特許 6968108 音響装置、及び音響制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6968108

(24)【登録日】2021年10月28日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】音響装置、及び音響制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20211108BHJP

   H04R 3/12 20060101ALI20211108BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   H04R3/00 310

   H04R3/12 Z

   H04R1/02 102B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-565581(P2018-565581)

(86)(22)【出願日】2018年1月31日

(86)【国際出願番号】JP2018003093

(87)【国際公開番号】WO2018143232

(87)【国際公開日】20180809

【審査請求日】2020年12月10日

(31)【優先権主張番号】特願2017-17912(P2017-17912)

(32)【優先日】2017年2月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】特許業務法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福江 一智

(72)【発明者】

【氏名】橋本 武志

(72)【発明者】

【氏名】河野 賢司

(72)【発明者】

【氏名】藤田 康弘

【審査官】 辻 勇貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０１９０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８５９７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ３／００

Ｈ０４Ｒ ３／１２

Ｈ０４Ｒ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の振動子と、
第二の振動子と、
前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、
前記剛体が貫通する被振動部材と、
音響信号を取得する取得部と、
前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、
を有することを特徴とする音響装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記音響信号のうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記音響信号から、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部と、前記補正処理を行った前記信号と、前記他の信号とを加算する加算部とを有し、加算後の信号に基づいて前記第一及び第二の振動子を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の音響装置。

【請求項4】

前記音響信号は、前記第一の振動子に対応する第一チャンネルの信号と、前記第二の振動子に対応する第二チャンネルの信号とを有し、
前記制御部は、所定位置における前記第一及び第二の振動子の各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、前記位相遅延特性を補正する前記第一チャンネル用の補正情報と、前記第二チャンネル用の補正情報とを取得する音響測定部を有し、
前記補正処理として、前記第一チャンネル用の補正情報に基づいて前記第一チャンネルの信号を補正するとともに、前記第二チャンネル用の補正情報に基づいて前記第二チャンネルの信号を補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の音響装置。

【請求項5】

第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、を備える振動ユニットを制御する音響制御装置において、
音響信号を取得する取得部と、
前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、
を有することを特徴とする音響制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響装置、及び音響制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

２つのエキサイターを使用する音響装置として、特許文献１に記載の装置が開示されている。特許文献１は、筒体の対向する面にそれぞれエキサイターを固定し、一方のエキサイターを、第１音響信号における定在波が生じる周波数成分の位相のみを反転した信号に基づき振動させる。また、他方のエキサイターを、第２音響信号における定在波が生じる周波数成分の位相のみが反転した信号に基づき振動させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１７２４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の構成は、特定の周波数帯域において位相を反転して定在波を抑制するため、音、及び振動の出力レベルの向上に相反する。また、従来の構成は、定在波が生じる周波数帯域を通過する帯域通過フィルタと、その周波数帯域を遮断する帯域除去フィルタを使用する。このため、各チャンネルの出力信号が、各フィルタの低域カットオフ周波数付近、及び高域カットオフ周波数付近において、出力レベルが減衰する可能性がある。
そこで、本発明は、複数の振動子に起因する干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この明細書には、２０１７年２月２日に出願された日本国特許出願・特願２０１７−０１７９１２号の全ての内容が含まれる。
上記目的を達成するために、本発明の音響装置は、第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、音響信号を取得する取得部と、前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

【0006】

上記構成において、前記制御部は、前記音響信号のうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行ってもよい。

【0007】

上記構成において、前記制御部は、前記音響信号から、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部と、前記補正処理を行った前記信号と、前記他の信号とを加算する加算部とを有し、加算後の信号に基づいて前記第一及び第二の振動子を制御してもよい。

【0008】

また、上記構成において、前記音響信号は、前記第一の振動子に対応する第一チャンネルの信号と、前記第二の振動子に対応する第二チャンネルの信号とを有し、前記制御部は、所定位置における前記第一及び第二の振動子の各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、前記位相遅延特性を補正する前記第一チャンネル用の補正情報と、前記第二チャンネル用の補正情報とを取得する音響測定部を有し、前記補正処理として、前記第一チャンネル用の補正情報に基づいて前記第一チャンネルの信号を補正するとともに、前記第二チャンネル用の補正情報に基づいて前記第二チャンネルの信号を補正してもよい。

