明する。まず、本実施の形態の音響装置の構成を図１
を参照しながら説明する。本実施の形態の音響装置は、
車両の室内の音場を補正する場合に適用されるものであ
る。

【００２１】以下に、音響装置としての光ディスク再生
部１０の構成を説明する。図１において、光ディスク再
生部１０は、信号処理系において、ディスクＤより信号
を読み取る光学ピックアップ１１と、光学ピックアップ
１１により読み取られた信号を高周波増幅してＲＦ再生
信号を出力するＲＦ信号処理回路１４と、ＲＦ再生信号
に誤り訂正等の処理を施してオーディオ信号を出力する
復調ＤＳＰ１６と、オーディオ信号に所定の音響処理を
施すオーディオ用ＤＳＰ２０と、オーディオ用ＤＳＰ２
０により音響処理が施されたオーディオ信号を増幅する
増幅回路３１〜３４と、自動車１の車室２に配置され再
生音を出力するスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３Ｒ
Ｂとを有して構成される。

【００２２】また、オーディオ用ＤＳＰ２０は、音響処
理系において、４つのスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３Ｌ
Ｂ，３ＲＢの出力音を制御するために４つのデジタルフ
ィルタ２５〜２８を有して構成される。

【００２３】また、光ディスク再生部１０は、測定系お
よび制御系において、４つのスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，
３ＬＢ，３ＲＢの出力音を制御するための音響特性を測
定するための４本のマイクロフォン２１〜２４と、各マ
イクロフォン２１〜２４を用いて収音されたオーディオ
信号を増幅してデジタルデータに変換する増幅器（ＡＭ
Ｐ）およびアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）４４と、
変換されたデジタルデータを取り込み所定の演算を実施
して各デジタルフィルタ２５〜２８の係数を決めて各デ
ジタルフィルタ２５〜２８に音響処理を行わせるシステ
ム制御回路４１と、光ディスク再生部１０に対する再生
動作の指示に相当するキー入力操作が行われる操作キー
群４２と、操作内容を表示する表示部であるディスプレ
イ４３とを有して構成される。

【００２４】また、光ディスク再生部１０は、サーボ系
において、ＲＦ再生信号の復調の際にクロック信号を抽
出して抽出されたクロック信号をサーボ制御回路１５に
供給する再生部制御回路１７と、クロック信号および速
度エラー信号（ＶＥ）に基づいてスピンドルモータ１２
および送りモータ１３に駆動信号を供給し、さらにトラ
ッキングエラー信号（ＴＥ）およびフォーカスエラー信
号（ＦＥ）に基づいて光学ピックアップ１１の２軸アク
チュエータに駆動信号を供給してサーボ制御を行うサー
ボ制御回路１５と、ディスクＤを回転させるスピンドル
モータ１２と、光学ピックアップ１１をディスクＤの内
周方向から外周方向に順次移動させる送り（スレッド）
モータ１３とを有して構成される。

【００２５】［音響装置の動作］このように構成された
音響装置は、以下のような動作をする。図１において、
光学ピックアップ１１は、ディスクＤより信号を読み取
る。光学ピックアップ１１により読み取られた信号はＲ
Ｆ信号処理回路１４により高周波増幅されて、復調ＤＳ
Ｐ１６によって誤り訂正等の処理が施され、オーディオ
信号としてオーディオＤＳＰ２０に供給される。また、
復調の際のＲＦ再生信号は再生部制御回路１７に供給さ
れる。

【００２６】また、スピンドルモータ１２はディスクＤ
を回転させ、送り（スレッド）モータ１３は光学ピック
アップ１１をディスクＤの内周方向から外周方向に順次
移動させる。サーボ制御回路１５は、スピンドルモータ
１２および送りモータ１３に駆動信号を供給してサーボ
制御を行う。このサーボ制御回路１５は再生部制御回路
１７においてＲＦ再生信号から抽出されるクロック信号
に基づいて駆動信号を生成している。また、再生部制御
回路１７は、上述したほかにシステム制御回路（マイク
ロコンピュータ（マイコン））４１との通信やディスク
Ｄのローディング機構や送り機構等のメカニカル機構部
の制御も行う。

