JP7061037B2 - 音場再現システム、音場再現方法及び音場再現プログラム - Google Patents

Description

本発明は、音場再現システム、音場再現方法及び音場再現プログラムに関する。

複数のスピーカを用いて音場を再現する音場再現システムが知られている。例えば特許文献１に、この種の音場再現システムの具体的構成が記載されている。

特許文献１に記載の音場再現システムは、各ドア等に設置された大口径の室内スピーカを用いて音情報の低域部分の音圧を制御すると共に各座席のヘッドレスト等に設置された小口径の近傍スピーカを用いて音情報の中高域部分の音圧を制御することにより、車室内の各座席において全周波数帯域に亘って精度劣化の少ない音場が再現されるように構成されている。

特開２００７－１９９４０号公報

車室内では、例えばオーディオ機器による楽曲の再生中にナビゲーション機器による音声ガイダンスが重畳して再生されることがある。この場合、運転席に座る運転手にはナビゲーション機器による音声ガイダンスが優先して聞き取れることが望ましく、また、後部座席に座る搭乗者にはオーディオ機器による楽曲が優先して聴けることが望ましい。

そこで、音場再現システムを用いて、車室内の各座席で、楽曲、音声ガイダンス等の複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように複数種類の音情報の音圧を制御することにより、例えば、運転席では実質的に音声ガイダンスのみが聞き取れるようにすると共に後部座席では実質的に楽曲のみが聴こえるようにする音場を車室内で再現させることが考えられる。しかし、特許文献１に記載の音場再現システムは、単一の音情報の音圧を精度良く制御することに特化した構成となっている。そのため、特許文献１に記載の音場再現システムでは、複数種類の音情報の音圧を精度良く制御することは難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように複数種類の音情報の音圧を精度良く制御することが可能な音場再現システム、音場再現方法及び音場再現プログラムを提供することである。

本発明の一実施形態に係る音場再現システムは、複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限する第１フィルタ及び第２フィルタと、第１フィルタを通過した複数種類の音情報と第２フィルタを通過した複数種類の音情報のうち、少なくとも前者の音情報を複数のエリアに放出する複数の第１スピーカと、第２フィルタを通過した複数種類の音情報を複数のエリアに放出する複数の第２スピーカと、対となる、第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数の組を複数組記憶する記憶部と、再現対象の音場を指定する入力を受けると、記憶部に記憶された複数の伝達関数の組の中から入力に応じた伝達関数の組を選択して第１フィルタ及び第２フィルタに適用する適用部とを備える。対となる第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数は、複数のエリアの夫々に第１周波数帯域を対象とする第１制御点を少なくとも１つ設定すると共に第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域を対象とする第２制御点を第１制御点よりも多数設定し、かつ複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように各第１制御点及び各第２制御点での複数種類の音情報の音圧を制御する値に設定されている。音場再現システムは、適用部により伝達関数の組が第１フィルタ及び第２フィルタに適用されると、各第１スピーカ及び各第２スピーカより放出される複数種類の音情報によって、複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場であって、入力で指定された音場を再現する。

複数の第１スピーカ及び複数の第２スピーカのうち、第２制御点の設定に寄与するスピーカは、第１制御点の設定に寄与するスピーカよりも多くしてもよい。

第２制御点の設定に寄与するスピーカは、例えば、少なくとも第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域を含む音情報を放出する。

第１フィルタは、例えば複数種類の音情報を第１周波数帯域に制限する。第２フィルタは、例えば複数種類の音情報を第２周波数帯域に制限する。

音場再現システムは、第１フィルタを通過した複数種類の音情報及び第２フィルタを通過した複数種類の音情報に対して同一のパラメータ値を用いてイコライザ処理するイコライザ部を更に備える構成としてもよい。

音場再現システムは、第１フィルタを通過した、各スピーカに対応する複数種類の音情報に対して同一のゲイン値でゲインをかける第１ゲイン部と、第２フィルタを通過した、各スピーカに対応する複数種類の音情報に対して同一のゲイン値でゲインをかける第２ゲイン部を更に備える構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係る音場再現方法は、複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限する第１フィルタ及び第２フィルタと、第１フィルタを通過した複数種類の音情報と第２フィルタを通過した複数種類の音情報のうち、少なくとも前者の音情報を複数のエリアに放出する複数の第１スピーカと、第２フィルタを通過した複数種類の音情報を複数のエリアに放出する複数の第２スピーカと、対となる、第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数の組を複数組記憶する記憶部と、再現対象の音場を指定する入力を受けると、記憶部に記憶された複数の伝達関数の組の中から入力に応じた伝達関数の組を選択して第１フィルタ及び第２フィルタに適用する適用部とを備える音場再現システムを用いて音場を再現する方法であり、適用部により伝達関数の組を第１フィルタ及び第２フィルタに適用するステップと、第１フィルタ及び第２フィルタにより複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限するステップと、少なくとも前者の音情報を複数の第１スピーカから複数のエリアに放出すると共に第２フィルタを通過した複数種類の音情報を複数の第２スピーカから複数のエリアに放出するステップとを含む。対となる第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数は、複数のエリアの夫々に第１周波数帯域を対象とする第１制御点を少なくとも１つ設定すると共に第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域を対象とする第２制御点を第１制御点よりも多数設定し、かつ複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように各第１制御点及び各第２制御点での複数種類の音情報の音圧を制御する値に設定されている。放出するステップにて、各第１スピーカ及び各第２スピーカより放出される音情報により、複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場であって、入力で指定された音場が再現される。

本発明の一実施形態に係る音場再現プログラムは、上記の音場再現方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明の一実施形態によれば、複数のエリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように複数種類の音情報の音圧を精度良く制御することが可能な音場再現システム、音場再現方法及び音場再現プログラムが提供される。

本発明の一実施形態に係る音場再現システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において車室内に配置された複数の聴取エリアを示す図（図２（ａ））及び車室内の各スピーカの設置位置及び車室内に設定された各制御点の位置を示す図（図２（ｂ））である。 本発明の一実施形態に係る音場再現システムにおいて実行される音場測定処理のフローチャートを示す図である。 本発明の一実施形態において、聴取エリア内（運転席）の第１制御点に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（リニアスケール）を示す図（図４（ａ））、聴取エリア内（運転席）の第１制御点に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（デシベルスケール）を示す図（図４（ｂ））及び聴取エリア内（運転席）の第１制御点に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答の振幅特性を示す図（図４（ｃ））である。 本発明の一実施形態において、聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の一方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（リニアスケール）を示す図（図５（ａ））、聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の一方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（デシベルスケール）を示す図（図５（ｂ））及び聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の一方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答の振幅特性を示す図（図５（ｃ））である。 本発明の一実施形態において、聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の他方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（リニアスケール）を示す図（図６（ａ））、聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の他方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答（デシベルスケール）を示す図（図６（ｂ））及び聴取エリア内（運転席）の一対の第２制御点の他方に設置されたマイクロフォンで収音されたスピーカ毎のインパルス応答の振幅特性を示す図（図６（ｃ））である。 本発明の一実施形態に係る音場再現システムに備えられる音場再現装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る信号処理部に備えられる多点音圧制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において、車室内のスピーカから２種類の音情報が放出されたときに聴取エリア（運転席）の第１制御点で再現されるインパルス応答を示す図（図９（ａ）及び図９（ｂ））及びその振幅特性を示す図（図９（ｃ）及び図９（ｄ））である。 本発明の一実施形態において、車室内のスピーカから２種類の音情報が放出されたときに聴取エリア（運転席）の一対の第２制御点の一方で再現されるインパルス応答を示す図（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））及びその振幅特性を示す図（図１０（ｃ）及び図１０（ｄ））である。 本発明の一実施形態において、車室内のスピーカから２種類の音情報が放出されたときに聴取エリア（運転席）の一対の第２制御点の他方で再現されるインパルス応答を示す図（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））及びその振幅特性を示す図（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））である。 本発明の一実施形態において車室内のスピーカから放出される２種類の音情報のオーディオ信号の特性を示す図である。 本発明の一実施形態において車室内のスピーカから２種類の音情報が放出された時に聴取エリア（運転席）で得られる音響特性を示す図である。 本発明の一実施形態において車室内のスピーカから２種類の音情報が放出された時に聴取エリア（右後部座席）で得られる音響特性を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態として、車室内に設置された音場再現システムを例に取り説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る音場再現システム１の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る音場再現システム１は、車室内に設置された複数のスピーカから放出される複数種類の音情報の音圧が車室内の各制御点で所望の値となるように、各スピーカから出力されるオーディオ信号（音情報を再現する信号）の音圧を制御し、車室内という聴取環境において所望の音場を再現するシステムである。