【0009】

また、本発明は、第一の振動子と、第二の振動子と、前記第一の振動子と前記第二の振動子とを連結する剛体と、前記剛体が貫通する被振動部材と、を備える振動ユニットを制御する音響制御装置において、音響信号を取得する取得部と、前記音響信号に対し、前記第一及び前記第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき前記第一及び第二の振動子を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明では、音響信号に対し、剛体で連結された第一及び第二の振動子からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行い、補正後の音響信号に基づき第一及び第二の振動子を制御する。これにより、干渉を低減しながら、出力レベルの減衰を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る音響装置を周辺構成と共に示した図である。

【図2】図２は、音響装置のブロック図である。

【図3】図３は、音響測定処理のフローチャートである。

【図4】図４は、補正応答算出処理のフローチャートである。

【図5】図５は、音声処理部のブロック図である。

【図6】図６は、音声処理部で音声処理を行わない場合の振幅特性を示す図である。

【図7】図７は、補正応答の周波数−音量の関係を示す図である。

【図8】図８は、補正応答の周波数−遅延量の関係を示す図である。

【図9】図９は、Ｌチャンネルの音響測定結果を示す図である。

【図10】図１０は、Ｌ／Ｒチャンネルの音響測定結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る音響装置１０を周辺構成と共に示した図である。
音響装置１０は、自動車などの車両に搭載される車載用音響装置である。より具体的には、この音響装置１０は、車両の乗員（ユーザー）に対し、振動及び音声によって音楽、音声案内、警告用の振動や音声などの各種情報を伝達可能な車載用情報伝達装置である。
図１に示すように、音響装置１０は、ヘッドレスト１１の下部に着脱自在に取り付けられ、乗員の首を支えるネックパッドとしても機能する。この音響装置１０を取り付けることで、この種の情報伝達装置を予め備えていない車両に対し、簡易に情報伝達装置を追加可能である。なお、この音響装置１０を、車両に予め据え付けられる据付型でもよい。また、車両以外の移動体などに音響装置１０を取り付けてもよい。

【0013】

この音響装置１０は、第一及び第二の振動子として機能する左右一対のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒと、これらエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを連結する連結体（剛体）として機能する軸部材２３とを備える。さらに、音響装置１０は、軸部材２３が装着されるネックパッド及び被振動部材として機能するパッド部２５と、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する制御部として機能する音響制御装置３０（後述する図２）とを備える。

【0014】

エキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、平板状等の薄型に形成された振動子２１Ａを有し、外部から入力された信号に応じて振動子２１Ａが振動することによってエキサイター２１Ｌ、２１Ｒ全体がそれぞれ振動する。各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの振動によって軸部材２３が加振される。軸部材２３は、この軸部材２３に装着されたパッド部２５を介して乗員に振動を伝達する。これにより、乗員は、パッド部２５を介して特に低音域の振動及び低音を認識し易くなる。

【0015】

本構成のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、更に、空気を振動させる不図示の空気振動部材（例えば、スピーカー振動板）を備え、振動子２１Ａの振動に応じて空気振動部材が振動する。これにより、軸部材２３単体の場合と比べて広い音域の音声を外部に出力可能である。エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの構造は上記の構造に限定されず、公知のエキサイターの構造を広く適用可能である。

【0016】

各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒは、車内における左右方向に間隔を空けて配置される。左側のエキサイター２１Ｌは、Ｌチャンネル用のエキサイターであり、右側のエキサイター２１Ｒは、Ｒチャンネル用のエキサイターである。以下、左右のエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを特に区別する必要がない場合、エキサイター２１と表記する。