【００２７】操作キー群４２により光ディスク再生部１
０に対する再生動作の指示に相当するキー入力操作が行
われると、表示部であるディスプレイ４３に操作内容を
表示した後に、上述したディスクＤの再生動作が実行さ
れる。

【００２８】具体的には、システム制御回路４１からの
コマンドに基づいて再生部制御回路１７はコントロール
信号を生成してサーボ制御回路１５に供給する。サーボ
制御回路１５はスピンドルモータ１２および送りモータ
１３さらに光学ピックアップ１１に駆動信号を供給して
サーボ制御を行う。これにより、スピンドルモータ１２
はディスクＤを回転させて、送りモータ１３は光学ピッ
クアップ１１をディスクＤの内周方向から外周方向に順
次移動させる。

【００２９】所定位置で、光学ピックアップ１１からデ
ィスクＤにレーザービームを照射させて光学ピックアッ
プ１１の２軸アクチュエータのフォーカスコイルを用い
てフォーカスサーボをかけ、光学ピックアップ１１の２
軸アクチュエータのトラッキングコイルを用いてトラッ
キングサーボをかける。このようにして、各サーボをか
けた後、信号を読み取りデジタルのオーディオ信号の再
生を行う。

【００３０】まず、ディスクＤの最内周のＴＯＣ（Ｔａ
ｂｌｅＯｆＣｏｎｔｅｎｔｓ）の開始終了アドレス
等の情報を読み取った後に曲（トラック）の再生を行
う。このようにして、トラックの再生が実行され、デジ
タルのオーディオデータがオーディオ用ＤＳＰ２０に供
給される。オーディオ用ＤＳＰ２０ではオーディオデー
タに対して後述する所定の音響処理が施される。オーデ
ィオ用ＤＳＰ２０により音響処理が施されたオーディオ
データはアナログのオーディオ信号に変換され、増幅回
路３１〜３４により増幅され、自動車１の車室２に配置
されたスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢより再
生音として出力される。

【００３１】［デジタルフィルタの動作］本実施の形態
では、特に、オーディオ用ＤＳＰ２０内に、ＦＩＲ型の
デジタルフィルタ２５〜２８をスピーカ３ＬＦ，３Ｒ
Ｆ，３ＬＢ，３ＲＢの数と同等以上搭載し、システム制
御回路４１より供給される係数値に設定することで所定
の音響処理を施すようにしている。図１においては、４
つのスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢの出力音
を制御するために４つのデジタルフィルタ２５〜２８を
搭載した例を示した。なお、４つのスピーカ３ＬＦ，３
ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢの出力音を制御するための音響特
性を測定するために４本のマイクロフォン２１〜２４を
用いている。

【００３２】なお、実際の制御では、まず各デジタルフ
ィルタ２５〜２８の設定をするために、調整用ディスク
を用いてランダム信号を試し再生する。次に、この試し
再生の再生音を各マイクロフォン２１〜２４を用いて収
音し、増幅器（ＡＭＰ）およびアナログデジタル変換器
（Ａ／Ｄ）４４によってデジタルデータに変換した後
に、システム制御回路４１にデジタルデータを取り込
み、所定の演算を実施して各デジタルフィルタの係数を
決めて、各デジタルフィルタに音響処理を行わせる。な
お、各デジタルフィルタの特性の求め方については、後
に詳細に説明する。

【００３３】［応用例］上述した本実施の形態は、光デ
ィスク再生部１０のシステム制御部４１がデジタルフィ
ルタ２５〜２８の係数値を設定する例を示したが、これ
に限らず、搭載車種に合わせて係数が記憶された外部半
導体メモリから係数値を読み出してデジタルフィルタ２
５〜２８に供給するようにしても良い。また、係数値が
記録されたディスクＤを再生することにより係数値を読
み出してフラッシュＲＯＭなどに記憶させるようにして
も良い。また、フロッピーディスクや光磁気記録媒体
（ＭＯ，ＭＤ）に係数値を記録して供給するようにして
も良い。

