JP2007184758A

JP2007184758A - 音響再生装置

Info

Publication number: JP2007184758A
Application number: JP2006001377A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Inoue; 芳子井上; Yoshihisa Fujinami; 喜久藤浪; Masahiro Eto; 雅弘江藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】車室内における音像定位のアンバランス感、音場のこもり感を軽減する。
【解決手段】音像定位補正処理部１は、Ｌチャンネルのオーディオ信号、Ｒチャンネルのオーディオ信号、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号との加算信号に対して、聴取位置となる座席数に応じてそれぞれ遅延処理を施し、遅延処理が施された加算信号を、遅延処理が施された各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ加算する。音質改善処理部２は、音像定位補正処理部１からの各チャンネルの信号をそれぞれ高域、中域、低域の３つのバンドに帯域分割し、各バンドに帯域分割された信号にそれぞれダイナミックレンジ圧縮処理を施す。時間遅延補正部３は、音質改善処理部２からの各チャンネルの信号に対して、聴取位置の座席に応じて遅延処理を施す。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用の音響再生装置に関する。

車載用の音響再生装置においては、座席によりスピーカに対する位置関係が異なることから、スピーカから聴取位置への到達時間に差が生じ、これにより音像定位のアンバランス感が生じていた。

また、車室のような閉じた空間内の音場では、定在波が存在することで、こもり感が存在する。さらに、車種によってはスピーカがドアにマウントされ、低い位置から音が再生されることで、こもり感に影響を与えることがある。

従来、音像定位のアンバランス感を軽減するために、レベル補正（フェーダー機能）により左右前後の再生バランスを補正していた。さらに、スピーカから聴取位置までの距離から、スピーカ再生音の受聴タイミングを合わせるディレイ処理を行う技術も知られている。

また、こもり感を軽減するためには、グラフィックイコライザーにより周波数補正処理を行う技術が知られている。また、低域側、高域側で設定レベルを越えたときその再生信号にそれぞれの信号を加算して音場補正し、こもり感を改善する技術が特許文献１に開示されている。
特開平３−２１２０００号公報

しかし、音像定位のアンバランス感を軽減するために、レベル補正やディレイ処理を行う場合、特定の聴取位置に対する処理しか行えないため、その効果対象者が１人に限定されてしまうという問題があった。

また、こもり感を軽減するために周波数補正処理を行う技術や、特許文献１に開示された技術では、車種やスピーカ構成によっては効果があまり得られないことがあった。さらに、ツイータが装着されている場合、周波数補正処理を行うと、高音域が強調されすぎることにより、音質が変化していた。特に、ツイータがピラーマウントされている場合は、ツイータが聴取者の近くにあるため、音質の変化が顕著に感じられる。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、車載用の音響再生装置において、音像定位のアンバランス感を、１箇所の聴取位置に限らず軽減することを目的とする。

また、車種やスピーカ構成によらず、さらには、ツイータが装着されていても音源本来の音質を過度に変化させることなく、車内の音場のこもり感を軽減することを目的とする。

本発明の音響再生装置は、２チャンネルのオーディオ信号を再生する音響再生装置において、一方のチャンネルのオーディオ信号と他方のチャンネルのオーディオ信号とを加算して加算信号を生成する第１の加算手段と、前記一方のチャンネルのオーディオ信号、前記他方のチャンネルのオーディオ信号、前記加算信号にそれぞれ遅延処理を施す第１の遅延手段と、この第１の遅延手段から出力された前記加算信号を、前記第１の遅延手段から出力された各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ加算する第２の加算手段と、この第２の加算手段で前記加算信号が加算された前記各チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ高域、中域、低域の３つのバンドに帯域分割し、各バンドに帯域分割された信号にそれぞれダイナミックレンジ圧縮処理を施し、前記各チャンネルのオーディオ信号の再生にツイータを用いる場合には、高域の信号レベルを他の帯域に比べて低くする圧縮手段と、この圧縮手段から出力された前記各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ遅延処理を施す第２の遅延手段と、前記各チャンネルのオーディオ信号を再生するスピーカの位置と再生音の聴取位置とに応じて、前記第１の遅延手段および前記第２の遅延手段において各信号に与える遅延時間を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、一方のチャンネルのオーディオ信号と他方のチャンネルのオーディオ信号とを加算して加算信号を生成し、一方のチャンネルのオーディオ信号、他方のチャンネルのオーディオ信号、加算信号に対して聴取位置に応じてそれぞれ遅延処理を施し、遅延処理が施された加算信号を、遅延処理が施された各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ加算し、加算信号が加算された各チャンネルのオーディオ信号に対して聴取位置に応じてそれぞれ遅延処理を施すので、１箇所の聴取位置に限らず音像定位のアンバランス感を軽減することができる。