【0017】

軸部材２３は、一端が一方のエキサイター２１Ｌに連結され、他端が他方のエキサイター２１Ｒに連結される。軸部材２３は、一直線状に延びる金属製の中実棒である。二つのエキサイター２１を、剛性を有する軸部材２３で連結することによって、両エキサイター２１の振動による軸部材２３の振動の方向が同調した場合に軸部材２３の振動量（振幅）が増大し、振動が効率良く増大する。
この軸部材２３は、金属製の中実棒に限定されず、様々な剛体を適用してもよい。例えば、金属製の中空棒や金属製の板材でもよく、また、金属以外の材料で形成してもよい。また、軸部材２３は、一本に限らず、複数本でもよい。

【0018】

パッド部２５は、乗員に当接する当接部であるネックパッドを構成し、ウレタンなどのクッション材で形成されたクッション部２５Ａと、クッション部２５Ａを覆う表皮２５Ｂとを有している。軸部材２３は、このパッド部２５の内部（クッション部２５Ａ）を貫通し、軸部材２３の振動でパッド部２５全体を振動させる。これにより、各エキサイター２１の振動で軸部材２３が振動し、パッド部２５を介して振動などを乗員に伝達可能である。このパッド部２５は、エキサイター２１、及び軸部材２３などを収容するケースを兼ねている。

【0019】

図２は音響装置１０のブロック図である。
音響制御装置（以下、制御装置と言う）３０は、制御部３１と、音響再生部３２とを備える。制御部３１は、内蔵するメモリに記録された制御プログラムを実行することにより、制御装置３０の各部を制御するコンピューターとして機能する。
音響再生部３２は、音響信号を再生する構成を具備しており、再生部４１、音声処理部４２、Ｄ／Ａ変換部４３、及びアンプ部４４を有する。再生部４１は、再生対象のＬ／Ｒチャンネル（２チャンネルとも称する）の音響信号ＳＲ、ＳＬを取得する取得部として機能する。

【0020】

再生部４１は、ＣＤ又はＤＶＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み出し、このデータから得たＬチャンネルの音響信号ＳＬと、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲを出力する。なお、再生部４１に代えて、或いは、再生部４１に加えて、外部から音響信号ＳＲ、ＳＬを入力するインターフェースを備えてもよい。

【0021】

音響信号ＳＲ、ＳＬは、音楽、音声案内、又は警告などに対応する音声や振動を示す信号であり、本実施形態ではステレオ（Ｌ、Ｒ）の音声信号である。このため、Ｌチャンネルの音響信号ＳＬがＬチャンネル用のエキサイター２１Ｌに出力され、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲがＲチャンネル用のエキサイター２１Ｒに出力されることで、ステレオ音声の出力が可能になる。なお、図２中の波線は音声信号を示している。

【0022】

音声処理部４２は、入力した音響信号ＳＬ、ＳＲに、位相補正などの音声処理を施した後、Ｄ／Ａ変換部４３に出力する。本構成では、ピストンモーション領域を含む低域において、モノラル成分の信号の位相遅延を補正する処理を行う。この音声処理部４２で行う処理については後段に詳述する。
Ｄ／Ａ変換部４３は、入力した音響信号ＳＬ１、ＳＲ１をデジタルアナログ変換し、アナログ信号からなる音響信号ＳＬ２、ＳＲ２を出力する。

【0023】

アンプ部４４は、Ｌチャンネルの音響信号ＳＬ２を増幅してエキサイター２１Ｌに出力し、Ｒチャンネルの音響信号ＳＲ２を増幅してエキサイター２１Ｒに出力する。各エキサイター２１は、入力した音響信号ＳＬ２、ＳＲ２の波形に応じて振動する。このようにして、制御装置３０は、入力信号（音響信号ＳＬ、ＳＲ）に位相遅延補正処理などを施して音響信号ＳＲ２、ＳＬ２を生成し、音響信号ＳＬ２、ＳＲ２に基づき各エキサイター２１を駆動する。