【００３４】また、上述した本実施の形態では、４つの
スピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢの出力音を制
御するための音響特性を測定するために４本のマイクロ
フォン２１〜２４を用いる例を示したが、これに限ら
ず、１本のマイクロフォンを用いて４本のマイクロフォ
ンに相当する位置で４回測定するようにしても良い。

【００３５】［各デジタルフィルタの特性の求め方］次
に、各デジタルフィルタの特性の求め方を説明する。図
２に、本実施の形態のシミュレーションモデルを示す。
図２において、車室空間において音源として左右の前方
および後方の４つのスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，
３ＲＢによる音響特性を解析するためにシミュレーショ
ン面５０を図２のように設定した。図２におけるシミュ
レーション面５０は実車での搭乗員の耳の高さにあたる
面である。

【００３６】図３に、本実施の形態の各デジタルフィル
タの特性の求め方を示した。例えば、図３において、Ｆ
１〜Ｆ４を各音源として、Ｘ１を応答点とすると、応答
点Ｘ１は各音源Ｆ１〜Ｆ４と応答点Ｘ１の間に成立する
Ｈ＊＊という伝達関数によって次式のように表される。

【００３７】

【数１】Ｘ１＝Ｈ１１×Ｆ１＋Ｈ１２×Ｆ２＋Ｈ１３×
Ｆ３＋Ｈ１４×Ｆ４

【００３８】ここで、Ｈ＊＊は伝達関数Ｈ（Ｓ）であ
る。従って、位相特性も制御が必要である。さらに、各
項は互いに従属でないものとして扱っている。

【００３９】よって、各応答点（Ｘ１〜Ｘ４）について
同様な式を考え得るならば図３右上に示した行列式が得
られる。これより、音源Ｆ１〜Ｆ４は図３右下の行列式
のように表され、Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３＝Ｘ４＝定数として
逆行列を解くことにより音源の特性が得られる。各スピ
ーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢの周波数特性がフ
ラットと考えると音源Ｆ１〜Ｆ４が求めたい制御系のフ
ィルタの特性となる。例えば、各フィルタの周波数特性
は、各周波数毎に最小２乗法などにより上述の行列式を
解いていけば求める特性が得られる。

【００４０】［実際の設定例］実際の設定においては、
例えば、Ｍ系列信号（疑似ランダム信号）などをスピー
カから発生させ、マイクロフォン出力（再生信号）と車
室内の応答との相互相関をもとに車室内のインパルス応
答を求める。求めたインパルス応答にＦＥＴ演算を施し
て周波数特性が得られたら上述の行列式を満足するよう
にフィルタの周波数特性を求める。図１０Ａはこのよう
にして求められた測定データから求めた運転席側の音源
の周波数特性（目標値）を示す。この周波数特性を満足
するように、デジタルフィルタの係数を設定する。図１
０Ｂは運転席側の音源に対してデジタルフィルタの係数
を適当に選択して得られた周波数特性を示す。

【００４１】［シミュレーション結果例］シミュレーシ
ョンは、図２に示したように実車の左右のフロントスピ
ーカ、リアスピーカに当たる４点の位置に音源４個を設
定して行った。図４は、本実施の形態のフィルタをかけ
ない状態での運転席の応答および助手席の応答を示し
た。また、図５に、本実施の形態のフィルタをかけない
状態の音響モードの周波数での音圧分布を示した。図５
は、図２のシミュレーション面５０を上から見て、モデ
ルの前方を左側にした状態での音圧分布を示した。

【００４２】各音源を同じ音圧（１００［ｄＢ］）に設
定すると、図４Ａに示す運転席、図４Ｂに示す助手席と
も最大で３０［ｄＢ］程度のピークが発生しており、５
００［Ｈｚ］以上で変動が大きいことが分かる。図５に
示すモード（Ｍｏｄｅ）１〜１０は、各音響モードにあ
たり、各定在波を示すものである。なお、各モードの周
波数は、モード１：２４３Ｈｚ，モード２：３０６Ｈ
ｚ，モード３：３９０Ｈｚ，モード４：４５３Ｈｚ，モ
ード５：５２８Ｈｚ，モード６：５４９Ｈｚ，モード
７：６１５Ｈｚ，モード８：６２４Ｈｚ，モード９：６
３６Ｈｚ，モード１０：６５７Ｈｚ，である（以下の図
においても同じ。）。

