JP2008289173A - 測定方法、測定装置、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の測定手順は、基音成分を基として得られる所要の音素をスピーカに出力させる手順と、スピーカから放音された音素を空間伝達経路を介して収音する手順と、収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、スピーカに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手順とを備え、続く第2の測定手順は、基音成分を基として得られる所要の音素に対し、設定手順で決定された特性を施し、得られた音素信号をスピーカに出力させる手順と、スピーカから放音された音素信号を空間伝達経路を介して収音する手順と、収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、所要の測定結果を得る測定手順とを備える。
【選択図】図4
Description
つまり、先ず、音響補正装置により、リスニング環境における音響特性を測定し、その測定結果に基づいて、オーディオシステムの音声出力系に対して、音響補正のための信号処理のパラメータを設定するものである。このようして設定されたパラメータに従って信号処理された音声信号をスピーカから出力させれば、特にユーザが音場調整操作をしなくとも、そのリスニング環境に適合して補正された良好な音場で音声ソースを聴くことができるわけである。
先ず、そのリスニング空間のなかにおいて、聴取者の耳の位置に対応するとされるリスニングポジションにマイクロフォンを配置する。そして、音響補正装置により、スピーカから測定音を出力させ、この出力された測定音をマイクロフォンにより収音して、収音して得られた音声信号をサンプリングする。音響補正装置では、このサンプリングした音声について例えば周波数解析処理などを行った結果に基づいて、例えば上記のようにして、音響補正のための信号処理のパラメータを求めるようにされる。
本実施の形態としては、本願発明に基づく測定装置について、マルチチャンネルに対応するオーディオシステムにより再生される音場について補正する音響補正装置に搭載した場合を例に挙げて説明する。つまり、音響補正のために、そのオーディオシステムを使用するリスニング環境の音響特性を測定する測定装置に本発明を適用するものである。
また、本実施の形態の音響補正装置としては、オーディオシステムに対して元々から備えられるものではなく、既にあるオーディオシステムに対して、いわゆる後付けが可能なものであることとする。つまり、ある一定の規格が合致する範囲内であれば、本実施の形態の音響補正装置を接続可能なオーディオシステムは特に制限がない。
また、このようにして、音響補正装置に対して接続されるオーディオシステムが不定となるのに応じて、本実施の形態では、オーディオシステムそのものが対応しているマルチチャンネル方式についても特定することができない状況にあるものとされる。
そこで、本実施の形態の音響補正装置としては、本測定を行なう事前の段階で、準備測定を行うようにされる。つまり、先ずは、準備測定により、主としては、実際に接続されたオーディオシステムのチャンネル構成(スピーカ構成)がどのようなものであるのかを特定するようにされる。なお、このときの準備測定の結果に応じて、本測定時において各チャンネルのスピーカから出力させるべき信号レベルも決定するようにされる。そして、本測定を行って得られた測定結果に基づいて、信号処理における所要のパラメータについて音場補正が行われるようにして変更設定するようにされる。
そして、以降説明する本実施の形態の測定音は、準備測定のときに用いるべきものとされる。
本実施の形態では、測定音を得るのにあたって、図1(a)に示すようにして基本正弦波を規定する。この基本正弦波は、「サンプル数を示す変数Nについて、2のべき乗(2n:nは自然数)で表される所定値を設定したうえで、このサンプル数Nに対して、ちょうど1周期があてはまる」ことを条件とする、特定的な正弦波とされる。
本発明におけるサンプル数Nとしては、2のべき乗となる数である限り特に限定されるべきものではないが、本実施の形態では、以降の説明を行うのにあたり、2の12乗(n=12)となる、N=4096であることとする。
また、サンプリング周波数Fsについては、48KHzであることとする。これにより、実施の形態において規定される基本正弦波の周波数は、48000/4096≒11.72Hzとなる。なお、この11.72Hzは、あくまでも近似値ではあるが、以降においては、説明の便宜上、48000/4096=11.72Hzとみなして説明する場合がある。
ここで、基本正弦波のサンプル数N(=4096)に対応する4096のサンプルポイントは、時系列に従ってt0〜t4095であるとする。そして、この基本正弦波のサンプルポイントt0〜t4095を基として、サンプルポイント[t0,tm,t2m,t3m・・・・]のようにして4096のサンプルを集めて(なお、t4095を越えたらt0に戻るようにして循環する)正弦波を生成するものとする。
この場合において、m=1であれば、サンプルポイント[t0,t1,t2,t3・・・・]と集めていくことになるので、基本正弦波そのものとなる。そして、m=2とすれば、サンプルポイント[t0,t2,t4,t6・・・・]と集めていくことになり、この結果、図1(b)に示すようにして、基本正弦波に対して2倍の周期となる正弦波が得られる。つまりサンプル数4096に対してちょうど2周期があてはまる正弦波が得られる。
同様にして、m=3として、サンプルポイント[t0,t3,t6,t9・・・・]と集めていくようにすれば、図1(c)に示すようにして、基本正弦波に対して3倍の周期であり、サンプル数4096に対してちょうど3周期があてはまる正弦波が得られる。
また、m=4としてサンプルポイント[t0,t4,t8,t12・・・・]と集めていくようにすれば、図1(d)に示すようにして、基本正弦波に対して4倍の周期であり、サンプル数4096に対して4周期があてはまる正弦波となる。
このようにして、変数m(mは整数)の値を変えてサンプルポイント[t0,tm,t2m,t3m・・・・]のようにしてサンプルポイントを集めることで、基本正弦波を基として、サンプル数N(=4096)に対してm周期があてはまる正弦波を作っていくことが出来る。
なお、以降においては、サンプル数N(=4096)に対してm周期があてはまる正弦波について、「m次正弦波」ということにする。ちなみに基本正弦波は、m=1となるから、1次正弦波となる。本実施の形態の場合、この基本正弦波(1次正弦波(m=1))は11.72Hzであるから、例えば2次正弦波は11.72×2=23.44Hz、3次正弦波は11.72×3=35.16Hzというようにして、m次正弦波の周波数は、11.72Hz×mで表される。
このことは、2次以上のm次正弦波についても同様のことがいえる。これらの2次以上のm次正弦波も、図1から理解されるように、サンプル数Nに対して、全て整数周期によりちょうど収まる波形となっているからである。
そして、このようにしてサイドローブが発生しないことで、未知とされる一般信号列に対してFFTを行うために、例えば矩形以外の窓関数の処理を実行する必要はなくなる。
このような測定音の出力、及び収音音声のサンプリング、及び解析の手順とすれば、上記もしたように、m次正弦波の周波数に対応したサイドローブは発生しないから、応答信号において、測定音として再生出力された信号成分の周波数については非常に正確に応答を測定できることになる。また、周波数解析を行った結果として、測定音以外の周波数の振幅が得られた場合、上記のようにm次正弦波の周波数に対応したサイドローブは発生し得ない以上、これは、リスニング環境の暗騒音のレベルが測定されているものとみてよいことになる。つまり、周波数解析結果として、特に窓関数の処理を行わなくとも、測定音としての周波数成分の振幅と、この測定音以外の暗騒音とみなされる周波数成分の振幅とは明確に区分されることになる。例えば、この測定音と暗騒音の振幅を比較した結果に基づいて、準備測定としての必要な測定結果を得ることができる。