【0024】

更に、制御装置３０は、各エキサイター２１からの伝送系を含む位相遅延特性を測定する構成を備える。この構成は、測定信号発生部３３と、音響測定部３４とで構成される。
測定信号発生部３３は、測定信号を出力する音源であり、Ｍ系列符号（Maximum Length Sequence）の信号（Ｍ系列信号）、又はＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号などの音場測定信号として、Ｌチャンネル測定信号ＳＡ、Ｒチャンネル測定信号ＳＢ）を生成する。これら音場測定信号（以下、測定信号と言う）ＳＡ、ＳＢはＤ／Ａ変換部４３に出力され、各測定信号ＳＡ、ＳＢに対応する音声及び振動が、各エキサイター２１から出力される。

【0025】

音響測定部３４は、マイクアンプ５１、Ａ／Ｄ変換部５２、信号収録部５３、及び演算部５４を備える。マイクアンプ５１は、制御装置３０に接続されたマイク５１Ａによって收音された音声を示すアナログ音声信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部５２に出力する。Ａ／Ｄ変換部５２は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、信号収録部５３に出力する。信号収録部５３は、收音された音声のデジタル音声信号からインパルス応答を示すデータＤＬ、ＤＲを生成する。インパルス応答のデータＤＬ、ＤＲは、制御部３１内のメモリに記録される。

【0026】

インパルス応答は、各エキサイター２１から聴取位置（マイク５１Ａの位置に相当）に到達する音の挙動（直接音や反射音のレベルや遅延時間など）を表す伝達関数である。従って、インパルス応答は、伝送空間となる車室にて聴取位置に到来する音の位相遅延特性を示している。なお、聴取位置は、音響装置１０からの音を聞く乗員の頭位置などに設定される。
演算部５４は、インパルス応答のデータＤＬ、ＤＲに基づき、各データＤＬ、ＤＲが示す位相遅延特性を補正する応答（以下、補正応答と言う）ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を算出する。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の算出方法は後述する。なお、値ωは周波数である。

【0027】

制御部３１は、ユーザーからの指示に応じて音響測定処理、及び補正応答算出処理を実行する。
図３は音響測定処理のフローチャートである。
まず、制御部３１は、測定信号発生部３３によりＬチャンネル測定信号ＳＡをエキサイター２１Ｌから放音（再生とも称する）させる（ステップＳ１Ａ）。放音された音は、マイク５１Ａに収音され、マイクアンプ５１で増幅され、Ａ／Ｄ変換部５２を介して信号収録部５３に入力される。信号収録部５３は、入力された信号に基づきインパルス応答を生成し、インパルス応答に対応するデータＤＬを制御部３１に出力する。そして、制御部３１は、このデータＤＬを記録する（ステップＳ２Ａ）。
次に、制御部３１は、測定信号発生部３３によりＲチャンネル測定信号ＳＢをエキサイター２１Ｒから放音（再生）させ（ステップＳ３Ａ）、信号収録部５３で生成されたインパルス応答のデータＤＲを記録する（ステップＳ４Ａ）。以上が音場測定処理である。

【0028】

図４は補正応答算出処理のフローチャートである。
演算部５４は、制御部３１の制御の下、制御部３１に記憶されたインパルス応答のデータＤＬ、ＤＲを読み込む（ステップＳ１Ｂ）。次に、演算部５４は、各インパルス応答をＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）することにより、それぞれの周波数特性ＨＬ（ω）、ＨＲ（ω）を算出する（ステップＳ２Ｂ）。次いで、演算部５４は、それぞれの周波数特性ＨＬ（ω）、ＨＲ（ω）から、各エキサイター２１からの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正応答ＸＲ（ω）、ＸＬ（ω）を算出する（ステップＳ３Ｂ）。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を算出する式（１）、式（２）は以下の通りである。

【0029】

【数1】

【0030】

【数2】

【0031】

なお、値ＮはＦＦＴ長（サンプリング数）であり、周波数の値ω＝２πｋである。ＨＬ（ω）はＬチャンネルの周波数特性を示し、ＨＲ（ω）はＲチャンネルの周波数特性を示す。また、τＬ（ω）はＬチャンネルのインパルス応答の位相遅延を示し、τＲ（ω）はＲチャンネルのインパルス応答の位相遅延を示す。
そして、制御部３１は、演算部５４により算出された補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）を取得し、内部のメモリに記録する（ステップＳ４Ｂ）。