【００４３】図６は、本実施の形態のフィルタをかけた
状態での運転席の応答および運転席側フロントの音源を
示した。図７は、本実施の形態のフィルタをかけた状態
の音響モードの周波数での音圧分布を示した。図７にお
いて、応答点（測定点）は、モード１上の黒丸●に設定
した。この点は運転者と助手席搭乗者の左耳、右耳の位
置に当たる。図６Ａに示す運転席の応答では、左右の耳
の位置で周波数特性がフラットに制御されていることが
分かる。ここで、特に図示はしていないが、助手席にお
いても同様の結果が得られている。図６Ｂに示す運転席
の音源は、運転席側フロントの音源のフィルタの周波数
特性である。図７に示す音圧分布において、フィルタの
ない場合と比較して、全体的に音圧が均一であり、測定
点（各搭乗者の耳の位置）での音圧はフラットに制御さ
れる。

【００４４】図８は、本実施の形態の他の応答点でのフ
ィルタをかけた状態での運転席の応答および運転席側フ
ロントの音源を示した。図９は、本実施の形態の他の応
答点でのフィルタをかけた状態の音響モードの周波数で
の音圧分布を示した。図９において、応答点（測定点）
は、モード１上の黒丸●に設定した。この点は全搭乗者
（４人）の左耳の位置に当たる。図８Ａに示す運転席の
応答では、左右の耳の位置で周波数特性がフラットに制
御されていることが分かる。図８Ｂに示す運転席の音源
は、運転席側フロントの音源のフィルタの周波数特性で
ある。図９に示す音圧分布において、モード７、１０で
は音圧分布の不均一が見られるが、測定点（搭乗者の耳
の位置あたり）に限れば全モードにわたって音圧は安定
していることが分かる。

【００４５】上述した本実施の形態の音場補正方法は、
室内２の任意の位置にマイクロホン２１〜２４を設置
し、上記位置における音響特性を測定し、上記測定値を
解析し、上記解析値を基に、上記室内２の所定位置に設
置されたスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢに供
給されるオーディオ信号を制御することにより、任意の
聴取位置において定在波を制御し、周波数特性を補正す
るので、室内の周波数特性を変化させて、観測位置の周
波数特性をフラットにすることができ、また、測定位置
の音圧レベルを一定に近づけることができ、これによ
り、観測面内の音圧差を低減することができる。

【００４６】また、本実施の形態の音場補正方法は、上
述において、上記測定位置は聴取位置に設置するので、
聴取者の聴取位置である耳の位置の周波数特性をフラッ
トにすることができ、また、測定位置の音圧レベルを一
定に近づけることができ、これにより、観測面内の音圧
差を低減することができる。

【００４７】また、本実施の形態の音場補正方法は、上
述において、上記測定点数と同数のスピーカ３ＬＦ，３
ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢの周波数特性を制御することによ
り、上記測定点の周波数特性を補正するので、任意の聴
取位置の周波数特性をフラットにすることができ、ま
た、測定位置の音圧レベルを一定に近づけることがで
き、これにより、観測面内の音圧差を低減することがで
きる。

【００４８】また、本実施の形態の音場補正方法は、上
述において、上記室内２の略全域の聴取位置の周波数特
性を補正するので、室内２の全ての聴取位置の周波数特
性をフラットにすることができ、これにより、観測面内
の音圧差を低減することができる。

【００４９】また、本実施の形態の音場補正方法は、上
述において、上記室内２は車両１の室内２であるので、
音場に定在波が発生し易い車室において、観測位置の周
波数特性をフラットにすることができ、これにより、観
測面内の音圧差を低減することができる。

