JP4899951B2 - 音響特性補正システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の音響特性補正システムの構成を示すブロック図であり、(A)は音響特性補正設定モードでの構成を示し、(B)は通常使用モードでの構成を示す。
図2(A)は特性測定部22の構成を示すブロック図であり、図2(B)は周波数帯域の分割概念を示す図である。
図3はイコライジング処理部12の構成を示すブロック図である。
図1(A)に示すように、本実施形態の音響特性補正システムは、音響特性補正設定モードでは、CPU11、イコライジング処理部12、D/Aコンバータ13、パワーアンプ14、スピーカ15、マイク16、エコー処理部17、A/Dコンバータ18、テスト音源21、特性測定部22を備える。
この音響特性補正システムは、音響特性補正設定モードが実行されると、特性測定部22で各部分周波数帯域FB1〜FBmの帯域成分信号のレベル値を検出する(S101)。CPU11は、各帯域成分信号のレベル値と、所望音響特性の各帯域成分信号レベル(所望信号レベル)とを差分して、絶対値である差分値と差分方向(「+」or「−」)を算出する(S102)。CPU11は、各部分周波数帯域FB1〜FBmの差分値と差分方向とから、差分値列の周波数特性のピークおよびディップを検出する(S103)。すなわち、CPU11は、差分値列の周波数特性における所望音響特性から高いレベル側の極大値と、所望音響特性から低いレベル側の極小値とを抽出し、各極大値、極小値に対する部分周波数帯域を関連付けして取得する。また、CPU11は、各ピークおよびディップを差分値(絶対値)レベルの高い側から降順にソートして順序付けして記憶する(S104)。
図5〜図7は音響特性補正の方法および概念を説明するための周波数特性図である。各図において、(A)はホワイトノイズをスピーカ15から放音し、マイク16で収音した場合の収音信号の正規化周波数特性250,252,254を示し、(B)は収音信号の周波数特性250,252,254と予め設定される所望音響特性260とに基づくピークおよびディップの概念を示し、(C)はイコライジング処理部12での補正処理後の収音信号(音響特性補正後収音信号)の周波数特性251,253,255と所望音響特性260とを示す。そして、図5は、ディップの信号レベルを強化する増強方向補正周波数範囲FBudと、ピークの信号レベルを抑圧する抑圧方向補正周波数範囲FBd(前述の全帯域FZと等しい)とで重なり合う周波数の領域でのみ補正すべきピーク272およびディップ271が存在する場合を示す。図6は、図5の特性からさらに増強方向補正周波数範囲FBudより低域側で抑圧方向補正周波数範囲FBd内の周波数領域に補正すべきピーク273が存在する場合を示す。図7は、図6の特性からさらに増強方向補正周波数範囲FBudより高域側で抑圧方向補正周波数範囲FBd内の周波数領域に補正すべきでないディップ274が存在する場合を示す。
このような周波数範囲にピーク272およびディップ271を有する周波数特性250(図5(A)参照)が検出されると、CPU11は、ピーク272およびディップ271を検出し、上述のようにレベル値の大きい順にピーク272およびディップ271を設定する。そして、CPU11は、ディップ271が補正を許可した抑圧方向補正周波数範囲FBd内であることを検出すると、ピーク272とともにディップ271の対応する部分周波数帯域の所望音響特性のレベルとの差分値と同じレベルで且つ逆符号からなる補正値(図5(B)の矢印に示す方向の補正値)を設定する。例えば、ピーク272に対しては、抑圧する方向の補正として「−」の補正値を設定し、ディップ271に対しては、増強する方向の補正として「+」の補正値を設定する。そして、これらの補正値群から各PEQへ与えるパラメータを設定し、各PEQへ与える。これにより、図5(C)に示すように、少なくともスピーカ15の出力特性が平坦な領域で所望音響特性と同じで、且つ全周波数範囲FBd(FZ)で所望音響特性に類似する音響特性251を実現することができる。