これにより、測定音を聴いているユーザにとっては、何らかのメロディ(楽曲)的なものを聴いていることとなって、例えば単にピンクノイズなどを聴かされる場合のように不快な印象を持つこともないし、また、娯楽性が高まることとなる。
本実施の形態では、基本的な考え方として、図2に示すようにしてメロディ的な測定音に使用する音素を得る。
先ず、図2においては、m次正弦波を示す変数mとして例えばm=9〜19を選択している。これは、音素について可聴帯域において人間がメロディ(楽音)として聞き取りやすい周波数となることや、最終的に必要な音高の数(作成すべきメロディと、測定音として適当な音素数、音域などにより決まる)、及び実際に音素(測定音)を生成するデバイスの処理能力を考慮して設定された範囲であるが、あくまでも一例に過ぎない。
そのうえで、ここではm次正弦波に基づいて得られる周波数fとして、
f=(48000/4096)×m×2k・・・(式1)
を定義する。そして、9次〜19次正弦波(m=9〜19)ごとに対応して、k=1となるときの周波数fを、ベース音(基音)として定義するようにされる。これにより、図2に示すようにして、ベース音は、9次正弦波(m=9)に対応しては210.94Hz、10次正弦波(m=10)に対応しては234.38Hz、11次正弦波(m=11)に対応しては257.81Hz、・・・・・18次正弦波(m=18)に対応しては421.88Hz、19次正弦波(m=19)に対応しては445.31Hz、というようになる。
このようにして、測定音に使用する1つの音素として、ベース音(k=1)の周波数成分だけではなく、そのオクターブ高調波としての周波数成分を合成することによっては、先ず、上記もしている各周波数成分のレベル関係の設定により、音素の音色を設定できるということになる。これにより、音素の組み合わせによるメロディとしての測定音について、音色の要素が加わることになるので、測定音として出力される音素のシーケンスは、より音楽的なものとなる。
また、ベース音(k=1)と、そのオクターブ高調波(k=2〜6)の成分から成る音素は、例えば周波数解析された場合には、ベース音の周波数と、オクターブ高調波(k=2=6)の周波数との、全部で6つの周波数の振幅が検出されることになる。これは、同時に測定される周波数が複数であることを意味する。このようにして、複数の周波数が同時に測定されるということは、ある周波数の帯域範囲内において測定対象となる周波数が増加して、その存在密度が高くなることにつながる。例えばスピーカによっては、或る特定の周波数帯域において音圧レベルが急峻に低下するような、いわゆるディップといわれる特性を有しているものもある。たまたま、スピーカがこのようなものであった場合、測定音の周波数がちょうどディップが生じる帯域内に収まるものであったりすると、解析結果として充分な振幅が観測されないので、信頼性の高い測定結果が得られなくなる。そこで、本実施の形態のようにして、測定音の音素としては、同時的に異なる周波数を合成すれば、音素における或る周波数成分がディップ帯域内であったとしても、他のディップ帯域外の周波数成分は充分大きな振幅で観測できることになり、信頼性を損なわない測定結果が得られることになる。
また、音素を形成する周波数成分の要素として、ベース音は必須であるが、例えば図2に示している2≦k≦6の範囲の高調波次数に対応する5つの全てのオクターブ高調波を含める必要はない。
そこで、この場合には、音律として12音平均律を採用した場合を考えてみる。そして、この場合には、m=19に対応するベース音が445.31Hzであることに着目してみる。例えば、絶対音名による音階としてA=445Hzが基準であると規定すると、この次数m=19に対応するベース音が445.313Hzとされてその誤差が僅かであることから、この次数m=19に対応するベース音をAの音として扱ってよいということがいえる。
次数m=10に対応するベース音(234.38Hz)→A#
次数m=12に対応するベース音(281.25Hz)→C#
次数m=15に対応するベース音(351.56Hz)→F
次数m=16に対応するベース音(375.00Hz)→F#
次数m=17に対応するベース音(398.44Hz)→G
次数m=18に対応するベース音(421.88Hz)→G#
上記のようにして周波数445.313HzをAの音とみなすと、図2に平均律近似音周波数として示すように、A#の音は235.896Hz、C#の音は280.529Hz、Fの音は353.445Hz、F#の音は374.462Hz、Gの音は396.728Hz、G#の音は420.319Hzとなる。上記した次数m=10、m=12、m=15、m=16、m=17、m=18に対応するベース音の各々は、上記したA#、C#、F、F#、G、G#の平均律近似音周波数に近く、従って、それぞれのベース音を、それぞれ、A#、C#、F、F#、G、G#の音としてみなすことができるということになる。
そこで、この図2の場合としては、次数m=10に対応するベース音(234.38Hz)を基としてそのオクターブ高調波を合成した音素をA#とし、以下同様に、次数m=12に対応するベース音(281.25Hz)を基とする音素をC#、次数m=15に対応するベース音(351.56Hz)を基とする音素をF、次数m=16に対応するベース音(375.00Hz)を基とする音素をF#、次数m=17に対応するベース音(398.44Hz)を基とする音素をG、次数m=18に対応するベース音(421.88Hz)を基とする音素をG#、次数m=19に対応するベース音(445.31Hz)を基とする音素をAとして用いるようにされる。
なお、実際においても、測定音をメロディ的に出力させるという用途のもとでは、このようにして選択された音素により得られる音階については、聴感的に違和感のあるものではないことを確認している。
ここでは先ず、図1に示した基本正弦波の1/2の周波数の正弦波を、仮想基本正弦波として規定する。そして、この仮想基本正弦波についてのm次正弦波として、図4に示す仮想ベース音を規定するようにされる。
この場合には、m次正弦波に基づいて得られる周波数fとしては、
f=(48000/4096)×m×2(k-1)・・・(式2)
により表され、上記仮想ベース音は、m次正弦波ごとにk=0を代入して得られる周波数fを有するものとなる。また、上記と同様に、k=1を代入して得られる周波数をベース音としている。つまり、仮想ベース音は、k=0とされることで上記式2における(2(k-1))の項が1/2となるもので、k=1の基本正弦波に対しては1/2の周波数となる。
そして、ここでは、仮想ベース音に基づいて、m=18に対応する105.469Hzから、m=43に対応する251.953Hzまでの範囲による26の周波数を候補としている。
このk=1のオクターブ高調波となるベース音のリストと、図2に示されたk=1のベース音のリストとを比較してみる。すると、図4の場合には、本来の基本正弦波に対して1/2の周波数となる仮想ベース音を基としていることで、図2に示したk=1のベース音のm次の各周波数に加えて、その中間の周波数もベース音として得られていることが分かる。つまり、所定の周波数範囲におけるベース音の数が、ほぼ2倍増加しているものである。
次数m=19に対応するベース音(222.656Hz)→A
次数m=20に対応するベース音(235.896Hz)→A#
次数m=21に対応するベース音(249.923Hz)→B
次数m=24に対応するベース音(280.529Hz)→C#
次数m=27に対応するベース音(314.883Hz)→D#
次数m=30に対応するベース音(353.445Hz)→F
次数m=32に対応するベース音(374.462Hz)→F#
次数m=34に対応するベース音(396.728Hz)→G
次数m=36に対応するベース音(420.319Hz)→G#
次数m=38に対応するベース音(445.313Hz)→A
次数m=40に対応するベース音(466.164Hz)→A#
次数m=42に対応するベース音(493.883Hz)→B
として規定することができる。
このようにして、仮想ベース音を想定することで、その1オクターブ上のオクターブ高調波となるベース音の周波数に基づいては、12平均律音階において、音程の低い方から高い方にかけて、A、A#、B、C#、D#、F、F#、G、G#、A、A#、Bによる12の音を使用できることになる。つまり、図2による基本的な手法と比較して、メロディ作成に必要な音素の音高の数としても増加されているものである。