また、加算信号が加算された各チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ高域、中域、低域の３つのバンドに帯域分割し、各バンドに帯域分割された信号にそれぞれダイナミックレンジ圧縮処理を施すので、音源自体の音質を改善することができ、車種やスピーカ構成によらず、さらには、ツイータが装着されていても音源本来の音質を過度に変化させることなく、車内の音場のこもり感を軽減することができる。

以下、本発明の音響再生装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る音響再生装置を示す構成図である。図１に示すように本実施の形態の音響再生装置は、Ｌチャンネル、Ｒチャンネルのオーディオ信号に対して定位感の改善処理を行う音像定位補正処理部１と、音源の特性を解析し音質改善処理を行う音質改善処理部２と、オーディオ信号に遅延処理を施す時間遅延補正部３と、ユーザの操作入力を受けて操作信号を出力する入力部４と、装置に設けられた各部を制御する制御部５とを備える。

図２は図１に示す音響再生装置の音像定位補正処理部を示す構成図である。図１に示すように音像定位補正処理部１は、入力後２つに分岐されたＬチャンネルのオーディオ信号の一方に係数を乗算する乗算器１１Ａと、Ｌチャンネルのオーディオ信号の他方に係数を乗算する乗算器１１Ｂと、入力後２つに分岐されたＲチャンネルのオーディオ信号の一方に係数を乗算する乗算器１１Ｃと、Ｒチャンネルのオーディオ信号の他方に係数を乗算する乗算器１１Ｄと、乗算器１１Ａの出力信号と乗算器１１Ｃの出力信号とを加算する加算器１２Ａと、乗算器１１Ｂの出力信号に調整処理を施す調整用フィルタ１３Ａと、加算器１２Ａの出力信号に調整処理を施す調整用フィルタ１３Ｂと、乗算器１１Ｄの出力信号に調整処理を施す調整用フィルタ１３Ｃと、調整用フィルタ１３Ａの出力信号に遅延処理を施す遅延回路１４Ａと、調整用フィルタ１３Ｂの出力信号に遅延処理を施す遅延回路１４Ｂと、調整用フィルタ１３Ｃの出力信号に遅延処理を施す遅延回路１４Ｃと、遅延回路１４Ａの出力信号に係数を乗算する乗算器１１Ｅと、遅延回路１４Ｃの出力信号に係数を乗算する乗算器１１Ｆと、２つに分岐された遅延回路１４Ｂの出力信号のそれぞれに係数を乗算する乗算器１１Ｇ，１１Ｈと、乗算器１１Ｅの出力信号と乗算器１１Ｇの出力信号とを加算する加算器１２Ｂと、乗算器１１Ｆの出力信号と乗算器１１Ｈの出力信号とを加算する加算器１２Ｃとを備える。

図３は図１に示す音響再生装置の音質改善処理部における基本部を示す構成図である。音質改善処理部２には各チャンネルに応じて基本部が２つ含まれているが、それぞれ同じ構成であるため、一方の基本部を例にその構成を説明する。

