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(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】
(24)【登録日】2024-05-14
(45)【発行日】2024-05-22
(54)【発明の名称】信号処理装置及び信号処理プログラム
(51)【国際特許分類】
H04S 7/00 20060101AFI20240515BHJP
H04R 3/00 20060101ALI20240515BHJP
G10K 15/00 20060101ALI20240515BHJP
【ＦＩ】
H04S7/00 310
H04R3/00 310
G10K15/00 L
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020105371
(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公開番号】P2021197711
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-04-12
(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】110004185
【氏名又は名称】インフォート弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100078880
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100183760
【弁理士】
【氏名又は名称】山鹿 宗貴
(72)【発明者】
【氏名】橋本 武志
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 哲生
(72)【発明者】
【氏名】藤田 康弘
【審査官】鈴木 圭一郎
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１１－５１７９０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８３６００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０１２３６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１２６６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２２９５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５６２７８９９（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｓ ７／００
Ｈ０４Ｒ ３／００
Ｇ１０Ｋ １５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の聴取位置で干渉しないタイミングで複数のスピーカの各々から出力されて前記聴取位置で収音された各音の信号から、前記複数のスピーカのそれぞれと前記聴取位置との間のインパルス応答を測定する測定部と、各前記スピーカに対応するインパルス応答をフーリエ変換することによって各前記スピーカに対応する周波数スペクトルを得るフーリエ変換部と、
前記各スピーカに対応する周波数スペクトルに基づいて、制御対象スピーカに入力する音の信号の周波数毎の位相調節量を計算する位相調節量計算部と、
前記位相調節量計算部により計算された周波数毎の位相調節量に基づいて、進み位相となる進み位相帯域を検出する帯域検出部と、
前記帯域検出部により検出された進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する位相変換部と、
前記位相変換部による変換後の位相調節量に基づいて、前記制御対象スピーカに対応するフィルタ係数を生成する生成部と、
前記生成部により生成されたフィルタ係数を前記制御対象スピーカに入力する音の信号に畳み込むＦＩＲフィルタと、
を備え、
前記帯域検出部は、
前記位相調節量が所定の閾値以上となる周波数を含む帯域を進み位相帯域として検出する、
信号処理装置。
【請求項2】
前記帯域検出部は、前記位相調節量計算部により計算された周波数毎の位相調節量を正の位相調節量と負の位相調節量に振り分け、
前記負の位相調節量を絶対値に変換し、
前記正の位相調節量と前記絶対値に変化された位相調節量とを合成し、
前記合成後の周波数毎の位相調節量に基づいて前記進み位相帯域を検出する、
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項3】
前記帯域検出部は、前記合成後の周波数毎の位相調節量を周波数軸上でスムージングし、
前記スムージング後の周波数毎の位相調節量に基づいて前記進み位相帯域を検出する、
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項4】
前記位相変換部は、周波数軸上で前記進み位相帯域の始端周波数が現れる毎に位相をマイナス側に所定角度シフトする第１の遅れ位相データを生成し、
周波数軸上で前記進み位相帯域の終端周波数が現れる毎に位相をマイナス側に所定角度シフトする第２の遅れ位相データを生成し、
前記生成部は、
前記第１及び第２の遅れ位相データに基づいて前記フィルタ係数を生成する、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の信号処理装置。