なお、確認のために述べておくと、この場合においても、上記12の音のそれぞれについて、k=1のベース音に対してk=2〜6までのオクターブ高調波を合成することで1つの音素が生成される点では、図4により説明したとおりである。
また、ここでの仮想ベース音は、式2についてk=0を代入して得られるm次正弦波の周波数(f)の正弦波であることとしている。従って、本発明の概念としては、仮想ベース音は、上記図4に示したように基本正弦波のm次正弦波に対して1/2の周波数となる正弦波形のみに限定されない。つまり、仮想ベース音としては、変数kについて0より小さな任意の負の自然数を代入して得られるm次正弦波の周波数である、ということになる。これは換言すれば、仮想ベース音の基音(k=1)は、図1(a)に示した基本正弦波(特定周波数成分)の1/(2P)(Pは自然数である)の周波数を有するものである、ということがいえる。
図5(a)には、測定音出力シーケンスが示される。これは、測定音としての音素をスピーカから出力させるために、音素の信号を音声信号出力系に対して出力するタイミングを示している。
この場合の例としては、先ず、期間t0〜t3→期間t3〜t6により、測定音として音高Fに対応する音素を2回連続出力させている。ここで、1つの音素は、時系列のサンプル数Nに対して整数の周期数があてはまる正弦波の周波数成分から成るから、1つの音素の出力期間(期間t0〜t3、期間t3〜t6)としても、時系列のサンプル数Nに対応したものとなる。
また、この場合には、時点t6により音高Fの音素の出力を終了させた後に、続けて、音高A#に対応する音素についても、期間t6〜t9→期間t9〜t12により2回連続して出力させている。
つまり、ここでは、1つの音高による音素を、サンプル数Nによる信号を2回ループさせるようにして出力させることとしている。
なお、本実施の形態としてはサンプル数N=4096で、サンプリング周波数Fs=48KHzとしているから、サンプル数N相当の時間長は、
4096/48000≒0.085(秒)
となる。
この図5(b)の収音タイミングと、図5(a)の測定音出力シーケンスとを比較して分かるように、時点t0から出力された測定音としての音素は、遅延時間Tdを経過した時点t1から、マイクロフォン側での収音が開始されることになる。この遅延時間Tdは、例えば、音素としての信号が音声信号出力系に対して入力されてからスピーカから放音されるまでのいわゆるシステム遅延の時間と、音声がスピーカから出力されてからマイクロフォンに到達するまでの、スピーカとマイクロフォンの位置関係(距離)に応じて生じる空間伝達遅延の時間とから成るものとされる。
また、音高A#に対応する音素の収音タイミングは、期間t7〜t13により行われる。この期間t7〜t13も、サンプル数Nに相当するとされる期間t7〜t10、期間t10〜t13により2等分したものとしてみることができる。
先ず、期間t0〜t6による2回連続のサンプル数Nにより出力した音高Fに対応の音素に対応しては、音高Fに対応の音素の出力開始時点である時点t0を起点としてサンプル遅延時間Tdrs分シフトされた時点t2からサンプリングを開始することとしている。この時点t2から開始されたサンプリングは、時点t2からサンプル数Nに対応する時間を経過した時点t5において終了されている。つまり、ここではサンプル数Nによるサンプリングを行なうこととしている。また、この期間t2〜t5のタイミングは、音高Fに対応の音素の音声が収音される期間t1〜t7内に収まっている。これにより、期間t2〜t5によるサンプリングによっては、音高Fに対応の音素を測定対象とするサンプル数Nによるサンプリングデータが得られることになる。
また、次のサンプリングタイミングは、音高Fの場合と同様にして、音高A#に対応の音素の出力開始時点である時点t6を起点としてサンプル遅延時間Tdrs分シフトされた時点t8からサンプリングを開始する。そして、この時点t11においてサンプル数Nのサンプリングを終了している。これにより、この期間t8〜t11によるサンプリングによっては、期間t6〜t12において出力される音高A#に対応の音素を測定対象とするサンプル数Nによるサンプリングデータが得られる。
このサンプル遅延時間Tdrsは、測定対象とする音素のみが確実にサンプリングできるサンプリング期間が得られるようにして設定すべきものとなる。例えば図5における音高Fに対応の音素に対応させて考えれば、サンプリング期間t2〜t5は、音高Fに対応の音素のみが測定対象として確実にサンプリングされ、例えば時点t1以前の測定音の無いときであるとか、若しくは時点t7以降に収音される音高A#に対応の音素など、測定対象外となる音素についてはサンプリングされることがないように、確実に期間t1〜t7に収まるようにして設定されるべきものとなる。この場合には、音高A#に対応の音素に対応するサンプリング期間t8〜t11としても、音高Fに対応の音素に対応する場合と同じ時間長によるサンプル遅延時間Tdrsにより決定されており、これにより、期間t7〜t13により収音音声信号として得られる、音高A#に対応の音素のみを測定対象として得ることが出来るようになっている。
また、実際においてサンプル遅延時間Tdrsは、本実施の形態の音響補正装置が使用される環境を想定して、その環境において生じるとされる遅延時間Tdを推定して求め、この求められた遅延時間Tdに基づいて設定することができる。例えば、音響補正装置が車載オーディオシステムに対応するものであるとすれば、一般的な自動車内の環境から、1つの遅延時間Tdを求めることが可能である。
また、このことから、1回のサンプリング期間に対して、これに対応する音素の出力期間のほうが多くなければならないことも分かる。本実施の形態の場合、音素の出力期間及びサンプリング期間は、時系列のサンプル数Nを最小単位とするものとなる。そのうえで、上記したサンプリング期間と音素の出力期間の関係を満たすこととすれば、サンプリング期間をサンプル数N×a(aは自然数)で表した場合には、これに対応する音素の出力期間としては、サンプル数N×(a+b)(変数bは1以上の自然数)を設定することとなる。
単音の音素による測定対象音を収音、サンプリングしてFFTを実行したとされると、図示するようにして、ベース音(k=1)、第2次オクターブ高調波(k=2)、第3次オクターブ高調波(k=3)、第4次オクターブ高調波(k=4)、第5次オクターブ高調波(k=5)、第6次オクターブ高調波(k=6)について何らかの振幅値が得られることになる。
ここでのS/N比の算出の手法としては、測定対象周波数の振幅とし、暗騒音の振幅とに基づく限り特に限定されるべきものではないが、ここでは、測定対象周波数と比較すべきノイズレベルとして、測定対象周波数の近隣周波数において振幅値が最も大きい暗騒音の周波数を採用することとする。例えば、図6に示すベース音を例に挙げれば、ベース音の振幅値がL1であるとして、その近隣周波数の暗騒音の振幅値としては、図示するようにして、ベース音よりも低い周波数側ではL2aで、ベース音よりも高い周波数側では、この振幅値L2aよりも高いL2であったとする。このときには、S/N比算出のための暗騒音の振幅としてL2のほうを採用し、例えばL2/L1の演算を行ってS/N比を得るようにされる。
このようなS/N比の算出は、例えばベース音以外の各次のオクターブ高調波についても同様にして行うようにされる。これにより、ベース音と、第2次〜第6次高調波のそれぞれに対応する6つの対象周波数帯域におけるS/N比の情報を得ることが出来る。
あるいは、対象周波数の近隣周波数となるノイズの振幅値についての平均値を得て、この平均値と対象周波数の振幅値とによってS/N比を算出することも考えられる。
また、S/N比算出にあたり、dB値としての振幅値により比較するのではなく、リニア軸で比較する手法を採ることも考えられる。
この場合、図7に示す1単位の測定音メロディ出力期間は、時間経過に従って、第1次解析モード、第2次解析モード、及び非解析モードとに分けられる。また、ここでの1回の音素の出力期間はTaは、先に図5により説明した場合と同様にして、サンプル数Nが2回連続するものとなる。この出力期間Taの時間は、サンプル数N=4096で、サンプリング周波数Fs=48KHzとされる本実施の形態の場合、