図１に示されるように、音場再現システム１は、音場再現装置１００及び複数のスピーカＳＰを備えている。音場再現装置１００は、制御部１０２、表示部１０４、操作部１０６、測定用信号発生部１０８、チャンネル選択部１１０、Ｄ／Ａコンバータ１１２、パワーアンプ１１４、マイクアンプ１１６、Ａ／Ｄコンバータ１１８、記憶部１２０、係数演算部１２２、信号処理部１２４及びゲイン部１２６を備えている。なお、図１では、図面の複雑化を避ける都合上、制御部１０２と他の構成要素との結線を適宜省略している。

複数種類の音情報は、音源そのものが異なる複数の音情報を意味しており、例えばナビゲーション機器による音声ガイダンス、オーディオ機器による楽曲、ラジオ放送、音場再現装置１００と無線接続された情報処理端末（タブレット、スマートフォン等）による電話音声やインターネット上の音声、ミックス音情報等のうち少なくとも２つの音情報を含む。ミックス音情報とは、複数の音情報をミックスした音源（例えば音声ガイダンスと楽曲をミックスしたもの）である。なお、複数台の情報処理端末の夫々による音声など、同種の機器による音情報ではあるが音源が異なる音情報も、複数種類の音情報に含まれる。

音場再現システム１によって再現される音場は、車室内という閉空間に配置された複数の聴取エリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場である。本実施形態では、複数の聴取エリアは、運転席や助手席、後部座席など、車室内の各座席である。音場再現システム１によれば、例えば、運転席では実質的に音声ガイダンスのみが聞き取れるようにすると共に後部座席では実質的に楽曲のみが聴こえるようにする音場を再現することが可能となる。

なお、音場再現システム１における各種処理は、音場再現システム１に備えられるソフトウェアとハードウェアとが協働することにより実行される。音場再現システム１に備えられるソフトウェアのうち少なくともＯＳ（Operating System）部分は、組み込み系システムとして提供されるが、それ以外の部分、例えば、音場測定や音場再現を実行するためのソフトウェアモジュールについては、ネットワーク上で配布可能な又はメモリカード等の記録媒体にて保持可能なアプリケーションとして提供されてもよい。すなわち、本実施形態に係る音場測定機能や音場再現機能は、音場再現システム１に予め組み込まれた機能であっても、ネットワーク経由や記録媒体経由で追加可能な機能であってもよい。

音場再現装置１００には、再生装置２００が接続されている。再生装置２００は、例えばナビゲーション機器やオーディオ機器、タブレット、スマートフォン等の情報処理端末である。図１では、再生装置２００は１台の装置として示しているが、複数台あってもよい。音場再現装置１００には、再生装置２００から出力された音声ガイダンス、楽曲、電話音声、ラジオ放送、インターネット上の音声等の複数種類の音情報が入力される。

図２（ａ）に、車室内に配置された複数の聴取エリア（破線で囲われたエリアであり、言い換えると座席）を示す。運転席、助手席、右後部座席、左後部座席の各聴取エリアに、それぞれ符号「Ｃ_Ｆ_Ｒ」、「Ｃ_Ｆ_Ｌ」、「Ｃ_Ｒ_Ｒ」、「Ｃ_Ｒ_Ｌ」を付す。

図２（ｂ）に、各スピーカＳＰの設置位置及び車室内に設定された各制御点の位置を示す。運転席の右方のドア部に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｒ」を付し、助手席の左方のドア部に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｌ」を付し、右後部座席の右方のドア部に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｒ」を付し、左後部座席の左方のドア部に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｌ」を付す。

このように、各スピーカＳ_Ｆ_Ｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒ、Ｓ_Ｒ_Ｌは、各聴取エリア外にあるドア部に設置されており、音場再現システム１において複数の聴取エリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場を再現する際には、低域及び中高域を放出する。本実施形態では、スピーカＳ_Ｆ_Ｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒ、Ｓ_Ｒ_Ｌを聴取エリア外に設置しているが、別の実施形態では、スピーカＳ_Ｆ_Ｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒ、Ｓ_Ｒ_Ｌを聴取エリア内に設置してもよい。

スピーカＳ_Ｆ_Ｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒ及びＳ_Ｒ_Ｌは、第１フィルタを通過した複数種類の音情報と第２フィルタを通過した複数種類の音情報のうち、少なくとも前者の音情報を複数のエリアに放出する（詳しくは後述）複数の第１スピーカの具体的一例である。以下、これらのスピーカＳ_Ｆ_Ｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒ及びＳ_Ｒ_Ｌをまとめて「第１スピーカ群」と記す。

運転席のヘッドレストの右寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｒｒ」を付し、運転席のヘッドレストの左寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｒｌ」を付し、助手席のヘッドレストの右寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｌｒ」を付し、助手席のヘッドレストの左寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｆ_Ｌｌ」を付し、右後部座席のヘッドレストの右寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｒｒ」を付し、右後部座席のヘッドレストの左寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｒｌ」を付し、左後部座席のヘッドレストの右寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｌｒ」を付し、左後部座席のヘッドレストの左寄りの位置に設置されたスピーカＳＰに符号「Ｓ_Ｒ_Ｌｌ」を付す。

このように、各スピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌ、Ｓ_Ｆ_Ｌｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒｒ、Ｓ_Ｒ_Ｒｌ、Ｓ_Ｒ_Ｌｒ及びＳ_Ｒ_Ｌｌは、各聴取エリア外にあるヘッドレストに設置されており、音場再現システム１において複数の聴取エリアの夫々において複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場を再現する際には、中高域を放出する。本実施形態では、スピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌ、Ｓ_Ｆ_Ｌｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒｒ、Ｓ_Ｒ_Ｒｌ、Ｓ_Ｒ_Ｌｒ及びＳ_Ｒ_Ｌｌを聴取エリア外に設置しているが、別の実施形態では、スピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌ、Ｓ_Ｆ_Ｌｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒｒ、Ｓ_Ｒ_Ｒｌ、Ｓ_Ｒ_Ｌｒ及びＳ_Ｒ_Ｌｌを聴取エリア内に設置してもよい。

スピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌ、Ｓ_Ｆ_Ｌｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒｒ、Ｓ_Ｒ_Ｒｌ、Ｓ_Ｒ_Ｌｒ及びＳ_Ｒ_Ｌｌは、第２フィルタを通過した複数種類の音情報を複数のエリアに放出する（詳しくは後述）複数の第２スピーカの具体的一例である。以下、これらのスピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌ、Ｓ_Ｆ_Ｌｒ、Ｓ_Ｆ_Ｌｌ、Ｓ_Ｒ_Ｒｒ、Ｓ_Ｒ_Ｒｌ、Ｓ_Ｒ_Ｌｒ及びＳ_Ｒ_Ｌｌをまとめて「第２スピーカ群」と記す。

音場再現システム１では、各聴取エリアに３つずつ、計１２個の制御点が設定される。具体的には、各聴取エリアの中心位置に１つの制御点が設定されると共に、各聴取エリアに座った聴取者の左右の耳元近傍の位置に一対の制御点が設定される。なお、この一対の制御点の位置は、例えば音場再現システム１を設計する設計者が人間の体格等に関する統計的な情報に基づいて決めた位置である。

以下、運転席、助手席、右後部座席、左後部座席の各中心位置に設定される制御点に、それぞれ符号「Ｍ_Ｆ_Ｒ」、「Ｍ_Ｆ_Ｌ」、「Ｍ_Ｒ_Ｒ」、「Ｍ_Ｒ_Ｌ」を付す。これらの制御点Ｍ_Ｆ_Ｒ、Ｍ_Ｆ_Ｌ、Ｍ_Ｒ_Ｒ、Ｍ_Ｒ_Ｌを「第１制御点」と総称する。第１制御点は、低域を対象とする制御点である。第１制御点では、各スピーカＳＰから複数種類の音情報が放出されると、複数種類の音情報のうち低域部分について所望の音圧が得られる。

本実施形態では、複数種類の音情報の低域部分は、第１スピーカ群のみから放出される。従って、第１スピーカ群及び第２スピーカ群のうち、第１スピーカ群のみが各聴取エリアの第１制御点の設定に寄与する。

また、運転席に座る聴取者の右、左の各耳元近傍の位置に設定される制御点にそれぞれ符号「Ｍ_Ｆ_Ｒｒ」、「Ｍ_Ｆ_Ｒｌ」を付し、助手席に座る聴取者の右、左の各耳元近傍の位置に設定される制御点にそれぞれ符号「Ｍ_Ｆ_Ｌｒ」、「Ｍ_Ｆ_Ｌｌ」を付し、右後部座席に座る聴取者の右、左の各耳元近傍の位置に設定される制御点にそれぞれ符号「Ｍ_Ｒ_Ｒｒ」、「Ｍ_Ｒ_Ｒｌ」を付し、左後部座席に座る聴取者の右、左の各耳元近傍の位置に設定される制御点にそれぞれ符号「Ｍ_Ｒ_Ｌｒ」、「Ｍ_Ｒ_Ｌｌ」を付す。これらの制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒ、Ｍ_Ｆ_Ｒｌ、Ｍ_Ｆ_Ｌｒ、Ｍ_Ｆ_Ｌｌ、Ｍ_Ｒ_Ｒｒ、Ｍ_Ｒ_Ｒｌ、Ｍ_Ｒ_Ｌｒ及びＭ_Ｒ_Ｌｌを「第２制御点」と総称する。第２制御点は、中高域を対象とする制御点であり、第１制御点よりも数が多い。第２制御点では、各スピーカＳＰから複数種類の音情報が放出されると、複数種類の音情報のうち中高域部分について所望の音圧が得られる。

本実施形態では、複数種類の音情報の中高域部分は、第１スピーカ群及び第２スピーカ群から放出される。従って、第１スピーカ群及び第２スピーカ群の全てが各聴取エリアの第２制御点の設定に寄与する。

このように、複数種類の音情報の中高域部分を放出するスピーカＳＰは、複数種類の音情報の低域部分を放出するスピーカＳＰよりも数が多く、また、第２制御点の設定に寄与するスピーカＳＰは、第１制御点の設定に寄与するスピーカＳＰよりも数が多い。

本実施形態では、第１スピーカ群のみが複数種類の音情報の低域部分を放出し、第１スピーカ群及び第２スピーカ群の両方が複数種類の音情報の中高域部分を放出しているが、本発明はこれに限らない。一例として、第１スピーカ群のみが複数種類の音情報の低域部分を放出し、第２スピーカ群のみが複数種類の音情報の中高域部分を放出するように構成してもよい。この場合も、複数種類の音情報の中高域部分を放出するスピーカＳＰは、複数種類の音情報の低域部分を放出するスピーカＳＰよりも数が多く、また、第２制御点の設定に寄与するスピーカＳＰは、第１制御点の設定に寄与するスピーカＳＰよりも数が多い。

第１制御点及び第２制御点において所望の音圧が得られていれば、少なくとも各聴取エリア内の全域で所望の音場が再現される。なお、制御点（言い換えると、後述のマイクロフォンＭＩＣ）は、各聴取エリアを取り囲むようなレイアウトで配置されてもよい。

制御点の位置や数を変えることにより、聴取エリアの位置や形状、サイズを任意に変えることができる。

車室内で所望の音場を再現するため（言い換えると、車室内の各制御点で所望の音圧が得られるようにするため）、まずは、音場測定を行う必要がある。音場測定を行うに際し、車室内の各制御点にマイクロフォンＭＩＣが設置される。

本実施形態では、各座席の中心位置（第１制御点）に１つのマイクロフォンＭＩＣが設置され、各座席のヘッドレストの所定位置（第２制御点）に一対のマイクロフォンＭＩＣが設置される。座席数が４つあるため、車室内には計１２個のマイクロフォンＭＩＣが設置される。

周波数が高いほど、例えば聴取者の頭部が設計上想定する位置からずれたときに聴取者に聴取される音情報の位相ずれが大きくなる。そこで、本実施形態では、中高域を対象とする第２制御点での音圧の精度を（低域を対象とする第１制御点での音圧の精度よりも優先して）向上させるため、第２制御点が第１制御点よりも多く設定されている。具体的には、本実施形態では、第１制御点が４つ設定されているのに対し、第２制御点が８つ設定されている。

図３は、本発明の一実施形態に係る音場再現システム１において実行される音場測定処理のフローチャートを示す図である。本フローチャートに示される音場測定処理をはじめとする、音場再現システム１内での各種処理は、制御部１０２の制御下で実行される。制御部１０２は、表示部１０４に対する所定のタッチ操作又は操作部１０６に対する所定の操作を受けると、音場測定条件の入力画面を表示部１０４に表示する。これにより、本フローチャートに示される音場測定処理が開始される。

表示部１０２に表示された入力画面に対してユーザによる音場測定条件の入力が行われると、入力された音場測定条件が設定される（ステップＳ１１）。ここで入力される音場測定条件は、例えばチャンネル数（又は測定対象のスピーカの指定）である。本実施形態に係る音場再現システム１には１２個のスピーカが搭載されているため、入力可能なチャンネル数は最大「１２」である。本実施形態では、１２のチャンネル数が入力されたものとして説明を行う。