【請求項5】
前記位相変換部は、前記第１及び第２の遅れ位相データを周波数軸上でスムージングする、
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項6】
前記生成部は、前記第１の遅れ位相データ、前記第２の遅れ位相データのそれぞれをインパルス応答に変換し、
前記第１の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答と、前記第２の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答とを畳み込み、畳み込み後のインパルス応答を前記フィルタ係数として得る、
請求項４又は請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項7】
所定の聴取位置で干渉しないタイミングで複数のスピーカの各々から出力されて前記聴取位置で収音された各音の信号から、前記複数のスピーカのそれぞれと前記聴取位置との間のインパルス応答を測定する測定ステップと、各前記スピーカに対応するインパルス応答をフーリエ変換することによって各前記スピーカに対応する周波数スペクトルを得るフーリエ変換ステップと、
前記各スピーカに対応する周波数スペクトルに基づいて、制御対象スピーカに入力する音の信号の周波数毎の位相調節量を計算する位相調節量計算ステップと、
前記位相調節量計算ステップにて計算された周波数毎の位相調節量に基づいて、進み位相となる進み位相帯域を検出するステップであって、前記位相調節量が所定の閾値以上となる周波数を含む帯域を前記進み位相帯域として検出する、帯域検出ステップと、
前記帯域検出ステップにて検出された進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する位相変換ステップと、
前記位相変換ステップによる変換後の位相調節量に基づいて、前記制御対象スピーカに対応するフィルタ係数を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成されたフィルタ係数をＦＩＲフィルタにより前記制御対象スピーカに入力する音の信号に畳み込むステップと、
を含む
処理を、信号処理装置に実行させるための信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、信号処理装置及び信号処理プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタを用いて音の信号の周波数特性を補正する信号処理技術が知られている。しかし、ＩＩＲフィルタでは、分解能が低いため、音の信号の周波数特性を精度良く補正することが難しい。そこで、他のデジタルフィルタを用いて音の信号の周波数特性を補正することが考えられる。例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを用いた場合、分解能が高いため、音の信号の周波数特性を精度良く補正することが可能となる。
【0003】
しかし、ＦＩＲフィルタを用いて音の信号の周波数特性を補正すると、プリエコーが発生してしまう（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００１－１１７５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、プリエコーの発生を低減することができる信号処理装置及び信号処理プログラムを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態に係る信号処理装置は、所定の聴取位置で干渉しないタイミングで複数のスピーカの各々から出力されて聴取位置で収音された各音の信号から、複数のスピーカのそれぞれと聴取位置との間のインパルス応答を測定する測定部と、各スピーカに対応するインパルス応答をフーリエ変換することによって各スピーカに対応する周波数スペクトルを得るフーリエ変換部と、各スピーカに対応する周波数スペクトルに基づいて、音の信号の位相を制御する制御対象スピーカに入力する音の信号の周波数毎の位相調節量を計算する位相調節量計算部と、位相調節量計算部により計算された周波数毎の位相調節量に基づいて、進み位相となる進み位相帯域を検出する帯域検出部と、帯域検出部により検出された進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する位相変換部と、位相変換部による変換後の位相調節量に基づいて、制御対象スピーカに対応するフィルタ係数を生成する生成部と、を備える。
【0007】
このように、進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換した位相調節量に基づいてフィルタ係数を生成することにより、プリエコーの発生を低減することができる。
【0008】
本発明の一実施形態において、帯域検出部は、位相調節量が所定の閾値以上となる周波数を含む帯域を進み位相帯域として検出する構成としてもよい。
【0009】
本発明の一実施形態において、帯域検出部は、位相調節量計算部により計算された周波数毎の位相調節量を正の位相調節量と負の位相調節量に振り分け、負の位相調節量を絶対値に変換し、正の位相調節量と絶対値に変化された位相調節量とを合成し、合成後の周波数毎の位相調節量に基づいて進み位相帯域を検出する構成としてもよい。
【0010】
本発明の一実施形態において、帯域検出部は、合成後の周波数毎の位相調節量を周波数軸上でスムージングし、スムージング後の周波数毎の位相調節量に基づいて進み位相帯域を検出する構成としてもよい。