4096/48000×2=0.17(秒)
となる。
また、この測定音メロディの出力に対応したサンプリングタイミング(サンプリング期間)としても、図5により説明したようにしてサンプル数Nによりサンプリングを行なうものとされ、また、同じく図5により説明したようにして決定したサンプル遅延時間Tdrsに応じて決まるものとなる。つまり、ここでは、出力期間Taごとに出力される音素のみがサンプリングされ、その前後の出力期間Taに出力される音素はサンプリングしないようにして、サンプリングタイミングを設定する。
また、この場合には、非解析モードとしても出力期間Taを4回連続させており、各出力期間ごとに、図示するようにして、特定の音高に対応する音素を特定のスピーカのチャンネルから出力させている。
なお、測定音である音素の出力が和音の状態になったとしても、この音声を収音してFFTによる周波数解析を行えば、和音を形成する各音素を形成する周波数成分(ベース音及びオクターブ高調波)の振幅を得ることができるので、測定処理には何ら支障はない。
また、このようにして、和音として出力される期間があることで、測定音により形成されるメロディとしては、より音楽性を帯びたものとすることができ、ユーザにとっての娯楽性も増すことになる。
S/N比の情報に基づいては、測定結果として、下記のようにして各種の判断や設定などを行うことができる。
先ず、スピーカごとに出力させた音素を形成する各周波数成分に対応するS/N比の値を総合的に使用することで、そのスピーカが有する再生周波数帯域特性を推定できる。また、スピーカの口径サイズに対応しては、一定の入力レベルに対する出力音圧レベルも変化するので、スピーカの口径サイズも推定することができる。また、当然のこととして、例えば、或るスピーカを対象として、充分なゲインにより音素を出力させたのにもかかわらず、この音素の応答信号から解析されたS/N比が一定以下で、信号(S)のレベルがほとんど得られないとされる程度に小さいとみなされるような場合には、そのスピーカは接続されていないということを判定できることになる。つまり、オーディオシステムのオーディオチャンネル構成を判定できる。
また、本実施の形態としては、本測定に対して事前段階となる準備測定に適用する場合を例に挙げているが、この本測定によりさらに正確な周波数応答を得るために、適切な測定音(本測定の場合、本実施の形態の音素による測定音とは限らない)のレベル(ゲイン)を推定して、設定することができる。また、第1次解析モードでの処理として、第2次解析モードにおいて各スピーカから出力させるべき音素についての周波数成分の合成バランスや、音素の出力レベル(ゲイン)を設定することにも利用できる。
また、例えばノイズの振幅値が非常に大きいことで、S/N比が一定以下となっているような場合であれば、有意な測定結果が得られる環境ではないと判定することができる。このような判定結果を得たのに応じては、例えば測定を中断し、ユーザに対してリスニング環境の改善を促すようなメッセージを、例えば表示などによって出力させるというような動作に移行させることが考えられる。
この非解析モードでは、上記のように出力させている音素についての応答信号をサンプリングすることは行わない。つまり、非解析モードでは、このときに出力させている音素に基づいた周波数解析及び測定を行っていない。
ここで、第1次解析モード、第2次解析モード、及び非解析モードの連続により形成される測定音メロディ出力期間において、7チャンネルのスピーカから出力される音声としては、図7の音素の出力パターンから理解されるように、出力期間Taの時間を最小音符として音程が変化する、メロディ的なものとなっているが、非解析モードでは、C#、F、G#による三和音が全音符的に出力されることで、メロディとして終止感が感じられるようにしている。つまり、非解析モードとは、実際に測定に用いられはしないが、測定音メロディについて音楽的な要素を高めることを目的として音素を出力するものとなる。このことから、本実施の形態としては、スピーカから出力させる全ての音素について必ずしも応答信号としてサンプリングして解析する必要は無いということがいえる。
この図に示す手順としては、先ず、ステップS101により暗騒音をチェックすることとしている。この暗騒音のチェックを行うのにあたっては、音素を出力させないようにしておき、このときにマイクロフォンにより収音されている音声信号をサンプリングして周波数解析(FFT)を行うようにされる。これにより、先ず、暗騒音の振幅をみることで、暗騒音の有無がチェックできることになる。一般的なリスニング環境で、暗騒音が全く存在しないということはあり得ない。そこで、このステップS101による暗騒音チェックの結果として、暗騒音が存在しないということが認識されれば、これは収音用のマイクロフォンが音響補正装置に対して接続されていない状況にあると推定して良いことになる。そこで、実施の形態の音響補正装置の実際としては、例えばステップS101による暗騒音チェックの結果として、暗騒音が存在しないという判定結果を得たときには、例えばユーザに対してマイクロフォンの接続を促すようなメッセージを表示、音声などによって出力するようにされる。そして、暗騒音チェックの結果として、暗騒音が存在していることが判定されたのであれば、マイクロフォンが接続されていることになるので、ステップS102に以降の手順に進むことになる。
次のステップS103は、上記ステップS102により出力させた音素に対応して、第1次解析モードとしての測定処理を実行する手順となる。つまり、ステップS102による音素の出力時点からサンプル遅延時間Tdrsを経過したとされるタイミングでサンプリングを行って応答信号を得る。そして、この応答信号についてFFTを行い、先に図6に示したようにしてS/N比を算出し、さらにこのS/N比に基づいて所要の判断結果を下し、あるいは設定を行なう。つまり第1次解析処理対応の測定処理を行ってその測定結果を得る。例えば、ステップS103にて得た応答信号はセンターチャンネル(C)のスピーカから出力されたものであるので、次の第2次解析モードのときに、センターチャンネル(C(ch))のスピーカから出力させるべき測定音の音圧レベルに応じた音声信号のゲインを設定する。
ステップS105では、ステップS103に準じて、上記ステップS104により出力された音素をサンプリングして、第1次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
ステップS107では、ステップS103に準じて、上記ステップS106により出力された音素をサンプリングして、第1次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
ステップS109では、ステップS103に準じて、上記ステップS105により出力された音素をサンプリングして、第1次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
このステップS109までの手順により、7つの各オーディオチャンネルごとに対応した第1次解析モードとしての測定結果が得られていることになる。つまり、この段階においては、例えば次の第2次解析モードで各オーディオチャンネルのスピーカから出力させるべきオーディオ信号のゲインなどが設定済みとされた状態となっている。
そして、次のステップS111においては、先のステップS103に準じて、上記ステップS110により出力された音素をサンプリングして応答信号を得てFFTを行ない、このFFTの解析結果を利用して、第2次解析モードとしての測定処理を実行する。この場合にも、測定処理にあたっては、FFTにより得られた対象周波数の振幅値と暗騒音とされる周波数の振幅値とに基づいて算出したS/N比の情報を用いるようにされる。そして、測定結果としては、例えば、先ず、音素(測定音)を出力させていたとされるスピーカ(ステップS111の場合にはセンターチャンネルとなる)の有無を判定する。また、スピーカが有ると判定した場合には、本測定のときにセンターチャンネルのスピーカから出力させるべき音圧レベル、つまり、測定音の信号レベルを設定するようにされる。この設定にあたっては、スピーカから出力された音声信号についてクリップが生じているか否かなどの判定結果も用いられる。