スピーカＳＰから不要な音情報が出力される不都合を避けるため、ゲイン部１２６において信号処理部１２４からの出力信号がミュートされる（ステップＳ１２）。

信号処理部１２４からの出力信号がミュートされると、チャンネル選択部１１０において測定対象のスピーカＳＰに対応するチャンネルが設定される（ステップＳ１３）。

測定対象のスピーカＳＰに対応するチャンネルが設定されると、測定用信号発生部１０８において所定の測定用信号が発生される（ステップＳ１４）。測定用信号は、例示的には、Ｍ系列符号（Maximal length sequence）やＴＳＰ信号（Time Stretched Pulse）であり、チャンネル選択部１１０、Ｄ／Ａコンバータ１１２及びパワーアンプ１１４を介して測定対象のスピーカＳＰから音場測定用音として放出される。

測定対象のスピーカＳＰから放出された音場測定用音は、車室内の全てのマイクロフォンＭＩＣで収音されて、マイクアンプ１１６及びＡ／Ｄコンバータ１１８を介して記憶部１２０に入力される。記憶部１２０では、インパルス応答が演算されて記憶される（ステップＳ１５）。インパルス応答は、例えば、入力された音場測定用音とリファレンスの測定用信号（ＴＳＰ信号等）を時間軸上で逆転させた逆特性のリファレンス信号をフーリエ変換して周波数上で乗算し、乗算された値を逆フーリエ変換することで求まる。

ステップＳ１６では、全てのチャンネル（スピーカＳＰ）についてインパルス応答を記憶したか否かが判定される。インパルス応答の記憶が完了していないチャンネルが残っていると（ステップＳ１６：ＮＯ）、本フローチャートの処理はステップＳ１３に戻る。

ステップＳ１３～Ｓ１５の処理は、ステップＳ１３にて設定されたチャンネル毎に実行される。本実施形態では、スピーカＳＰが１２個設定されているため、ステップＳ１３～Ｓ１５の処理は１２回繰り返される。全てのチャンネルについてステップＳ１３～Ｓ１５の処理が実行されると（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ゲイン部１２６によるミュートが解除されて（ステップＳ１７）、本フローチャートに示される音場測定処理が終了する。

別の実施形態では、再生装置２００が測定用信号を発生させてもよい。この場合、信号処理部１２４及びゲイン部１２６を機能させることなく信号処理部１２４及びゲイン部１２６にて測定用信号がスルー出力されて、測定対象のスピーカＳＰから音場測定用音として放出される。

図４（ａ）、図４（ｂ）に、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）の制御点Ｍ_Ｆ_Ｒに設置されたマイクロフォンＭＩＣで収音されたスピーカ（低域を対象とする第１制御点である制御点Ｍ_Ｆ_Ｒに対応する第１スピーカ）毎のインパルス応答（リニアスケール）、インパルス応答（デシベルスケール）をそれぞれ示す。図４（ｃ）に、制御点Ｍ_Ｆ_Ｒに設置されたマイクロフォンＭＩＣで収音されたスピーカ毎のインパルス応答の振幅特性（周波数応答）を示す。この周波数応答は、例えば信号処理部１２４のＦＦＴ（Fast Fourier transform）部１２４Ａ（後述）がインパルス応答をフーリエ変換することによって求まるものである。

図４（ａ）中、縦軸は正規化された振幅（Amplitude）を示し、横軸は時間（Time（単位：s））を示す。図４（ｂ）中、縦軸はパワー（Power（単位：ｄＢ））を示し、横軸は時間（Time（単位：s））を示す。図４（ｃ）中、縦軸はパワー（Power（単位：ｄＢ））を示し、横軸は周波数（Frequency（単位：Ｈｚ））を示す。Powerは、振幅を自乗したものである。また、人間の聴覚特性は、周波数に対して対数的である。図４（ｃ）の横軸は、人間の聴覚特性に合わせて対数表示となっている。図５（ａ）～図５（ｃ）に、制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｌについて図４（ａ）～図４（ｃ）と同様の図を示す。図６（ａ）～図６（ｃ）に、制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒについて図４（ａ）～図４（ｃ）と同様の図を示す。附言するに、図５（ａ）～図５（ｃ）及び図６（ａ）～図６（ｃ）では、中高域を対象とする第２制御点である制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｌ及び制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒに対応する第１スピーカ毎及び第２スピーカ毎のインパルス応答及びその振幅特性を示す。

図７は、信号処理部１２４の構成を示すブロック図である。図７に示されるように、信号処理部１２４は、ＦＦＴ部１２４Ａ、多点音圧制御部１２４Ｂ、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier transform）部１２４Ｃ及びＥＱ（Equalizer）部１２４Ｄを備えている。

再生装置２００より入力される複数種類の音情報の夫々のオーディオ信号は、ＦＦＴ部１２４Ａによって時間領域から周波数領域に変換されて、多点音圧制御部１２４Ｂに出力される。多点音圧制御部１２４Ｂに入力した周波数領域のオーディオ信号は、各聴取エリアで複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とするフィルタリングが施される。多点音圧制御部１２４Ｂにてフィルタリングされたオーディオ信号は、ＩＦＦＴ部１２４Ｃにより周波数領域から時間領域に変換されて、ＥＱ部１２４Ｄに出力される。ＥＱ部１２４Ｄに入力したオーディオ信号は、イコライザ処理されて、ゲイン部１２６に出力される。

なお、多点音圧制御部１２４Ｂにおいて周波数領域での乗算によるフィルタリングが行われることから、ＦＦＴ部１２４ＡによるＦＦＴ及び後段のＩＦＦＴ部１２４ＣによるＩＦＦＴは、線形畳み込みを考慮した演算内容となっている。

図８は、多点音圧制御部１２４Ｂの構成を示すブロック図である。図８に示されるように、多点音圧制御部１２４Ｂは、第１フィルタリング部１２４Ｂａ、第１ゲイン部１２４Ｂｂ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃ、第２ゲイン部１２４Ｂｄ、非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅ、セレクタ部１２４Ｂｆ、第３ゲイン部１２４Ｂｇ、チャンネル連結部１２４Ｂｈ及び加算部１２４Ｂｉを備えている。

ＦＦＴ部１２４Ａより出力された周波数領域のオーディオ信号は、第１フィルタリング部１２４Ｂａ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃ及び非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅに入力される。第１フィルタリング部１２４Ｂａは、オーディオ信号の低域部分を通過させ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃは、オーディオ信号の中高域部分を通過させ、非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅは、オーディオ信号の非制御帯域（第１フィルタリング部１２４Ｂａの通過帯域以外でかつ第２フィルタリング部１２４Ｂｃの通過帯域以外の帯域）を通過させる。

第１フィルタリング部１２４Ｂａ及び第２フィルタリング部１２４Ｂｃのフィルタ伝達関数は、係数演算部１２２によって演算される。

再現したい音場において車室内の各制御点Ｍ_ｉで再現される音情報のオーディオ信号を「Ｘ_ｉ（ω）」と記し、実際の再生音場において車室内の各制御点Ｍ_ｋ（ｋ＝１～Ｍ）で再現される音情報のオーディオ信号を「Ｙ_ｋ（ω）」と記す。系が因果性を満たす線形な位相遅れ∠φ（ω）を導入すると、再現したいオーディオ信号Ｘ_ｉ（ω）と再現されるオーディオ信号Ｙ_ｋ（ω）との関係は、次式１で示される。なお、系（システム）に対する入力は何かしらの遅延を持って系から出力される。音情報が各制御点に異なる遅延を持って到達すると、各制御点で観測される音情報は本来再現したい音情報とはもはや別のものとなってしまう一方、音情報が各制御点に一様な遅延を持って到達すると、各制御点で観測される音情報は再現したい音情報と同じとみなすことができる。本実施形態では、後者の一様な遅延を「系が因果性を満たす線形な位相遅れ」と表現する。