図３に示すように音質改善処理部２の基本部は、音像定位補正処理部１から入力される一方（例えばＬチャンネル）のオーディオ信号の低域成分を取り出す低域通過フィルタ２１と、入力オーディオ信号の中域成分を取り出す中域通過フィルタ２２と、入力オーディオ信号の高域成分を取り出す高域通過フィルタ２３と、低域通過フィルタ２１の出力信号にダイナミックレンジ圧縮処理を施すダイナミックレンジ圧縮部２４Ａと、中域通過フィルタ２２の出力信号にダイナミックレンジ圧縮処理を施すダイナミックレンジ圧縮部２４Ｂと、高域通過フィルタ２３の出力信号にダイナミックレンジ圧縮処理を施すダイナミックレンジ圧縮部２４Ｃと、ダイナミックレンジ圧縮部２４Ａの出力信号に係数を乗算する乗算器２５Ａと、ダイナミックレンジ圧縮部２４Ｂの出力信号に係数を乗算する乗算器２５Ｂと、ダイナミックレンジ圧縮部２４Ｃの出力信号に係数を乗算する乗算器２５Ｃとを備える。

図４は図１に示す音響再生装置の時間遅延補正部を示す構成図である。図４に示すように時間遅延補正部３は、音質改善処理部２から入力されるＬチャンネルのオーディオ信号に遅延処理を施す遅延回路３１Ａと、音質改善処理部２から入力されるＲチャンネルのオーディオ信号に遅延処理を施す遅延回路３１Ｂとを備える。

次に、本実施の形態の音響再生装置の動作を説明する。

Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号が音像定位補正処理部１に入力されると、それぞれが２つに分岐される。乗算器１１Ａは、２つに分岐されたＬチャンネルのオーディオ信号の一方に係数を乗算し、加算器１２Ａに出力する。乗算器１１Ｂは、２つに分岐されたＬチャンネルのオーディオ信号の他方に係数を乗算し、調整用フィルタ１３Ａに出力する。

また、乗算器１１Ｃは、２つに分岐されたＲチャンネルのオーディオ信号の一方に係数を乗算し、加算器１２Ａに出力する。乗算器１１Ｄは、２つに分岐されたＬチャンネルのオーディオ信号の他方に係数を乗算し、調整用フィルタ１３Ｃに出力する。

そして、加算器１２Ａは、それぞれ係数が乗算されたＬチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とを加算して加算信号を生成し、この加算信号を調整用フィルタ１３Ｂに出力する。調整用フィルタ１３Ａ〜１３Ｃは、それぞれ入力された信号に対して、低高音域の強調やセンターボーカル成分の抽出などの調整処理を施す。

次いで、遅延回路１４Ａ〜１４Ｃは、調整用フィルタ１３Ａ〜１３Ｃから出力された信号に対して遅延処理を施す。遅延回路１４Ａ〜１４Ｃで与えられる遅延時間は、制御部５によって制御され、音像定位補正処理の対象の座席がいくつあるかに応じて調整される。音像定位補正処理の対象の座席数は、ユーザにより入力部４に入力され、入力部４は制御部５に操作信号を出力する。制御部５は、この操作信号を判断し、遅延回路１４Ａ〜１４Ｃに対する制御を行う。

例えば、音像定位補正処理の対象の座席が、運転席と助手席との２つと設定されたとする。この場合、制御部５は、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とを加算信号に対して遅らせるために、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とに遅延時間を与え、加算信号には遅延時間を与えないように遅延回路１４Ａ〜１４Ｃを制御する。

また、音像定位補正処理の対象の座席が、運転席か助手席かのどちらか１つと設定されたとすると、制御部５は、加算信号をＬチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とに対して遅らせるために、加算信号に遅延時間を与え、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とには遅延時間を与えないように遅延回路１４Ａ〜１４Ｃを制御する。

そして、乗算器１１Ｅは、遅延回路１４Ａから出力されたＬチャンネルのオーディオ信号に係数を乗算し、加算器１２Ｂに出力する。乗算器１１Ｆは、遅延回路１４Ｃから出力されたＲチャンネルのオーディオ信号に係数を乗算し、加算器１２Ｃに出力する。

遅延回路１４Ｂから出力された加算信号は、２つに分岐される。そして、乗算器１１Ｇは、一方の加算信号に係数を乗算し、加算器１２Ｂに出力する。乗算器１１Ｈは、他方の加算信号に係数を乗算し、加算器１２Ｃに出力する。

加算器１２Ｂは、乗算器１１Ｅから出力されたＬチャンネルのオーディオ信号に乗算器１１Ｇから出力された加算信号を加算して出力する。また、加算器１２Ｃは、乗算器１１Ｆから出力されたＲチャンネルのオーディオ信号に乗算器１１Ｈから出力された加算信号を加算して出力する。