【0032】

続いて、音声処理部４２について説明する。
図５は音声処理部４２のブロック図である。
音声処理部４２は、ＦＦＴ部６１と、低域分離部６２と、高域分離部６３と、位相遅延補正部６４と、合成部６５、６６と、ＩＦＦＴ部６７とを備えている。
ＦＦＴ部６１は、入力した音響信号ＳＲ、ＳＬを高速フーリエ変換することにより、時間領域の情報から周波数領域の情報にそれぞれ変換する。低域分離部６２は、乗算部６２Ａと、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂとを備える。乗算部６２Ａは、ＦＦＴ部６１から入力する信号であるＬ／ＲチャンネルのデジタルデータＤＬ、ＤＲに、線形位相であるローパスフィルタの応答を畳み込み演算して低域周波数成分を抽出する。この低域周波数成分は、ピストンモーション領域の周波数帯域である。本発明において、低域周波数成分は、一般に低域といわれる１００Ｈｚ未満に限定されず、中域を含む２ｋＨｚ未満の範囲で適宜に設定すればよい。

【0033】

モノラル・ステレオ分離部６２Ｂは、乗算部６２Ａにより分離された低域周波数成分をモノラル成分（図５中、「Ｍｏｎｏ」で示す）と、ステレオ成分（図５中、「Ｓｔｅｒｅｏ Ｌ／Ｒ」で示す）とに分離し、位相遅延補正部６４に出力する。なお、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂは、和差方式であっても、振幅・位相の閾値分離処理であってもよい。
高域分離部６３は、乗算部６３Ａを備える。乗算部６３Ａは、ＦＦＴ部６１から入力する信号（デジタルデータＤＬ、ＤＲ）に、線形位相であるハイパスフィルタの応答を畳み込み演算して高域周波数成分を抽出する。この高域周波数成分は、低域分離部６２で抽出される低域周波数成分を除く周波数成分である。つまり、低域分離部６２及び高域分離部６３によって、各音響信号ＳＲ、ＳＬは低域成分と高域成分とに分割される。

【0034】

位相遅延補正部６４は、低域分離部６２によって分離された、低域、かつモノラル成分の信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に、位相遅延特性を補正する補正処理を行う。より具体的には、位相遅延補正部６４は、上記信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に補正応答ＸＬ（ω）を畳み込み演算する乗算部（以下、第一乗算部という）６４Ａと、上記信号（図５中、「Ｍｏｎｏ」）に補正応答ＸＲ（ω）を畳み込み演算する乗算部（以下、第二乗算部という）６４Ｂとを備える。また、位相遅延補正部６４は、これら乗算部６４Ａ、６４Ｂの出力をＬ／Ｒチャンネルの２出力にする２ｃｈ部６４Ｃを備える。

【0035】

合成部（以下、第一合成部と言う）６５は、２ｃｈ部６４Ｃから出力された信号と、モノラル・ステレオ分離部６２Ｂで分離されたステレオ成分（図５中、「Ｓｔｅｒｅｏ Ｌ／Ｒ」）とを合成し、Ｌ／Ｒチャンネルの低域信号を生成する。また、第１合成部６５の後段に位置する合成部（以下、第二合成部と言う）６６は、第一合成部６５から出力された信号と、高域分離部６３から出力される信号とを合成する。
ＩＦＦＴ部６７は、第二合成部６６から出力されるＬ／Ｒチャンネルの信号を逆高速フーリエ変換することにより、周波数領域の情報から時間領域の情報にそれぞれ変換する。これによって、Ｌ／Ｒチャンネルの音響信号ＳＲ、ＳＬに、伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を施した音響信号ＳＬ１、ＳＲ１が生成される。

【0036】

図６は音声処理部４２で音声処理を行わない場合の振幅特性を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音量（ｄＢ）である。図６には、Ｌチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号Ｌ）、Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号Ｒ）、Ｌ／Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図６中、符号ＬＲ）を示している。
図６の例では、特性曲線ＬＲが、低域（符号ＡＲ１で示す）と中域（符号ＡＲ２で示す）とで大きく減衰している。つまり、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒのピストンモーション領域で干渉が発生していることを示している。