（式１）

再生音場においてオーディオ信号Ｘ_ｉ（ω）をＭＮ個のフィルタＧ_ｉｊ（ω）で処理するものとし、スピーカＳＰ_ｊ（ｊ＝１～Ｎ）と制御点Ｍ_ｋ（ｋ＝１～Ｍ）間の空間伝達関数をＨ_ｊｋ（ω）とすると、制御点Ｍ_ｋで再現される音情報のオーディオ信号Ｘ_ｋ（ω）∠φ（ω）は、次式２で示される。

（式２）

オーディオ信号Ｘ_ｉ（ω）、位相遅れ∠φ（ω）及び空間伝達関数Ｈ_ｊｋ（ω）は何れも既知である。具体的には、オーディオ信号Ｘ_ｉ（ω）は、制御点での目標値（制御点で再現したい信号）である。位相遅れ∠φ（ω）は、例えば音場再現システム１を提供するメーカ等の業者が試験等の結果に基づいて予め決めた値である。空間伝達関数Ｈ_ｊｋ（ω）は、図４（ｃ）等に例示されるインパルス応答の振幅特性である。空間伝達関数Ｈ_ｊｋ（ω）とインパルス応答の振幅特性は厳密には異なるが、本実施形態では同一視しても実質的に差し支えが無いため、インパルス応答の振幅特性を空間伝達関数Ｈ_ｊｋ（ω）とみなしている。

オーディオ信号Ｘ_ｉ（ω）、位相遅れ∠φ（ω）及び空間伝達関数Ｈ_ｊｋ（ω）が既知であることから、係数演算部１２２は、上記式２からフィルタ伝達関数であるフィルタＧ_ｉｊ（ω）を演算することができる。係数演算部１２２によって演算されたフィルタＧ_ｉｊ（ω）は、記憶部１２０に記憶される。

本実施形態では、２種類の音情報のオーディオ信号が再生装置２００から音場再現装置１００に入力される。以下、２種類の音情報の夫々を音情報Ｓｒｃ１、Ｓｒｃ２と記す。本実施形態では、例示として、運転席及び助手席では実質的に音情報Ｓｒｃ１のみが聴取できると共に右後部座席及び左後部座席では実質的に音情報Ｓｒｃ２のみが聴取できる音場を再現するものとする。この場合において、低域を対象とする第１制御点Ｍ_Ｆ_Ｒ、Ｍ_Ｆ_Ｌ、Ｍ_Ｒ_Ｒ、Ｍ_Ｒ_Ｌについて上記式２を適用すると、次式３に示される通りである。なお、ユーザは、操作部１０６を操作することにより、どの座席でどの音情報を独立して聴取できるようにするか（すなわち再現対象の音場）を任意に指定することができる。

（式３）

但し、

記憶部１２０には、例えば上記式３を用いて演算されたフィルタＧ_ｉｊ（ω）が記憶されている。以下、便宜上、上記式３で例示されるフィルタＧ_ｉｊ（ω）、すなわち、低域を対象とする第１制御点Ｍ_Ｆ_Ｒ、Ｍ_Ｆ_Ｌ、Ｍ_Ｒ_Ｒ、Ｍ_Ｒ_Ｌについて演算して求められたフィルタＧ_ｉｊ（ω）を「低域用フィルタＧ_ｉｊ（ω）」と記す。

記憶部１２０には、低域用フィルタＧ_ｉｊ（ω）と対となる中高域用フィルタＧ_ｉｊ（ω）も記憶されている。「中高域用フィルタＧ_ｉｊ（ω）」は、中高域を対象とする第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒ、Ｍ_Ｆ_Ｒｌ、Ｍ_Ｆ_Ｌｒ、Ｍ_Ｆ_Ｌｌ、Ｍ_Ｒ_Ｒｒ、Ｍ_Ｒ_Ｒｌ、Ｍ_Ｒ_Ｌｒ及びＭ_Ｒ_Ｌｌについて演算して求められたフィルタＧ_ｉｊ（ω）である。本実施形態では、対となる低域用フィルタＧｉｊ（ω）、中高域用フィルタＧｉｊ（ω）が、それぞれ、第１フィルタリング部１２４Ｂａ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃに適用されることにより、運転席及び助手席では実質的に音情報Ｓｒｃ１のみが聴取できると共に右後部座席及び左後部座席では実質的に音情報Ｓｒｃ２のみが聴取できる音場を再現することが可能となる。

記憶部１２０には、再現対象の音場毎（例えば運転席及び助手席では実質的に音情報Ｓｒｃ１のみが聴取できると共に右後部座席及び左後部座席では実質的に音情報Ｓｒｃ２のみが聴取できる音場、運転席及び助手席では実質的に音情報Ｓｒｃ２のみが聴取できると共に右後部座席及び左後部座席では実質的に音情報Ｓｒｃ１のみが聴取できる音場など）に、対となる低域用フィルタＧｉｊ（ω）と中高域用フィルタＧｉｊ（ω）の組が記憶されている。制御部１０２の制御下で、複数組の中から、操作部１０６によって指定された音場に対応する低域用フィルタＧｉｊ（ω）と中高域用フィルタＧｉｊ（ω）の組が選択され、選択された低域用フィルタＧｉｊ（ω）、中高域用フィルタＧｉｊ（ω）がそれぞれ第１フィルタリング部１２４Ｂａ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃに適用される。

第１フィルタリング部１２４Ｂａは、一例として、３０Ｈｚ以上２００Ｈｚ未満のオーディオ信号を通過させる。第２フィルタリング部１２４Ｂｃは、一例として、２００Ｈｚ以上４０００Ｈｚ未満のオーディオ信号を通過させる。非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅは、一例として、４０００Ｈｚ以上のオーディオ信号を通過させる。上記の通り、第１フィルタリング部１２４Ｂａ及び第２フィルタリング部１２４Ｂｃでは、系が因果性を満たす線形な位相遅れを考慮していることから、非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅを通過するオーディオ信号にも、第１フィルタリング部１２４Ｂａ、第２フィルタリング部１２４Ｂｃを通過するオーディオ信号と同等の遅延が与えられる。

第１フィルタリング部１２４Ｂａを通過した低域のオーディオ信号は、第１ゲイン部１２４Ｂｂにて増幅される。第１ゲイン部１２４Ｂｂには、第１スピーカ群の各スピーカＳＰに対応する４チャンネルの出力端が設けられている。４チャンネル分の低域のオーディオ信号は、チャンネル連結部１２４Ｂｈに入力される。

第２フィルタリング部１２４Ｂｃを通過した中高域のオーディオ信号は、第２ゲイン部１２４Ｂｄにて増幅されて、加算部１２４Ｂｉに入力される。第２ゲイン部１２４Ｂｄには、第１スピーカ群、第２スピーカ群の各スピーカＳＰに対応する１２チャンネルの出力端が設けられている。そのため、１２チャンネル分の中高域のオーディオ信号が加算部１２４Ｂｉに入力される。