加算器１２Ｂ，１２Ｃから出力されたＬチャンネル、Ｒチャンネルのオーディオ信号は、音質改善処理部２に入力され、それぞれに音質改善処理が施される。以下、Ｌチャンネルのオーディオ信号の処理について説明するが、Ｒチャンネルのオーディオ信号についても同様の処理が施される。

図３に示す音質改善処理部の基本部に加算器１２Ｂから出力されたＬチャンネルのオーディオ信号が入力されると、低域通過フィルタ２１は入力オーディオ信号の低域成分を取り出し、中域通過フィルタ２２は中域成分を取り出し、高域通過フィルタ２３は高域成分を取り出す。低域通過フィルタ２１、中域通過フィルタ２２、高域通過フィルタ２３により低域、中域、高域の３つのバンドに帯域分割されたオーディオ信号は、それぞれダイナミックレンジ圧縮部２４Ａ〜２４Ｃに入力され、ダイナミックレンジ圧縮処理が施される。

ダイナミックレンジ圧縮部２４Ａ〜２４Ｃは、入力信号に対して、それぞれ各帯域の入力信号の周波数軸上での信号レベルを監視して、信号レベルが所定の閾値より高いときは、信号レベルを下げ、信号レベルが閾値より低いときは、信号レベルを上げる。このようにして、全周波数帯域で信号レベルを一定の範囲内に圧縮する。

ダイナミックレンジ圧縮部２４Ａ〜２４Ｃからの出力信号は、それぞれ乗算器２５Ａ〜２５Ｃで係数が乗算されてゲイン調整される。その後、各帯域の信号は加算されて出力される。

図５は音質改善処理部の入力信号の特性概念図、図６は音質改善処理部の出力信号の特性概念図である。図５に示すような入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮処理を施すことにより、図６に示すような、全周波数帯域で信号レベルが一定の範囲内に圧縮された信号が出力される。

ここで、車室内にツイータが装着されている場合は、出力信号における高域の信号レベルは、他の帯域に比べて低く抑えるようにする。ツイータの有無は、ユーザにより入力部４に入力され、入力部４は制御部５に操作信号を出力する。制御部５は、この操作信号を判断し、ツイータが有るときは、高域用のダイナミックレンジ圧縮部２４Ｃに対して、閾値を他の帯域より低く設定するように制御する。

音質改善処理部２から出力されたＬチャンネルのオーディオ信号は、時間遅延補正部３の遅延回路３１Ａに入力され、音質改善処理部２から出力されたＲチャンネルのオーディオ信号は、時間遅延補正部３の遅延回路３１Ｂに入力される。遅延回路３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ入力されたオーディオ信号に対して、遅延処理を施す。

遅延回路３１Ａ，３１Ｂで与えられる遅延時間は、制御部５によって制御され、音像定位補正処理の対象の座席がどこであるかに応じて調整される。音像定位補正処理の対象の座席は、ユーザにより入力部４に入力され、入力部４は制御部５に操作信号を出力する。制御部５は、この操作信号を判断し、遅延回路３１Ａ，３１Ｂに対する制御を行う。

例えば、音像定位補正処理の対象の座席が、運転席（右側の座席）と設定されたとする。この場合、制御部５は、Ｒチャンネルのオーディオ信号をＬチャンネルのオーディオ信号に対して遅らせるために、Ｒチャンネルのオーディオ信号に遅延時間を与え、Ｌチャンネルのオーディオ信号には遅延時間を与えないように遅延回路３１Ａ，３１Ｂを制御する。

また、音像定位補正処理の対象の座席が、助手席（左側の座席）と設定されたとすると、制御部５は、Ｌチャンネルのオーディオ信号をＲチャンネルのオーディオ信号に対して遅らせるために、Ｌチャンネルのオーディオ信号に遅延時間を与え、Ｒチャンネルのオーディオ信号には遅延時間を与えないよう遅延回路３１Ａ，３１Ｂを制御する。