【0011】
本発明の一実施形態において、位相変換部は、周波数軸上で進み位相帯域の始端周波数が現れる毎に位相をマイナス側に所定角度シフトする第１の遅れ位相データを生成し、周波数軸上で進み位相帯域の終端周波数が現れる毎に位相をマイナス側に所定角度シフトする第２の遅れ位相データを生成する構成としてもよい。この場合、生成部は、第１及び第２の遅れ位相データに基づいてフィルタ係数を生成する。
【0012】
また、位相変換部は、第１及び第２の遅れ位相データを周波数軸上でスムージングする構成としてもよい。
【0013】
また、生成部は、第１の遅れ位相データ、第２の遅れ位相データのそれぞれをインパルス応答に変換し、第１の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答と、第２の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答とを畳み込み、畳み込み後のインパルス応答をフィルタ係数として得る構成としてもよい。
【0014】
本発明の一実施形態に係る信号処理装置は、生成部により生成されたフィルタ係数を制御対象スピーカに入力する音の信号に畳み込むＦＩＲフィルタを更に備える構成としてもよい。
【0015】
本発明の一実施形態に係る信号処理プログラムは、所定の聴取位置で干渉しないタイミングで複数のスピーカの各々から出力されて聴取位置で収音された各音の信号から、複数のスピーカのそれぞれと聴取位置との間のインパルス応答を測定する測定ステップと、各スピーカに対応するインパルス応答をフーリエ変換することによって各スピーカに対応する周波数スペクトルを得るフーリエ変換ステップと、各スピーカに対応する周波数スペクトルに基づいて、音の信号の位相を制御する制御対象スピーカに入力する音の信号の周波数毎の位相調節量を計算する位相調節量計算ステップと、位相調節量計算ステップにて計算された周波数毎の位相調節量に基づいて、進み位相となる進み位相帯域を検出する帯域検出ステップと、帯域検出ステップにて検出された進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する位相変換ステップと、位相変換ステップによる変換後の位相調節量に基づいて、制御対象スピーカに対応するフィルタ係数を生成する生成ステップと、を含む処理を、信号処理装置に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の一実施形態によれば、プリエコーの発生を低減することができる信号処理装置及び信号処理プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態に係る音響システムが設置された車両を模式的に示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る音響システムの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態において信号処理装置が実行するフィルタ係数生成処理のフローチャートを示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る信号処理装置が備える計算部の構成を示すブロック図である。
【図5A】本発明の一実施形態において測定される、左フロントスピーカと運転席間のインパルス応答を例示する図である。
【図5B】本発明の一実施形態において測定される、右フロントスピーカと運転席間のインパルス応答を例示する図である。
【図9】本発明の一実施形態において、各スピーカからの音の位相が運転席で実質的に同相となるときの、各周波数ポイントの位相調節量を示す図である。
【図12】本発明の一実施形態に係る計算部が備える位相変換部により生成される第１及び第２の遅れ位相データを示す図である。
【図16A】従来のフィルタ係数を用いてオーディオ信号を各スピーカから同時に出力したときに運転席で観測されるインパルス応答を示す図である。
【図16B】従来のフィルタ係数を用いてオーディオ信号を各スピーカから同時に出力したときに運転席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【図17A】従来のフィルタ係数を用いてオーディオ信号を各スピーカから同時に出力したときに助手席で観測されるインパルス応答を示す図である。
【図17B】従来のフィルタ係数を用いてオーディオ信号を各スピーカから同時に出力したときに助手席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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音響システムを例に取り説明する。
【0019】
【0020】
【0021】
信号処理装置１０は、音の信号の周波数特性を補正するフィルタとしてＦＩＲフィルタを有する。信号処理装置１０は、ＦＩＲフィルタにより音の信号の周波数特性を補正する構成でありながらもプリエコーの発生を少なく抑えることができる。
【0022】
なお、信号処理装置１０における各種処理は、信号処理装置１０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。信号処理装置１０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、ＦＩＲフィルタ用のフィルタ係数生成処理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、本実施形態に係るフィルタ係数の生成機能は、信号処理装置１０に予め（例えば出荷前に）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信号処理装置１０に追加可能な機能であってもよい。