非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅを通過した非制御帯域のオーディオ信号は、セレクタ部１２４Ｂｆに入力される。セレクタ部１２４Ｂｆは、各スピーカＳＰに対応したチャンネル設定を行う。例えば本実施形態では運転席において実質的に音情報Ｓｒｃ１のみを聴取できる音場を再現するため、セレクタ部１２４Ｂｆは、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）に設置されたスピーカＳ_Ｆ_Ｒｒ、Ｓ_Ｆ_Ｒｌから音情報Ｓｒｃ１のみが放出されるように出力をセレクトする。

セレクタ部１２４Ｂｆより出力された非制御帯域のオーディオ信号は、第３ゲイン部１２４Ｂｇに入力される。第３ゲイン部１２４Ｂｇには８チャンネルの出力端が設けられており、各出力端は、第２スピーカ群の各スピーカＳＰに接続されている。８チャンネル分の非制御帯域のオーディオ信号は、チャンネル連結部１２４Ｂｈに入力される。

チャンネル連結部１２４Ｂｈでは、第１ゲイン部１２４Ｂｂからの入力（４チャンネル分の低域のオーディオ信号）と、第３ゲイン部１２４Ｂｇからの入力（８チャンネル分の非制御帯域のオーディオ信号）とが連結される。連結された１２チャンネル分のオーディオ信号は、加算部１２４Ｂｉに入力される。すなわち、チャンネル連結部１２４Ｂｈによる連結処理により、第２ゲイン部１２４Ｂｄからの入力と同じく、１２チャンネル分のオーディオ信号が加算部１２４Ｂｉに入力される。

第１ゲイン部１２４Ｂｂ、第２ゲイン部１２４Ｂｄ及び第３ゲイン部１２４Ｂｇのゲイン値は、音場再現システム１を提供するメーカ等の業者が試験等の結果に基づいて予め決めた値であってもよく、ユーザが適宜設定した値であってもよい。第１ゲイン部１２４Ｂｂ、第２ゲイン部１２４Ｂｄ及び第３ゲイン部１２４Ｂｇの各ゲイン値は、互いに同一の値であっても、それぞれ異なる値であってもよい。係数演算部１２２がこれらのゲイン値の係数を演算してもよい。

第１フィルタリング部１２４Ｂａを通過した低域の４チャンネルのオーディオ信号には、第１ゲイン部１２４Ｂｂによって同一のゲイン値でゲインがかけられる。これにより、各チャンネルの低域部分において、異なるゲイン値でゲインがかけられることによる相対的な振幅差が生じないため、低域部分に対して音質を劣化させることなく音量調整を行うことが可能となる。

第２フィルタリング部１２４Ｂｃを通過した中高域の１２チャンネルのオーディオ信号には、第２ゲイン部１２４Ｂｄによって同一のゲイン値でゲインがかけられる。これにより、各チャンネルの中高域部分において、異なるゲイン値でゲインがかけられることによる相対的な振幅差が生じないため、中高域部分に対して音質を劣化させることなく音量調整を行うことが可能となる。

非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅを通過した非制御帯域の各チャンネルのオーディオ信号には、第３ゲイン部１２４Ｂｇによって同一のゲイン値でゲインがかけられる。これにより、各チャンネルの非制御帯域部分において音量調整を行うことが可能となる。

すなわち、第１ゲイン部１２４Ｂｂは、第１フィルタを通過した、各スピーカに対応する複数種類の音情報（低域部分）を含むオーディオ信号に対して同一のゲイン値でゲインをかける第１ゲイン部として動作する。第２ゲイン部１２４Ｂｄは、第２フィルタを通過した、各スピーカに対応する複数種類の音情報（中高域部分）を含むオーディオ信号に対して同一のゲイン値でゲインをかける第２ゲイン部として動作する。

加算部１２４Ｂｉにて低域、中高域及び非制御帯域の各帯域が加算された各チャンネルのオーディオ信号は、ＩＦＦＴ部１２４Ｃにより周波数領域から時間領域に変換されて、ＥＱ部１２４Ｄに入力される。

ＥＱ部１２４Ｄでは、例えばＰＥＱ（Parametric Equalizer）を用いて、多点音圧制御帯域間（本実施形態では低域と中高域間）のオーディオ信号の干渉を抑制したり、多点音圧制御帯域外（非制御帯域であり、本実施形態では４０００Ｈｚ以上）の音質調整が行われたりする。干渉抑制のため、本実施形態では、全てのチャンネル（スピーカＳＰ）に対して同一のパラメータ値（中心周波数、ゲイン値、Ｑ値であり、以下「ＰＥＱパラメータ値」と記す。）が適用される。少なくとも多点音圧制御帯域間で同一のＰＥＱパラメータ値が適用されることにより、多点音圧制御帯域間での相対的な振幅差や位相差の発生が避けられて、少なくとも低域から高域に亘って音質の劣化を生じさせることなく、多点音圧制御帯域間のオーディオ信号の干渉が抑制される。

すなわち、ＥＱ部１２４Ｄは、第１フィルタを通過した複数種類の音情報（低域部分）及び第２フィルタを通過した複数種類の音情報（中高域部分）を含むオーディオ信号に対して同一のＰＥＱパラメータ値を用いてイコライザ処理するイコライザ部として動作する。

ＰＥＱパラメータ値は、音場再現システム１を提供するメーカ等の業者が試験等の結果に基づいて予め決めた値であってもよく、ユーザが適宜設定した値であってもよい。係数演算部１２２がＰＥＱパラメータ値の係数を演算してもよい。

ＥＱ部１２４Ｄより出力された各チャンネルのオーディオ信号は、ゲイン部１２６、Ｄ／Ａコンバータ１１２及びパワーアンプ１１４を介して各チャンネルに対応するスピーカＳＰから音情報として放出される。

このように、多点音圧制御部１２４Ｂでのフィルタリング処理が施されたオーディオ信号が各スピーカＳＰから放出されることにより、運転席及び助手席では実質的に音情報Ｓｒｃ１のみが聴取できると共に右後部座席及び左後部座席では実質的に音情報Ｓｒｃ２のみが聴取できる音場が再現される。附言するに、位相ずれが生じやすい中高域について制御点（第２制御点）を、低域を対象とする第１制御点よりも多く設定することにより、音情報Ｓｒｃ１及びＳｒｃ２の音圧を精度良く制御することができるため、上記の音場を精度良く再現することが可能となっている。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に、各スピーカＳＰから音情報Ｓｒｃ１及びＳｒｃ２が放出されたときに聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）の第１制御点Ｍ_Ｆ_Ｒで再現されるインパルス応答を示し、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に、その振幅特性（周波数応答）を示す。図９では、チャンネル毎（音情報Ｓｒｃ１のＲチャンネル、Ｌチャンネル、音情報Ｓｒｃ２のＲチャンネル、Ｌチャンネル）のインパルス応答及びその振幅特性を示す。

図９（ａ）中、縦軸は正規化された振幅（Amplitude）を示し、横軸は時間（Time（単位：s））を示す。図９（ｂ）中、縦軸はパワー（Power（単位：ｄＢ））を示し、横軸は時間（Time（単位：s））を示す。図９（ｃ）中、縦軸はパワー（Power（単位：ｄＢ））を示し、横軸は周波数（Frequency（単位：Ｈｚ））を示す。図９（ｄ）中、縦軸はサンプル数（Sample）を示し、横軸は周波数（Frequency（単位：Ｈｚ））を示す。図１０（ａ）～図１０（ｄ）に、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）の第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｌについて図９（ａ）～図９（ｄ）と同様の図を示す。図１１（ａ）～図１１（ｄ）に、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）の第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒについて図９（ａ）～図９（ｄ）と同様の図を示す。