音像定位補正処理の対象の座席が運転席と助手席の両方と設定された場合、制御部５は、各チャンネルのオーディオ信号には遅延時間を与えずにそのまま出力するように、遅延回路３１Ａ，３１Ｂを制御する。

このように本実施の形態によれば、音像定位補正処理部１は、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号とを加算して加算信号を生成し、Ｌチャンネルのオーディオ信号、Ｒチャンネルのオーディオ信号、加算信号に対して、聴取位置となる座席数に応じてそれぞれ遅延処理を施し、遅延処理が施された加算信号を、遅延処理が施された各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ加算し、時間遅延補正部３は、加算信号が加算されたＬチャンネルのオーディオ信号およびＲチャンネルのオーディオ信号に対して、聴取位置の座席に応じて遅延処理を施すので、１箇所の聴取位置に限らず、聴取位置の座席に応じて音像定位のアンバランス感を軽減することができる。

また、音質改善処理部２は、音像定位補正処理部１からの各チャンネルのオーディオ信号を、それぞれ高域、中域、低域の３つのバンドに帯域分割し、各バンドに帯域分割された信号にそれぞれダイナミックレンジ圧縮処理を施すので、音源自体の音質を改善することができ、車種やスピーカ構成によらず、車内の音場のこもり感を軽減することができる。

また、車室内にツイータが装着されている場合、高域用のダイナミックレンジ圧縮部２４Ｃの閾値を他の帯域より低く設定し、出力信号における高域の信号レベルを他の帯域に比べて低く抑えるようにするので、ツイータが装着されていても高域が強調されすぎることを抑え、音質を過度に変化させることなく、車内の音場のこもり感を軽減することができる。

なお、上記説明では、入力信号がＬチャンネルのオーディオ信号とＲチャンネルのオーディオ信号である場合について説明したが、入力信号はこれに限らず、例えば、マルチチャンネル５．１ｃｈ信号におけるダウンミックスされた２ｃｈ信号でもよい。

本発明の一実施の形態に係る音響再生装置を示す構成図である。図１に示す音響再生装置の音像定位補正処理部を示す構成図である。図１に示す音響再生装置の音質改善処理部における基本部を示す構成図である。図１に示す音響再生装置の時間遅延補正部を示す構成図である。音質改善処理部の入力信号の特性概念図である。音質改善処理部の出力信号の特性概念図である。

符号の説明

１音像定位補正処理部
２音質改善処理部
３時間遅延補正部
４入力部
５制御部
１１Ａ〜１１Ｈ，２５Ａ〜２５Ｃ乗算器
１２Ａ〜１２Ｃ加算器
１３Ａ〜１３Ｃ調整用フィルタ
１４Ａ〜１４Ｃ，３１Ａ，３１Ｂ遅延回路
２１低域通過フィルタ
２２中域通過フィルタ
２３高域通過フィルタ
２４Ａ〜２４Ｃダイナミックレンジ圧縮部

Claims

２チャンネルのオーディオ信号を再生する音響再生装置において、
一方のチャンネルのオーディオ信号と他方のチャンネルのオーディオ信号とを加算して加算信号を生成する第１の加算手段と、
前記一方のチャンネルのオーディオ信号、前記他方のチャンネルのオーディオ信号、前記加算信号にそれぞれ遅延処理を施す第１の遅延手段と、
この第１の遅延手段から出力された前記加算信号を、前記第１の遅延手段から出力された各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ加算する第２の加算手段と、
この第２の加算手段で前記加算信号が加算された前記各チャンネルのオーディオ信号をそれぞれ高域、中域、低域の３つのバンドに帯域分割し、各バンドに帯域分割された信号にそれぞれダイナミックレンジ圧縮処理を施し、前記各チャンネルのオーディオ信号の再生にツイータを用いる場合には、高域の信号レベルを他の帯域に比べて低くする圧縮手段と、
この圧縮手段から出力された前記各チャンネルのオーディオ信号にそれぞれ遅延処理を施す第２の遅延手段と、
前記各チャンネルのオーディオ信号を再生するスピーカの位置と再生音の聴取位置とに応じて、前記第１の遅延手段および前記第２の遅延手段において各信号に与える遅延時間を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする音響再生装置。