ステップS113では、先のステップS103に準じて、上記ステップS113により出力された音素をサンプリングして、第2次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
ステップS115では、ステップS103に準じて、上記ステップS114により出力された音素をサンプリングして、第2次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
ステップS117では、ステップS103に準じて、上記ステップS116により出力された音素をサンプリングして、第2次解析モードとしての測定処理を実行して測定結果を得る。
ここまでの段階の手順を経た段階では、第2次解析モードとしての測定音出力、サンプリングによる応答信号の取得、及びFFTによる解析が完了していることで、例えば、7チャンネルのスピーカごとについての有無(つまりオーディオシステムにおけるオーディオチャンネル構成)が判定されており、また、各スピーカについての本測定時における測定音の出力レベルも設定されていることになる。
そこで、ステップS119としては、これまでの解析結果及び測定結果の全体について比較参照することで、上記のような局所的なエラーの有無を判定するようにされる。あるいは、ここのチャンネルごとに設定されたパラメータなどのバランスも考慮して、これらのパラメータがより最適なものとなるように再設定を行うようにもされる。
メディア再生部11は、例えば映像/音声コンテンツとしてのデータが記録されたメディアについての再生を行って、ビデオ信号とオーディオ信号を再生して出力する。なお、ここでは、メディア再生部11は、デジタルによるビデオ信号及びオーディオ信号を出力させることとしている。
この場合において、メディア再生部11において再生対象となるメディアの種別、フォーマット等については特に限定されるべきものではないが、例えば、現状であれば、DVD(Digital Versatile Disc)を考えることができる。メディア再生部11の具体的構成としてDVDに対応する場合には、装填されたDVDに記録されたビデオ/オーディオコンテンツとしてのデータを読み出して、例えば同時に再生出力されるべきビデオデータとオーディオデータとを得るようにされる。ここで、現状のDVDフォーマットでは、ビデオデータとオーディオデータは、DVD規格に準拠した方式に従って圧縮符号化された符号形式となっているので、この圧縮符号化されたビデオデータとオーディオデータとについてデコード処理を施すようにされる。そして、このデコード処理により得られた、デジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号について、再生時間が同期したタイミングにより出力するようにされる。
例えば、メディア再生部11が、図7に例示しているような、センターチャンネル(C)、フロント左チャンネル(L)、フロント右チャンネル(R)、左サラウンドチャンネル(Ls)、右サラウンドチャンネル(Rs)、左バックサラウンドチャンネル(Bsl)、右バックサラウンドチャンネル(Bsr)の7チャンネルに対応するものである場合には、これらの各チャンネルごとに対応して、7系統によりオーディオ信号を出力するようにされる。
映像表示装置12は、入力されたビデオ信号に基づいて画像表示を行なう。なお、ここでは、映像表示装置12として実際に用いられる表示デバイスについては特に限定されるべきものではなく、例えば現状であれば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD((Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)などをはじめとした各種の表示デバイスを採用することができる。
そして、パワーアンプ部13により各チャンネルのオーディオ信号を増幅して得られるドライブ信号をしかるべきチャンネルのスピーカ14に供給することにより、スピーカ14からは、対応するチャンネルの音声を空間に出力する。これにより、マルチチャンネル構成に応じた音場を形成するようにしてコンテンツの音声の再生出力が行われることになる。なお、確認のために述べておくと、このようにしてスピーカから再生出力される音声は、ビデオ信号に応じて映像表示装置12において表示される画像との同期(いわゆるリップシンク)が保たれたものとなる。
また、例えばAVシステム1がL,Rのステレオチャンネルのみに対応するような場合には、メディア再生部11から出力されるL,Rの各オーディオ信号について、上記7つのオーディオチャンネルに対応する入力端子のうち、フロント左チャンネル(L)、フロント右チャンネル(R)に対応する各入力端子に入力させるようにして接続すればよい。
また、音響補正装置2では、オーディオ信号出力端子についても、最大で上記7チャンネルのオーディオ信号を出力可能なようにして設けられているものとされる。そして、この音響補正装置2のオーディオ信号出力は、パワーアンプ部13における、各チャネルに対応したオーディオ信号の入力端子に対して接続されることになる。
また、音響補正装置2からパワーアンプ部13に対して出力することとなる測定音としても、符号化復号後の形式に従った信号を生成すればよいわけであり、測定音の再生に関しても、圧縮符号化などのためのエンコーダ/デコーダ処理が必要となることはないようにされている。
また、音響補正装置2においては、上記オーディオ信号と同様にして、ビデオ信号についても、圧縮符号化後の形式のデジタルビデオ信号を対象として処理するものとされている。
先ず、音場補正/測定機能部22としては、2つの機能を有する。1つは、音場補正のために必要な音場制御のためのパラメータ値を設定するために、リスニング環境を測定するための測定機能を有する。この測定機能を実行しているときには、必要に応じて、しかるべきオーディオチャンネルから測定音が出力されるように、パワーアンプ回路13に対して測定音の信号を出力する。
また、上記測定機能による測定結果に従って設定された音場制御のためのパラメータ値に従って、メディア再生部11から入力されてくる各チャンネルごとのオーディオ信号について所要の信号処理を施して、パワーアンプ部13に出力するようにされる。これにより、スピーカから出力されるコンテンツの音声により形成される音場としては、しかるべき聴取位置において良好なものとなるように補正されていることになる。
この場合のメモリ部24は、例えば不揮発性のメモリ素子を備えて構成されるもので、制御部23の制御により書き込み/読み出しが行われるようになっている。本実施の形態においてメモリ部24に記憶される必須の情報として、1つには、音素としての測定音を生成するための基本正弦波(図1(a)参照)の波形データが挙げられる。また、もう1つは、例えば図7に示すようにして所定の音素の音列パターンによって測定音メロディを出力させるための制御情報としての構造を有するシーケンスデータとなる。
なお、実際においては、例えば制御部23が参照すべき各種所要の設定情報などをはじめ、シーケンスデータ以外の所要の情報がメモリ部24において書き込まれて記憶されるようにしても構わないものである。
また、本測定と準備測定との間で測定モードを切り換えるために、スイッチ102、109が設けられる。また、測定モードと、音場補正モードとを切り換えるためにスイッチ120が備えられる。これらスイッチ102、109、120は、それぞれ、端子Tm1に対して端子Tm2又はTm3が択一的に接続されるようにして切り換えが行われる。この切り換えの動作は、制御部23が制御する。
準備測定モードのときには、先ず、制御部23は、スイッチ120について端子Tm1に対して端子Tm2を接続させる。また、スイッチ102、109については、共に端子Tm1に対して端子Tm3を接続させる。これにより、測定モードとして準備測定モードに対応した音場補正/測定機能部22における信号経路が形成される。