【００５０】また、本実施の形態の音響装置は、室内２
の任意の位置に設置されたマイクロホン２１〜２４と、
上記位置における音響特性を測定する測定手段としての
システム制御回路４１と、上記測定値を解析する解析手
段としてのシステム制御回路４１と、上記室内の所定位
置に設置されたスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３Ｒ
Ｂと、上記解析値を基に、上記スピーカ３ＬＦ，３Ｒ
Ｆ，３ＬＢ，３ＲＢに供給されるオーディオ信号を制御
する制御手段としてのシステム制御回路４１と、を備
え、任意の聴取位置において定在波を制御し、周波数特
性を補正するので、室内の周波数特性を変化させて、観
測位置の周波数特性をフラットにすることができ、ま
た、測定位置の音圧レベルを一定に近づけることがで
き、これにより、観測面内の音圧差を低減することがで
きる。

【００５１】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記測定手段としてのシステム制御回路４１に
よる測定位置は聴取位置に設置するので、聴取者の聴取
位置である耳の位置の周波数特性をフラットにすること
ができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に近づける
ことができ、これにより、観測面内の音圧差を低減する
ことができる。

【００５２】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記制御手段としてのシステム制御回路４１
は、上記測定手段としてのシステム制御回路４１による
測定点数と同数のスピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３
ＲＢの周波数特性を制御することにより、上記測定点の
周波数特性を補正するので、任意の聴取位置の周波数特
性をフラットにすることができ、また、測定位置の音圧
レベルを一定に近づけることができ、これにより、観測
面内の音圧差を低減することができる。

【００５３】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記制御手段としてのシステム制御回路４１
は、上記室内の略全域の聴取位置の周波数特性を補正す
るので、室内の全ての聴取位置の周波数特性をフラット
にすることができ、これにより、観測面内の音圧差を低
減することができる。

【００５４】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記制御手段としてのシステム制御回路４１
は、演算手段と、供給されるオーディオ信号を制御する
スピーカ３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３ＲＢ数と同一また
はそれ以上の数のＦＩＲ型デジタルフィルタ２５〜２８
とを有するので、スピーカの増設の場合にも、スピーカ
の数に対応する数のＦＩＲ型デジタルフィルタを用い
て、任意の聴取位置の周波数特性をフラットにすること
ができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に近づける
ことができ、これにより、観測面内の音圧差を低減する
ことができる。

【００５５】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記演算手段は、上記ＦＩＲ型デジタルフィル
タ２５〜２８における係数を演算するので、測定点の音
源の伝達関数の逆特性となるように係数を演算すること
により、任意の聴取位置の周波数特性をフラットにする
ことができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に近づ
けることができ、これにより、観測面内の音圧差を低減
することができる。

【００５６】また、本実施の形態の音響装置は、上述に
おいて、上記室内２は車両１の室内２であるので、音場
に定在波が発生し易い車室２において、観測位置の周波
数特性をフラットにすることができ、これにより、観測
面内の音圧差を低減することができる。

【００５７】

【発明の効果】この発明の音場補正方法は、室内の任意
の位置にマイクロホンを設置し、上記位置における音響
特性を測定し、上記測定値を解析し、上記解析値を基
に、上記室内の所定位置に設置されたスピーカに供給さ
れるオーディオ信号を制御することにより、任意の聴取
位置において定在波を制御し、周波数特性を補正するの
で、室内の周波数特性を変化させて、観測位置の周波数
特性をフラットにすることができ、また、測定位置の音
圧レベルを一定に近づけることができ、これにより、観
測面内の音圧差を低減することができるという効果を奏
する。

【００５８】また、この発明の音場補正方法は、上述に
おいて、上記測定位置は聴取位置に設置するので、聴取
者の聴取位置である耳の位置の周波数特性をフラットに
することができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に
近づけることができ、これにより、観測面内の音圧差を
低減することができるという効果を奏する。

【００５９】また、この発明の音場補正方法は、上述に
おいて、上記測定点数と同数のスピーカの周波数特性を
制御することにより、上記測定点の周波数特性を補正す
るので、任意の聴取位置の周波数特性をフラットにする
ことができ、また、測定位置の音圧レベルを一定に近づ
けることができ、これにより、観測面内の音圧差を低減
することができるという効果を奏する。