図6(A)に示すようなピーク272、273およびディップ271を有する周波数特性252が検出されると、CPU11は、ピーク272、273およびディップ271を検出し、上述のようにレベル値の大きい順にピーク273、ピーク272およびディップ271を設定する。そして、CPU11は、それぞれのピーク273、ピーク272、ディップ271と対応する部分周波数帯域の所望音響特性のレベルとの差分値と同じレベルで且つ逆符号からなる補正値(図6(B)の矢印に示す方向の補正値)を設定する。例えば、ピーク273、ピーク272に対しては、抑圧する方向の補正として「−」の補正値を設定し、ディップ271に対しては増強する方向の補正として「+」の補正値を設定する。そして、これらの補正値群から各PEQへ与えるパラメータを設定し、各PEQへ与える。これにより、少なくともスピーカ15の出力特性が平坦な領域で所望音響特性260と同じで、且つ全周波数範囲FBd(FZ)で所望音響特性260に、さらに類似する音響特性253を実現することができる。
図7(A)に示すようなピーク272、273およびディップ271、274を有する周波数特性254が検出されると、CPU11は、ピーク272、273およびディップ271を検出し、上述のようにレベル値の大きい順にディップ274、ピーク273、ピーク272およびディップ271を設定する。CPU11は、ディップ274,271に対しては、増強方向補正周波数範囲FBud内に存在するかどうかを判定し、増強方向補正周波数範囲FBud内に存在しないディップ274を補正対象から除外する。そして、CPU11は、それぞれのピーク273、ピーク272、ディップ271と対応する部分周波数帯域の所望音響特性のレベルとの差分値と同じレベルで且つ逆符号からなる補正値(図7(B)の矢印に示す方向の補正値)を設定する。例えば、ピーク273、ピーク272に対しては、抑圧する方向の補正として「−」の補正値を設定し、ディップ271に対しては増強する方向の補正として「+」の補正値を設定する。そして、これらの補正値群から各PEQへ与えるパラメータを設定し、各PEQへ与える。これにより、少なくともスピーカ15の出力特性が平坦な領域で所望音響特性260と同じで、且つ全周波数範囲FBd(FZ)で所望音響特性260に、さらに類似する音響特性255を実現することができる。
図8(A)に示すイコライジング処理部は、収音信号を各部分周波数帯域の成分に分離する部分周波数帯域分のBPFと、Qが固定でゲイン調整可能なゲイン調整部X(スイッチと抵抗との直列回路を並列接続した回路)との直列回路を、前記部分周波数帯域分だけ並列に備える構成を有する。一方、図8(B)に示すイコライジング処理部は、いわゆるグラフィックイコライザの基本回路を有する。なお、これらの回路を用いる場合、場合によりA/DコンバータやD/Aコンバータは必要でないので、省略することができる。
Claims (5)
- マイクとスピーカとが設置された所定空間内で、前記スピーカから放音された音が前記マイク位置まで伝搬される系の音響特性を所望音響特性に補正する音響特性補正システムであって、
前記マイクの収音信号を複数の周波数帯域成分に分け、各周波数帯域成分に対して所定の周波数特性の調整を与えることで前記補正を実行するイコライジング手段と、
該イコライジング手段に前記補正を実行させる補正特性を演算する補正特性演算手段と、を備え、
該補正特性演算手段は、信号レベルを高くする補正を行う増強方向補正周波数範囲と信号レベルを低くする補正を行う抑圧方向補正周波数範囲とを個別に設定する、
音響特性補正システム。 - 前記補正特性演算手段は、前記増強方向補正周波数範囲の高域側閾値周波数を前記抑圧方向補正周波数範囲の高域側閾値周波数よりも低く設定する請求項1に記載の音響特性補正システム。
- 前記補正特性演算手段は、前記増強方向補正周波数範囲の高域側閾値周波数を前記スピーカの放音特性の高域側減衰特性に基づいて設定する請求項2に記載の音響特性補正システム。
- 前記補正特性演算手段は、前記増強方向補正周波数範囲の低域側閾値周波数を前記抑圧方向補正周波数範囲の低域側閾値周波数よりも高く設定する請求項1〜請求項3のいずれかに記載の音響特性補正システム。
- 前記補正特性演算手段は、前記増強方向補正周波数範囲の低域側閾値周波数を前記スピーカの放音特性及びマイクの収音特性の低域側減衰特性に基づいて設定する請求項4に記載の音響特性補正システム。
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