測定音処理部108による音素の生成処理は、例えば図4に示した音素の形成手法に従ったものとなる。また、図7からの説明によっても理解されるように、本実施の形態では、測定音は、マルチのオーディオチャンネルごとに対応して出力可能とされている。従って、図10では、図示を簡略なものとすることの便宜上、測定音処理部108からの信号出力ラインを1本として示しているが、実際には、図11に示すようにして、7つのチャンネルごとに対応する測定音の信号出力ラインがあるものとされる。
また、測定音処理部108において、音素としてどの音高に対応する周波数を生成し、その生成した音素をどのチャンネルに対応する信号ラインから出力させるのかについては、シーケンスデータに記述される制御内容に従ったものとなる。
なお、基本正弦波の波形データは、所要のタイミングにより制御部23の制御によってメモリ部24からの読み出しが行われて、測定音処理部108に対して入力されるようになっている。また、測定音処理部108に対しては、シーケンスデータが直接的に入力されるのではなく、先ず、制御部23が、シーケンスデータをメモリ部24から読み出して解釈し、測定音処理部108に対して、生成すべき音素が対応する音高(周波数)と、出力すべきオーディオチャンネルを指示するようにされる。
測定音処理部108としては、先ず、基本正弦波の波形データを入力して、m次正弦波処理201により、指定される音高に対応する周波数の音素のベース音である、所要の次数mによるm次正弦波を生成する。このようにして生成されるm次正弦波の周波数は、例えば(式2)により表されるものとなる。また、次数mとしてどのような値を選定するのか、つまり、ベース音としてどのような周波数を設定するのかについては、シーケンスデータの内容に基づいた制御部23の制御に従ったものとなる。
オクターブ高調波生成処理202では、m次正弦波生成処理201から取り込んだベース音としてのm次正弦波を基として、所定倍(2倍、4倍、8倍、16倍、32倍)による逓倍処理を実行することで、この場合には、オクターブ次数k=2,k=3,k=4,k=5,k=6による5つのオクターブ高調波を生成する。この逓倍処理としては、例えば図1に示した概念を適用すればよい。つまり、ベース音としてのm次正弦波を基本として、このベース音の正弦波について、図1(b)(d)などに示したように、オクターブ高調波の次数に応じて間引きサンプリングを行うようにされる。
これらのオクターブ次数k=2,k=3,k=4,k=5,k=6によるオクターブ高調波は、それぞれ、レベル調整処理203−2、203−3、203−4、203−5、203−6に対して受け渡すようにされる。
このようにして、6つのレベル調整処理203−1〜203−6では、それぞれ、m次正弦波として、ベース音(k=1)と、オクターブ次数k=2〜6に対応するオクターブ高調波が入力される。
そして、これらレベル調整処理203−1〜203−6では、入力して取り込んだベース音、オクターブ高調波について所要の振幅値が設定されるように処理を実行する。なお、レベル調整処理203−1〜203−6により設定される振幅値は、予め固定的に決められた値であっても良いし、また、制御部23の制御に従って可変されるようにしてもよい。
この図12に示すプロセスに従って生成される音素としては、例えばサンプル数Nに対応するものとなる。そこで、例えば図7に示すようにして出力期間Taにより音素を出力するためには、測定音処理部108は、この図12のプロセスに従って生成された音素を2回連続して出力するようにされる。
また、測定音処理部108は、例えば図12に示すプロセスを並行的に実行することで、それぞれ異なる音高に対応する音素を同時的に生成可能とされている。また、図12に示すプロセスにより生成した音素としての音声信号を、しかるべき1以上のオーディオチャンネルに対応する出力ラインから測定音信号として出力させることができる。
これまでの説明から理解されるように、測定音処理部108から、同時的に複数のチャンネルにより測定音(音素)の音声信号を出力させているときには、パワーアンプ部13では、これらのチャンネルの各々について増幅を行って、対応するチャンネルのスピーカ14から出力させる。
これにより、スピーカ14からその周囲空間に対して、測定音が実音声として出力されることになる。
なお、マイクロフォン25は、そのリスニング環境において最も良好な補正音場を得たいとするリスニングポジション(聴取位置)にて収音がされるように設置する。例えば、図9に示すシステムが車載機器であるとして、ユーザが、運転席で聴取しているときに適正な音場が得られるようにしたいと考えたのであれば、この運転席にユーザが座った状態で、ほぼ耳が在るとされる位置にて収音がされるようにマイクロフォン25を設置することになる。
解析処理部107では、入力された音声信号について、例えば先に図5により説明したタイミングでサンプリングを行って応答信号を得て、これについて例えばFFTによる周波数解析を行なう。この周波数解析結果は、例えば制御部23が取り込むことで、例えば図8にて説明したようにして、周波数解析結果に基づいた所要の測定結果を得るようにされる。
また、このときに、各チャンネルのスピーカから出力される測定音のレベルは、先の準備測定の測定結果に応じた設定に従っている。さらに、先の準備測定によっては、スピーカの有無、(チャンネル構成)も判定されているから、AVシステムにおいて無いとされるスピーカに対応するチャンネルに対して測定音の出力はしないようにされる。これにより測定音処理部105としての処理負担が効率的に軽減される。なお、上記した測定音のレベル設定、及びチャンネル構成に応じた測定音の出力設定は、準備測定結果に応じて制御部23が測定音処理部105を制御することで行われる。
ここで、この本測定処理ブロック103の解析処理部104と、準備測定処理ブロック106の解析処理部107は、例えばFFTによる周波数解析を行うという点で共通の機能を有する。また、本測定処理と準備処理とが同時的に併行して実行されることはない。このことから、解析処理部104,107については1つにまとめて、本測定処理と準備処理とで共有させてもよい。
また、イコライザ部112は、入力された各チャンネルの音声信号ごとに独立して、それぞれ任意のイコライザ特性を設定して出力することができる。イコライザ部112によっては、スピーカの位置と聴取位置との関係や、スピーカと聴取位置との間に在る障害物の状態、さらにはスピーカの再生音響特性のばらつきなどにより変化する音質を補正する。
また、ゲイン調整部113は、入力された各チャンネルの音声信号ごとに、独立してゲインを設定して出力することができる。このゲイン調整部113によっては、スピーカと聴取位置との位置関係、スピーカと聴取位置との間に存在する障害物の状態、スピーカと聴取位置との距離などに応じてチャンネルごとにばらつく音量を補正する。
このような信号処理機能を備える音場補正処理ブロック110は、例えばオーディオ信号に対応したDSPとして構成されるものである。
そして、音場補正のパラメータとして、例えば、各オーディオチャンネル間における聴取位置までの到達音の時間差の関係の情報に基づいては、この時間差が解消されるように、ディレイ処理部111に対して各オーディオチャンネルごとの遅延時間を設定する。
また、各オーディオチャンネルの音が聴取位置に到達した段階での音質変化の情報に基づいて、この音質変化が補われるようにして、イコライザ部112に対して各オーディオチャンネルごとのイコライザ特性を設定する。また、聴取位置に到達した各オーディオチャンネルの音のレベルのばらつきの情報に基づいては、このばらつきが解消されるようにして、ゲイン調整部113に対して各オーディオチャンネルごとにゲインを設定する。
この図に示すシーケンスデータは、イベント単位の連結により形成される構造を有する。1つのイベントは、1つの音素に対応するデータである。そして、各イベントは、例えば発音時間、ベース音、高調波構造、チャンネル、解析モードの情報を格納する。
発音時間の情報は、現イベントが対応する音素についての出力タイミングを規定するものであり、これにより、その音素について、サンプル数Nを何回連続して出力させるのかということと、その音素を、時間的にどのタイミングで出力させるのかが特定される。出力タイミングとしては、例えば、測定音メロディとしての音素出力の開始時点を基点(0)として、この基点に対するサンプル数の積算により指定するものとして定義させることが考えられる。この場合の音素出力タイミングの分解能としては、サンプリング周波数の1周期に対応する時間が最高となる。