【００６０】また、この発明の音場補正方法は、上述に
おいて、上記室内の略全域の聴取位置の周波数特性を補
正するので、室内の全ての聴取位置の周波数特性をフラ
ットにすることができ、これにより、観測面内の音圧差
を低減することができるという効果を奏する。

【００６１】また、この発明の音場補正方法は、上述に
おいて、上記室内は車両の室内であるので、音場に定在
波が発生し易い車室において、観測位置の周波数特性を
フラットにすることができ、これにより、観測面内の音
圧差を低減することができるという効果を奏する。

【００６２】また、この発明の音響装置は、室内の任意
の位置に設置されたマイクロホンと、上記位置における
音響特性を測定する測定手段と、上記測定値を解析する
解析手段と、上記室内の所定位置に設置されたスピーカ
と、上記解析値を基に、上記スピーカに供給されるオー
ディオ信号を制御する制御手段と、を備え、任意の聴取
位置において定在波を制御し、周波数特性を補正するの
で、室内の周波数特性を変化させて、観測位置の周波数
特性をフラットにすることができ、また、測定位置の音
圧レベルを一定に近づけることができ、これにより、観
測面内の音圧差を低減することができるという効果を奏
する。

【００６３】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記測定手段による測定位置は聴取位置に設置する
ので、聴取者の聴取位置である耳の位置の周波数特性を
フラットにすることができ、また、測定位置の音圧レベ
ルを一定に近づけることができ、これにより、観測面内
の音圧差を低減することができるという効果を奏する。

【００６４】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記制御手段は、上記測定手段による測定点数と同
数のスピーカの周波数特性を制御することにより、上記
測定点の周波数特性を補正するので、任意の聴取位置の
周波数特性をフラットにすることができ、また、測定位
置の音圧レベルを一定に近づけることができ、これによ
り、観測面内の音圧差を低減することができるという効
果を奏する。

【００６５】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記制御手段は、上記室内の略全域の聴取位置の周
波数特性を補正するので、室内の全ての聴取位置の周波
数特性をフラットにすることができ、これにより、観測
面内の音圧差を低減することができるという効果を奏す
る。

【００６６】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記制御手段は、演算手段と、供給されるオーディ
オ信号を制御するスピーカ数と同一またはそれ以上の数
のＦＩＲ型デジタルフィルタとを有するので、スピーカ
の増設の場合にも、スピーカの数に対応する数のＦＩＲ
型デジタルフィルタを用いて、任意の聴取位置の周波数
特性をフラットにすることができ、また、測定位置の音
圧レベルを一定に近づけることができ、これにより、観
測面内の音圧差を低減することができるという効果を奏
する。

【００６７】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記演算手段は、上記ＦＩＲ型デジタルフィルタに
おける係数を演算するので、測定点の音源の伝達関数の
逆特性となるように係数を演算することにより、任意の
聴取位置の周波数特性をフラットにすることができ、ま
た、測定位置の音圧レベルを一定に近づけることがで
き、これにより、観測面内の音圧差を低減することがで
きるという効果を奏する。

【００６８】また、この発明の音響装置は、上述におい
て、上記室内は車両の室内であるので、音場に定在波が
発生し易い車室において、観測位置の周波数特性をフラ
ットにすることができ、これにより、観測面内の音圧差
を低減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の音響装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】本実施の形態のシミュレーションモデルを示す
図である。

【図３】本実施の形態の各フィルタの特性の求め方を示
す図である。

【図４】本実施の形態のフィルタをかけない状態での運
転席の応答および助手席の応答を示す図であり、図４Ａ
は運転席の応答、図４Ｂは助手席の応答を示す図であ
る。

【図５】本実施の形態のフィルタをかけない状態の音響
モードの周波数での音圧分布を示す図である。

【図６】本実施の形態のフィルタをかけた状態での運転
席の応答および運転席側の音源を示す図であり、図６Ａ
は運転席の応答、図６Ｂは運転席側の音源を示す図であ
る。

【図７】本実施の形態のフィルタをかけた状態の音響モ
ードの周波数での音圧分布を示す図である。

【図８】本実施の形態の他の応答点でのフィルタをかけ
た状態での運転席の応答および運転席側の音源を示す図
であり、図８Ａは運転席の応答、図８Ｂは運転席側の音
源を示す図である。