なお、図９～図１１に示されるインパルス応答及びその振幅特性は、便宜上、第１ゲイン部１２４Ｂｂ、第２ゲイン部１２４Ｂｄ及び第３ゲイン部１２４Ｂｇのゲイン値及びＥＱ部１２４ＤのＰＥＱパラメータ値を考慮しないものとなっている。

図９（ｂ）及び図９（ｃ）から判るように、第１制御点Ｍ_Ｆ_Ｒでは、主に、音情報Ｓｒｃ１の低域部分の音圧が高くなっている。一方、音情報Ｓｒｃ２の低域部分の音圧は、音情報Ｓｒｃ１の低域部分の音圧と比べて大幅に低くなっている。

図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）並びに図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）から判るように、第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｌ及び第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒでは、主に、音情報Ｓｒｃ１の中高域部分の音圧が高くなっている。一方、音情報Ｓｒｃ２の中高域部分の音圧は、音情報Ｓｒｃ１の中高低域部分の音圧と比べて大幅に低くなっている。

そのため、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内（運転席）では、実質的に音情報Ｓｒｃ１のみを聴取することができる。なお、第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｒは、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内にて、音情報Ｓｒｃ１のＬチャンネルよりもＲチャンネルの方が音圧が高くなっている。第２制御点Ｍ_Ｆ_Ｒｌは、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ内にて、音情報Ｓｒｃ１のＲチャンネルよりもＬチャンネルの方が音圧が高くなっている。

図１２に、音情報Ｓｒｃ１及びＳｒｃ２のオーディオ信号の特性を示す。音情報Ｓｒｃ１、Ｓｒｃ２のオーディオ信号は、何れも２／３オクターブ毎にピークが現れる信号である。音情報Ｓｒｃ１及びＳｒｃ２のオーディオ信号は、夫々のピークが１／３オクターブ毎に交互に現れるタイミングで各スピーカＳＰから放出される。図１２（ａ）中、縦軸は正規化された振幅（Amplitude）を示し、横軸は時間（Time（単位：s））を示す。図１２（ｂ）中、縦軸はパワー（Power（単位：ｄＢ））を示し、横軸は周波数（Frequency（単位：Ｈｚ））を示す。

図１３、図１４は、それぞれ、音情報Ｓｒｃ１及びＳｒｃ２が放出された時に聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ（運転席）、聴取エリアＣ_Ｒ_Ｒ（右後部座席）で得られる音響特性を示す。図１３及び図１４に示される音響特性は、パワー（Power（単位：ｄＢ））を縦軸にとり、周波数（Frequency（単位：Ｈｚ））を横軸にとる。

図１３から判るように、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ（運転席）では、多点音圧制御帯域（低域から高域であり、本実施形態では３０Ｈｚ以上４０００Ｈｚ未満）において音情報Ｓｒｃ１が音情報Ｓｒｃ２よりも２０ｄＢ以上大きい。そのため、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒでは、実質的に音情報Ｓｒｃ１だけが聴取可能となっている。

図１４から判るように、聴取エリアＣ_Ｒ_Ｒ（右後部座席）では、多点音圧制御帯域において音情報Ｓｒｃ２が音情報Ｓｒｃ１よりも２０ｄＢ以上大きい。そのため、聴取エリアＣ_Ｒ_Ｒでは、実質的に音情報Ｓｒｃ２だけが聴取可能となっている。

多点音圧制御帯域外（非制御帯域）では、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ、Ｃ_Ｒ_Ｒの何れにおいても音情報Ｓｒｃ１と音情報Ｓｒｃ２間で音圧差が無い。但し、４０００Ｈｚ以上の非制御帯域ではパワーが微弱である。そのため、聴取エリアＣ_Ｆ_Ｒ（運転席）において４０００Ｈｚ以上の音情報Ｓｒｃ２が聴取者による音情報Ｓｒｃ１の聴取を実質的に妨げることはなく、また、聴取エリアＣ_Ｒ_Ｒ（右後部座席）において４０００Ｈｚ以上の音情報Ｓｒｃ１が聴取者による音情報Ｓｒｃ２の聴取を実質的に妨げることはない。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

上記の実施形態では、多点音圧制御帯域が３０Ｈｚ以上４０００Ｈｚ未満に設定されているが、多点音圧制御帯域はこれに限らない。例えばスピーカＳＰの設置数や制御点の設定数を増やすことにより、音圧を制御することが可能な帯域（すなわち多点音圧制御帯域）を拡げることができる。

図８に示される多点音圧制御部１２４Ｂの構成は適宜変えてもよい。例えば上記の実施形態では、多点音圧制御帯域が低域と中高域の２つに設定されているが、別の実施形態では、３つ以上の多点音圧制御帯域が設定されてもよい。一例として、低域、中高域、及び中高域よりもさらに高い高域の３つを多点音圧制御帯域として設定してもよい。この場合、多点音圧制御部１２４Ｂには、低域、中高域、高域の夫々に対応するフィルタリング部及びゲイン部が設けられる。チャンネル連結部１２４Ｂｈ及び加算部１２４Ｂｉの構成は、フィルタリング部及びゲイン部の設置数や各ゲイン部と各スピーカＳＰとの接続関係等に応じて適宜変更される。また、例えばＥＱ部１２４Ｄでは高域に対応するＰＥＱパラメータ値が追加され、また、車室内には、高域に対応するスピーカＳＰが設置されたり高域に対応する制御点が設定されたりする。

上記の実施形態では、ＩＦＦＴ部１２４Ｃの後段にＥＱ部１２４Ｄが設置されているが、別の実施形態では、例えば、第１ゲイン部１２４Ｂｂ、第２ゲイン部１２４Ｂｄ及び第３ゲイン部１２４Ｂｇの各ゲイン部の前段又は後段にＥＱ部（すなわち合計で３つのＥＱ部）が設置されてもよい。この場合、第１フィルタリング部１２４Ｂａを通過した低域の４チャンネルのオーディオ信号に対して同一のＰＥＱパラメータ値を用いたイコライザ処理が施され、第２フィルタリング部１２４Ｂｃを通過した中高域の１２チャンネルのオーディオ信号に対して同一のＰＥＱパラメータ値を用いたイコライザ処理が施され、非制御帯域フィルタリング部１２４Ｂｅを通過した非制御帯域の各チャンネルのオーディオ信号に対して同一のＰＥＱパラメータ値を用いたイコライザ処理が施される。この実施形態では、オーディオ信号の低域部分、中高域部分、非制限帯域部分のそれぞれに対し、異なるＰＥＱパラメータ値を用いたイコライザ処理を施すことが可能となる。

上記の実施形態では、音場再現システムは車室内で音場を再現する構成となっているが、本発明はこれに限らない。別の実施形態では、音場再現システムは、住宅内など、他の特定空間で音場を再現するものであってもよい。