【0037】

図７は補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の周波数−音量の関係を示す図である。図７に示すように、補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）はオールパスフィルタの特性を有している。
図８は補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）の周波数−遅延量の関係を示す図であり、縦軸が遅延量に相当するサンプル数を示している。補正応答ＸＬ（ω）、ＸＲ（ω）は、ピストンモーション領域を考慮し、１６００Ｈｚのカットオフ周波数を持つ線形位相ローパスフィルタ、及びハイパスフィルタとしている。
図８では、補正応答ＸＲ（ω）については、２０〜１６００Ｈｚの範囲で遅延量を補正する特性の場合を示し、補正応答ＸＬ（ω）については位相遅延量がほぼ零となった特性の場合を示している。

【0038】

次に音声処理部４２で音声処理を行った場合の振幅特性を図９及び図１０に示す。
図９はＬチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図９中、ＬＸ）を示す。図９には、音声処理を行わない場合の特性曲線Ｌ（図６）も示している。
図９に示すとおり、音声処理後と音声処理前とで振幅特性に大きな変化がなく、音声処理後の出力信号に特定の周波数帯域の音、及び振動レベルの減衰が見られないことがわかる。ＲチャンネルについてもＬチャンネルと同様の処理が施される。これによって、Ｒチャンネルについても、音声処理後と音声処理前とで振幅特性に大きな変化がなく、出力レベルの減衰が抑制される。

【0039】

図１０はＬ／Ｒチャンネルからモノラル信号を出力した場合の音響測定結果（図１０中、符号ＬＲＸ）を示す。また、図１０にはＬチャンネルの特性曲線ＬＸ、及びＲチャンネルの特性曲線ＲＸも示す。図１０に示すとおり、ピストンモーション領域を含む低域において、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの位相遅延を補正することで、干渉が低減されていることがわかる。
本構成では、特定の周波数帯域において位相を反転して定在波を抑制する、といった処理は実行しない。従って、干渉を低減しながら、出力レベルの減衰を抑制することが可能である。これらにより、音及び振動を効率良く再生可能になる。

【0040】

以上説明したように、本実施形態の制御装置３０は、音声処理部４２によって、音響信号ＳＲ、ＳＬに対し、剛体で連結された第一及び第二の振動子であるエキサイター２１Ｌ、２１Ｒからの伝送系を含む位相遅延特性を補正する補正処理を行う。その後、制御装置３０は、補正後の音響信号ＳＬ１、ＳＲ１に基づきエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する。これにより、エキサイター２１Ｌ、２１Ｒに起因する干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制し、音及び振動を効率良く再生できる。

【0041】

しかも、制御装置３０は、音響信号ＳＲ、ＳＬのうち、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に対し、前記補正処理を行う。この構成によれば、干渉が発生し易いピストンモーション領域の干渉が効率良く低減される。これにより、モノラル成分の音及び振動を明瞭に再生できる。また、音響信号ＳＲ、ＳＬにステレオ成分が含まれる場合、ステレオ成分には前記補正処理が行われない。これによって、ステレオ感（残響効果を含む）を維持したり、向上させたりする効果も期待できる。

【0042】

また、制御装置３０においては、低域分離部６２及び高域分離部６３が、音響信号ＳＲ、ＳＬから、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号と他の信号とを分離する分離部として機能する。また、第二合成部６６が、前記補正処理を行った前記信号と、前記残余の信号とを加算する加算部として機能する。そして、制御装置３０は、第二合成部６６で加算された信号に基づいてエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを制御する。この構成により、前記補正処理が行われた低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号を含む音響信号ＳＬ１、ＳＲ１を生成することができ、音響信号ＳＬ１、ＳＲ１に基づきエキサイター２１Ｌ、２１Ｒを適切に制御することができる。