【図９】本実施の形態の他の応答点でのフィルタをかけ
た状態の音響モードの周波数での音圧分布を示す図であ
る。

【図１０】本実施の形態の周波数特性を示す図であり、
図１０Ａは測定データから求めた周波数特性（目標
値）、図１０Ｂはデジタルフィルタの係数を適当に選択
して得られた周波数特性を示す図である。

【符号の説明】

１…自動車、２…車室、３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＢ，３Ｒ
Ｂ…スピーカ、１０…光ディスク再生部、１１…光学ピ
ックアップ、１２…スピンドルモータ、１３…送りモー
タ、１４…ＲＦ信号処理回路、１５…サーボ制御回路、
１６…復調ＤＳＰ、１７…再生部制御回路、２０…オー
ディオ用ＤＳＰ、２１，２２，２３，２４…マイクロフ
ォン、２５，２６，２７，２８…デジタルフィルタ、３
１，３２，３３，３４…増幅回路、４１…システム制御
回路、４２…操作キー群、４３…ディスプレイ、４４…
ＡＭＰおよびＡ／Ｄ、５０…シミュレーションした面、

フロントページの続き (72)発明者戸井武司東京都文京区春日１丁目13番27号中央大学理工学部内 (72)発明者佐藤正樹東京都文京区春日１丁目13番27号中央大学理工学部内Ｆターム(参考） 5D020 CD01 CE02 5D062 CC11 CC12 CC15 CC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内の任意の位置にマイクロホンを設置
し、上記位置における音響特性を測定し、上記測定値を解析し、上記解析値を基に、上記室内の所定位置に設置されたス
ピーカに供給されるオーディオ信号を制御することによ
り、任意の聴取位置において定在波を制御し、周波数特性を
補正する音場補正方法。
【請求項２】請求項１記載の音場補正方法において、上記測定位置は聴取位置に設置することを特徴とする音
場補正方法。
【請求項３】請求項１記載の音場補正方法において、上記測定点数と同数のスピーカの周波数特性を制御する
ことにより、上記測定点の周波数特性を補正することを
特徴とする音場補正方法。
【請求項４】請求項３記載の音場補正方法において、上記室内の略全域の聴取位置の周波数特性を補正するこ
とを特徴とする音場補正方法。
【請求項５】請求項１記載の音場補正方法において、上記室内は車両の室内であることを特徴とする音場補正
方法。
【請求項６】室内の任意の位置に設置されたマイクロ
ホンと、上記位置における音響特性を測定する測定手段と、上記測定値を解析する解析手段と、上記室内の所定位置に設置されたスピーカと、上記解析値を基に、上記スピーカに供給されるオーディ
オ信号を制御する制御手段と、を備え、任意の聴取位置において定在波を制御し、周波
数特性を補正する音響装置。
【請求項７】請求項６記載の音響装置において、上記測定手段による測定位置は聴取位置に設置すること
を特徴とする音響装置。
【請求項８】請求項６記載の音響装置において、上記制御手段は、上記測定手段による測定点数と同数の
スピーカの周波数特性を制御することにより、上記測定
点の周波数特性を補正することを特徴とする音響装置。
【請求項９】請求項８記載の音響装置において、上記制御手段は、上記室内の略全域の聴取位置の周波数
特性を補正することを特徴とする音響装置。
【請求項１０】請求項６記載の音響装置において、上記制御手段は、演算手段と、供給されるオーディオ信
号を制御するスピーカ数と同一またはそれ以上の数のＦ
ＩＲ型デジタルフィルタとを有することを特徴とする音
響装置。
【請求項１１】請求項１０記載の音響装置において、上記演算手段は、上記ＦＩＲ型デジタルフィルタにおけ
る係数を演算することを特徴とする音響装置。
【請求項１２】請求項６記載の音響装置において、上記室内は車両の室内であることを特徴とする音響装
置。