また、上記の実施形態では、単一の装置（音場再現装置１００）が音場測定機能及び音場再現機能を有しているが、本発明はこれに限らない。別の実施形態では、音場再現システムが複数の装置で構成されており、音場測定機能と音場再現機能とがシステムを構成する別々の装置に備えられていてもよい。一例として、スマートフォン等の情報処理端末が音場測定を行い、その測定結果に基づいて車載器等の装置が音場再現を行う構成が考えられる。

１ 音場再現システム
１００ 音場再現装置
１０２ 制御部
１０４ 表示部
１０６ 操作部
１０８ 測定用信号発生部
１１０ チャンネル選択部
１１２ Ｄ／Ａコンバータ
１１４ パワーアンプ
１１６ マイクアンプ
１１８ Ａ／Ｄコンバータ
１２０ 記憶部
１２２ 係数演算部
１２４ 信号処理部
１２４Ａ ＦＦＴ部
１２４Ｂ 多点音圧制御部
１２４Ｂａ 第１フィルタリング部
１２４Ｂｂ 第１ゲイン部
１２４Ｂｃ 第２フィルタリング部
１２４Ｂｄ 第２ゲイン部
１２４Ｂｅ 非制御帯域フィルタリング部
１２４Ｂｆ セレクタ部
１２４Ｂｇ 第３ゲイン部
１２４Ｂｈ チャンネル連結部
１２４Ｂｉ 加算部
１２４Ｃ ＩＦＦＴ部
１２４Ｄ ＥＱ部
１２６ ゲイン部
２００ 再生装置

Claims (13)

1. 複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限する第１フィルタ及び第２フィルタと、
   前記第１フィルタを通過した前記複数種類の音情報と前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報のうち、少なくとも前者の音情報を複数のエリアに放出する複数の第１スピーカと、
   前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報を前記複数のエリアに放出する複数の第２スピーカと、
   対となる、前記第１フィルタの伝達関数と前記第２フィルタの伝達関数の組を複数組記憶する記憶部と、
   再現対象の音場を指定する入力を受けると、前記記憶部に記憶された複数の伝達関数の組の中から前記入力に応じた伝達関数の組を選択して前記第１フィルタ及び前記第２フィルタに適用する適用部と、
   を備え、
   前記対となる第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数は、前記複数のエリアの夫々に第１周波数帯域を対象とする第１制御点を少なくとも１つ設定すると共に前記第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域を対象とする第２制御点を前記第１制御点よりも多数設定し、かつ前記複数のエリアの夫々において前記複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように各前記第１制御点及び各前記第２制御点での前記複数種類の音情報の音圧を制御する値に設定されており、
   前記適用部により前記伝達関数の組が前記第１フィルタ及び前記第２フィルタに適用されると、各前記第１スピーカ及び各前記第２スピーカより放出される前記複数種類の音情報によって、前記複数のエリアの夫々において前記複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場であって、前記入力で指定された音場を再現する、
   音場再現システム。
2. 前記複数の第１スピーカ及び前記複数の第２スピーカのうち、前記第２制御点の設定に寄与するスピーカは、前記第１制御点の設定に寄与するスピーカよりも多い、
   請求項１に記載の音場再現システム。
3. 前記第２制御点の設定に寄与するスピーカは、
   少なくとも前記第１周波数帯域よりも高い前記第２周波数帯域を含む音情報を放出する、
   請求項２に記載の音場再現システム。
4. 前記第１フィルタは、
   前記複数種類の音情報を前記第１周波数帯域に制限し、
   前記第２フィルタは、
   前記複数種類の音情報を前記第２周波数帯域に制限する、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の音場再現システム。
5. 前記第１フィルタを通過した前記複数種類の音情報及び前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報に対して同一のパラメータ値を用いてイコライザ処理するイコライザ部
   を更に備える、
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の音場再現システム。
6. 前記第１フィルタを通過した、各スピーカに対応する前記複数種類の音情報に対して同一のゲイン値でゲインをかける第１ゲイン部と、
   前記第２フィルタを通過した、各スピーカに対応する前記複数種類の音情報に対して同一のゲイン値でゲインをかける第２ゲイン部と、
   を更に備える、
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の音場再現システム。
7. 複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限する第１フィルタ及び第２フィルタと、前記第１フィルタを通過した前記複数種類の音情報と前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報のうち、少なくとも前者の音情報を複数のエリアに放出する複数の第１スピーカと、前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報を前記複数のエリアに放出する複数の第２スピーカと、対となる、前記第１フィルタの伝達関数と前記第２フィルタの伝達関数の組を複数組記憶する記憶部と、再現対象の音場を指定する入力を受けると、前記記憶部に記憶された複数の伝達関数の組の中から前記入力に応じた伝達関数の組を選択して前記第１フィルタ及び前記第２フィルタに適用する適用部とを備える音場再現システムを用いて音場を再現する音場再現方法であって、
   前記適用部により前記伝達関数の組を前記第１フィルタ及び前記第２フィルタに適用するステップと、
   前記第１フィルタ及び前記第２フィルタにより前記複数種類の音情報を夫々異なる周波数帯域に制限するステップと、
   前記少なくとも前者の音情報を前記複数の第１スピーカから前記複数のエリアに放出すると共に前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報を前記複数の第２スピーカから前記複数のエリアに放出するステップと、
   を含み、
   前記対となる第１フィルタの伝達関数と第２フィルタの伝達関数は、前記複数のエリアの夫々に第１周波数帯域を対象とする第１制御点を少なくとも１つ設定すると共に前記第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域を対象とする第２制御点を前記第１制御点よりも多数設定し、かつ前記複数のエリアの夫々において前記複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することができるように各前記第１制御点及び各前記第２制御点での前記複数種類の音情報の音圧を制御する値に設定されており、
   前記放出するステップにて、各前記第１スピーカ及び各前記第２スピーカより放出される音情報により、前記複数のエリアの夫々において前記複数種類の音情報のうちの１つを独立して聴取することを可能とする音場であって、前記入力で指定された音場が再現される、
   音場再現方法。
8. 前記複数の第１スピーカ及び前記複数の第２スピーカのうち、前記第２制御点の設定に寄与するスピーカは、前記第１制御点の設定に寄与するスピーカよりも多い、
   請求項７に記載の音場再現方法。
9. 前記第２制御点の設定に寄与するスピーカは、
   少なくとも前記第１周波数帯域よりも高い前記第２周波数帯域を含む音情報を放出する、
   請求項８に記載の音場再現方法。
10. 前記第１フィルタは、
    前記複数種類の音情報を前記第１周波数帯域に制限し、
    前記第２フィルタは、
    前記複数種類の音情報を前記第２周波数帯域に制限する、
    請求項７から請求項９の何れか一項に記載の音場再現方法。
11. 前記第１フィルタを通過した前記複数種類の音情報及び前記第２フィルタを通過した前記複数種類の音情報に対して同一のパラメータ値を用いてイコライザ処理するステップ
    を更に含む、
    請求項７から請求項１０の何れか一項に記載の音場再現方法。
12. 前記第１フィルタを通過した、各スピーカに対応する前記複数種類の音情報に対して同一のゲイン値を用いてゲインをかけるステップと、
    前記第２フィルタを通過した、各スピーカに対応する前記複数種類の音情報に対して同一のゲイン値を用いてゲインをかけるステップと、
    を更に含む、
    請求項７から請求項１１の何れか一項に記載の音場再現方法。
13. 請求項７から請求項１２の何れか一項に記載の音場再現方法をコンピュータに実行させるための音場再現プログラム。

Images