【0043】

さらに、音響信号ＳＲ、ＳＬは、エキサイター２１Ｌに対応するＬチャンネル（第一チャンネル）の信号と、エキサイター２１Ｒに対応するＲチャンネル（第二チャンネル）の信号とを有している。そして、制御装置３０は、音響測定部３４によって、所定位置におけるエキサイター２１Ｌ、２１Ｒの各々のインパルス応答を取得し、各インパルス応答に基づき、位相遅延特性を補正するＬチャンネル用の補正情報である補正応答ＸＬ（ω）と、Ｒチャンネル用の補正情報である補正応答ＸＲ（ω）とを取得する。その後、制御装置３０は、前記補正処理として、補正応答ＸＬ（ω）に基づいてＬチャンネルの音響信号ＳＬを補正するとともに、補正応答ＸＲ（ω）に基づいてＲチャンネルの音響信号ＳＲを補正する。このように、各エキサイター２１Ｌ、２１Ｒの各々のインパルス応答から各チャンネルの補正情報を得るので、位相遅延特性を精度良く補正できる。

【0044】

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、実測により得たインパルス応答から各チャンネルの補正情報（補正応答ＸＲ（ω）、ＸＬ（ω））を得る場合を説明したが、これに限らず、シミュレーションによって得たインパルス応答から補正情報を得てもよい。この場合、制御装置３０は外部からインパルス応答の情報を入力すればよい。この構成によれば、制御装置３０から音響測定部３４を省略することが可能になる。
また、インパルス応答を利用して補正情報を取得する構成に限定しなくてもよい。位相遅延特性を補正する補正情報を利用して補正情報を取得する他の構成を適用してもよい。

【0045】

さらに、上述した実施形態では、低周波数帯域、かつ、モノラル成分の信号に前記補正処理を行う場合を説明したが、この構成に限定しなくてもよい。干渉を低減しながら出力レベルの減衰を抑制可能な範囲で、低周波数帯域、或いは低中周波数帯域以外の帯域も含む信号、若しくは、ステレオ成分を含む信号に前記補正処理を行うようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、エキサイター２１を音響装置１０の振動子に使用する場合を説明したが、これに限らず、公知の振動子を広く使用可能である。

【0046】

また、上述した実施形態では、制御装置３０とエキサイター２１とが一体の音響装置１０に本発明を適用する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、制御装置３０と、エキサイター２１などの振動子を備えた振動ユニットとが分離可能な構成でもよい。また、制御対象となる振動ユニットを変更可能な制御装置３０に本発明を適用してもよい。なお、上述した実施形態では、エキサイター２１及び軸部材２３が振動ユニットの要部を構成する。

【0047】

また、上述した実施形態では、音響装置１０がネックパッドを兼用する場合を説明したが、これに限らない。例えば、音響装置１０が乗員の腰を支えるクッションを兼用してもよい。また、音響装置１０によって乗員に情報を伝達可能な範囲で、音響装置１０の配置位置は限定されない。例えば、音響装置１０をシートの座面に埋め込む構成にしてもよいし、シートの背もたれ部分に埋め込む構成にしてもよい。さらに、本発明を、車載用の装置（音響装置１０、制御装置１０）に適用する場合を例示したが、これに限らず、車載用以外の音響装置に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０、音響装置
２１Ｌ、２１Ｒ エキサイター（第一及び第二の振動子）
２３ 軸部材（剛体）
２５ パッド部（被振動部材）
３０ 音響制御装置（制御部）
３１ 制御部
３２ 音響再生部
３３ 測定信号発生部
３４ 音響測定部
４１ 再生部（取得部）
４２ 音声処理部
５１Ａ マイク
６１ ＦＦＴ部
６２ 低域分離部（分離部）
６３ 高域分離部（分離部）
６４ 位相遅延補正部
６５ 第一合成部
６６ 第二合成部（加算部）
６７ ＩＦＦＴ部
ＳＲ、ＳＬ、ＳＬ１、ＳＲ１、ＳＬ２、ＳＲ２ 音響信号
ＸＬ（ω） 補正応答（第一チャンネル用の補正情報）
ＸＲ（ω） 補正応答（第二チャンネル用の補正情報）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】