ベース音の情報は、ベース音として、どの次数mの値によるm次正弦波とするのかについての指定を行なう。
なお、高調波構造に関しては、第1次解析モードに際しては、この高調波構造の情報に従って生成するが、第2次解析モードに際しては、例えば、第1次解析モードの測定結果に従って、この段階で、より良好な測定結果が得られるようにして、適応的に変更されるようにしても良い。
このようなシーケンスデータに基づいて制御部23が準備測定処理ブロックに対する制御を実行することで、シーケンスデータの記述内容に従った音高と出力タイミングにより音素の出力が行われ、この結果、例えば図7により説明したようにして、測定音がメロディ的に出力されることになる。
先ず、制御部23は、ステップS201により、メモリ部21から所要のシーケンスデータを読み込むようにされる。これより以降において、制御部23は、読み込みを行ったシーケンスデータの内容を解析して処理可能となる。
先ず、ステップS203においては、未だ未処理のイベントの発音時間の情報を参照することで、未だ出力開始させていない音素のうち、出力開始タイミングに至った音素があるか否かについて判別する。ここで出力開始タイミングに至る音素は無いとして否定の判別結果が得られたのであれば、ステップS204の処理をスキップしてステップS205の処理に進むが、出力開始タイミングに至った音素があるとして肯定の判別結果が得られたのであれば、ステップS204の処理を実行する。
ステップS209では、先の図8のステップS119の手順と同様の総合判定処理を実行する。
また、シーケンスデータとしては、例えば工場出荷の段階でメモリ部24に記憶済みとされているプリセットのものだけではなく、例えば音響補正装置2がユーザの手に渡った後の段階において、外部から取得してメモリ部24に記憶(ダウンロード)させるようにすることも考えられる。
また、シーケンスデータにおいて、非解析モードに対応する測定音の出力シーケンスに関しては、ユーザの操作に応じて、メロディ、音素の音色、及び音素を出力させるスピーカなどについて任意に変更するような編集が行えるようにすることも考えられる。このようにすれば、エンタテイメント性がさらに高まることになる。ただし、解析モードに対応する音素の出力について不用意に変更されると、有意な測定ができなくなるおそれがあるので、解析モードに対応する測定音の出力シーケンスについてはユーザによる編集は不可とすることが好ましい。
また、非解析モードのときには、応答信号について周波数解析を行わないことを考えれば、非解析モードのときには、サンプル数Nに対して整数周期で収まるm次正弦波を基とした測定音を出力する必要はないということがいえる。そこで、非解析モードに対応しては、上記m次正弦波を基とする以外の波形を用いるようにすれば、一連の測定音出力シーケンスとしてより多様な音色によるメロディとすることができるので、音楽性、エンタテイメント性はより高められることになる。例えば、上記m次正弦波を基とする以外の波形として、本当の楽器の音をサンプリングしたものを用いるようにすれば、測定音メロディは、より音楽的なものとなる。
また、本測定処理ブロック103、及び音場補正処理ブロック110としての機能についても、ハードウェアとして構成してもよいし、あるいは、ソフトウェアにより構成してもよいものである。
また、上記実施の形態では、m次正弦波に基づいた測定音の応答信号について周波数解析を行うのにあたってFFTを採用しているが、例えばDFT(Discrete Fourier Transform: 離散的フーリエ変換)をはじめとして、他の周波数解析を採用することも考えられる。
Claims (17)
- 第1の測定手順と、この第1の測定手順に続く第2の測定手順とからなる測定方法であって、
上記第1の測定手順は、
基音成分を基として得られる所要の音素を、スピーカに出力させる第1の出力手順と、
上記スピーカから放音された上記音素を空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手順と、
上記第1の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記スピーカに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手順と
を備え、
上記第2の測定手順は、
基音成分を基として得られる所要の音素に対し、上記設定手順で決定された特性を施し、得られた音素信号を上記スピーカに出力させる第2の出力手順と、
上記スピーカから放音された上記音素信号を上記空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手順と、
上記第2の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、所要の測定項目についての測定結果を得る測定手順と
を備えることを特徴とする測定方法。 - 第1の測定手順と、この第1の測定手順に続く第2の測定手順とからなる測定方法であって、
上記第1の測定手順は、
互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素を、互いに出力期間が重複するようにそれぞれ別個のスピーカに出力させる第1の出力手順と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素をそれぞれ複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手順と、
上記第1の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記別個のスピーカごとに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手順と
を備え、
上記第2の測定手順は、
互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素に対し、上記設定手順で決定された特性を施し、得られた複数の音素信号を上記別個のスピーカに出力させる第2の出力手順と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素信号を上記複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手順と、
上記第2の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記複数の空間伝達経路ごとに所要の測定項目についての測定結果を得る測定手順と
を備えることを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記音素は、2のべき乗で表される所定のサンプル数Nに対して整数の周期数があてはまる正弦波とされる基音成分を基として得られることを特徴とする測定方法。 - 請求項3に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順で出力される1つの音素は、所定の上記整数の周期数があてはまる上記基音成分である基音信号成分と、この基音信号成分に対して所定オクターブ数上の周波数を有するとされる1以上の特定周波数成分を合成して形成された信号として出力されることを特徴とする測定方法。 - 請求項3に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順で出力される1つの音素は、所定の上記整数の周期数があてはまる上記基音成分の1/(2P)(Pは自然数)の周波数を有する周波数成分を仮想基音成分としたときに、この仮想基音成分に対して所定オクターブ数上の周波数を有するとされる複数の高調波成分のうちから、任意の高調波成分を合成して形成された信号として出力されることを特徴とする測定方法。 - 請求項3に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順の少なくともいずれか一方で出力される1つの音素は、2のべき乗で表される所定のサンプル数Nに対して周期数が1となる正弦波についての1/4周期以上とされる所定周期分の基礎波形成分データを利用して出力されることを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記第1の収音手順および第2の収音手順の少なくともいずれか一方は、上記スピーカから放音され収音された音声信号について、所定タイミングで上記サンプル数Nを最小サンプル単位としてサンプリングを行なうサンプリング手順を備えることを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順の少なくともいずれか一方で、所要の音素を出力させた後の所要のタイミングで、次の所要の音素を出力することを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順の少なくともいずれか一方で、音素の出力パターンを指定する制御情報に基づいて、指定された音素を、指定された出力開始タイミングにより出力させていくことを特徴とする測定方法。 - 請求項2に記載の測定方法において、
上記第1の出力手順および第2の出力手順の少なくともいずれか一方で、上記音素のうちで、1つの基準周波数として設定された特定周波数成分による音素と、この基準周波数を或る所定の音階を成す1つの音高としたときに、上記音階において他の音高となり得る周波数を有する特定周波数成分による音素とを出力することを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記設定手順で上記スピーカに出力する信号に設定する特性は、上記音素の出力レベルであることを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記設定手順で上記スピーカに出力する信号に設定する特性は、上記音素についての周波数成分の合成バランスであることを特徴とする測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の測定方法において、
上記第1の測定手順に先立って、暗騒音の存否を判断する判断手順を備え、
上記判断手順での暗騒音チェックの結果、暗騒音が存在すると判断されたとき、上記第1の測定手順を実行することを特徴とする測定方法。 - 基音成分を基として得られる所要の音素を、スピーカに出力させる第1の出力手段と、
上記スピーカから放音された上記音素を空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手段と、
上記第1の収音手段で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記スピーカに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手段と、
基音成分を基として得られる所要の音素に対し、上記設定手段で決定された特性を施し、得られた音素信号を上記スピーカに出力させる第2の出力手段と、
上記スピーカから放音された上記音素信号を上記空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手段と、
上記第2の収音手段で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、所要の測定項目についての測定結果を得る測定手段と
を備えることを特徴とする測定装置。 - 互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素を、互いに出力期間が重複するようにそれぞれ別個のスピーカに出力させる第1の出力手段と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素をそれぞれ複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手段と、
上記第1の収音手段で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記別個のスピーカごとに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手段と、
互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素に対し、上記設定手段で決定された特性を施し、得られた複数の音素信号を上記別個のスピーカに出力させる第2の出力手段と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素信号を上記複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手段と、
上記第2の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記複数の空間伝達経路ごとに所要の測定項目についての測定結果を得る測定手段と
を備えることを特徴とする測定装置。 - 第1の測定手順と、この第1の測定手順に続く第2の測定手順とからなる測定手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、
上記第1の測定手順は、
基音成分を基として得られる所要の音素を、スピーカに出力させる第1の出力手順と、
上記スピーカから放音された上記音素を空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手順と、
上記第1の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記スピーカに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手順と
を備え、
上記第2の測定手順は、
基音成分得られる所要の音素に対し、上記設定手順で決定された特性を施し、得られた音素信号を上記スピーカに出力させる第2の出力手順と、
上記スピーカから放音された上記音素信号を上記空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手順と、
上記第2の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、所要の測定項目についての測定結果を得る測定手順と
を備えることを特徴とするプログラム。 - 第1の測定手順と、この第1の測定手順に続く第2の測定手順とからなる測定手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、
上記第1の測定手順は、
互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素を、互いに出力期間が重複するようにそれぞれ別個のスピーカに出力させる第1の出力手順と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素をそれぞれ複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第1の収音手順と、
上記第1の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記別個のスピーカごとに出力する信号に対し設定する特性を決定する設定手順と
を備え、
上記第2の測定手順は、
互いに異なる基音成分を基として得られる所要の複数の音素に対し、上記設定手順で決定された特性を施し、得られた複数の音素信号を上記別個のスピーカに出力させる第2の出力手順と、
上記別個のスピーカから放音された上記複数の音素信号を上記複数の空間伝達経路を介して収音して音声信号を得る第2の収音手順と、
上記第2の収音手順で収音された音声信号について所定の周波数解析処理を実行して得られた解析結果に基づいて、上記複数の空間伝達経路ごとに所要の測定項目についての測定結果を得る測定手順と
を備えることを特徴とするプログラム。
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