【0023】
図１に示されるように、スピーカＳＰＦＲは、右ドア部（運転席側ドア部）に埋設された右フロントスピーカであり、スピーカＳＰＦＬは、左ドア部（助手席側ドア部）に埋設された左フロントスピーカである。
【0024】
信号処理装置１０は、制御部１００、表示部１０２、操作部１０４、測定用信号発生部１０６、記録媒体再生部１０８、ＦＩＲフィルタ１１０、増幅部１１２、信号収録部１１４及び計算部１１６を有する。
【0025】
図３は、音響システム１において実行される、ＦＩＲフィルタ用のフィルタ係数生成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フィルタ係数生成処理をはじめとする、音響システム１内での各種処理は、制御部１００の制御下で実行される。制御部１００は、表示部１０２に対する所定のタッチ操作又は操作部１０４に対する所定の操作を受けると、本フローチャートに示されるフィルタ係数生成処理の実行を開始する。
【0026】
図３に示されるフィルタ係数生成処理の実行が開始されると、測定用信号発生部１０６が所定の測定用信号を発生させる（ステップＳ１０１）。発生された測定用信号は、例えばＭ系列（Maximal length sequence）符号の信号である。この測定用信号の長さは、符号長の２倍以上とする。なお、測定用信号は、例えばＴＳＰ（Time Stretched Pulse）信号等の他の種類の信号であってもよい。
【0027】
測定用信号は、スルー出力によって制御部１００及びＦＩＲフィルタ１１０を通過し、増幅部１１２を介して各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬに順次出力される（ステップＳ１０２）。これにより、所定の測定用音が所定の時間間隔を空けて各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから順次出力される。
【0028】
マイクロフォンＭＩＣは、プリエコーを低減させる位置に設置される。本実施形態では、運転席に座っているリスナがプリエコーを知覚し難くなるように、マイクロフォンＭＩＣは運転席に設置される。以下、リスナが座っている運転席を「聴取位置」と記す。
【0029】
マイクロフォンＭＩＣは、所定の聴取位置である運転席で干渉しないタイミングで各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから順次出力された測定用音を収音する。マイクロフォンＭＩＣによって収音された測定用音の信号（すなわち測定信号）は、信号収録部１１４に保存され、信号収録部１１４から計算部１１６に入力される（ステップＳ１０３）。なお、計算部１１６が測定信号を保存する機能を有している場合は、信号収録部１１４は設けずに、マイクロフォンＭＩＣから出力される測定信号が計算部１１６に直接入力されるよう構成してもよい。
【0030】
【0031】
測定部１１６Ａ、１１６Ｂは、インパルス応答を測定する（ステップＳ１０４）。
【0032】
具体的には、測定部１１６Ａは、スピーカＳＰＦＬからの測定用音の測定信号（以下「測定信号Ｌ」と記す。）と、制御部１００から入力されるリファレンスの測定信号との相互相関関数を演算によって求め、測定信号Ｌのインパルス応答（言い換えると、スピーカＳＰＦＬと聴取位置間のインパルス応答であり、以下「インパルス応答Ｌ’」と記す。）を計算する。なお、リファレンスの測定信号は、測定用信号発生部１０６にて発生される測定用信号と同一であり且つ時間同期が取られたものである。
【0033】
同様に、測定部１１６Ｂは、スピーカＳＰＦＲからの測定用音の測定信号（以下「測定信号Ｒ」と記す。）と、制御部１００から入力されるリファレンスの測定信号との相互相関関数を演算により求め、測定信号Ｒのインパルス応答（言い換えると、スピーカＳＰＦＲと聴取位置間のインパルス応答であり、以下「インパルス応答Ｒ’」と記す。）を計算する。
【0034】
このように、測定部１１６Ａ及び１１６Ｂは、所定の聴取位置（本実施形態では運転席）で干渉しないタイミングで複数のスピーカ（本実施形態ではスピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬ）の各々から出力されて聴取位置で収音された各音の信号（すなわち測定信号Ｌ及びＲ）から、複数のスピーカのそれぞれと聴取位置との間のインパルス応答Ｌ’及びＲ’を測定する測定部として動作する。
【0035】
図５Ａにインパルス応答Ｌ’を例示し、図５Ｂにインパルス応答Ｒ’を例示する。図５Ａ、図５Ｂの各図中、縦軸は振幅（正規化された値のため単位なし）を示し、横軸は時間（単位：ｓｅｃ）を示す。図５Ａ及び図５Ｂの例では、サンプリング周波数は４４．１ｋＨｚであり、Ｍ系列符号の符号長は３２，７６７であり、周波数範囲は、０Ｈｚからナイキスト周波数の２２．０５ｋＨｚである。なお、周波数範囲は、ナイキスト周波数の範囲内で任意に設定することができる。
【0036】
図４に示されるように、計算部１１６は、フーリエ変換部１１６Ｃ及び１１６Ｄを有する。
【0037】
フーリエ変換部１１６Ｃは、測定部１１６Ａより入力されるインパルス応答Ｌ’をフーリエ変換し、インパルス応答Ｌ’の周波数スペクトル（振幅の周波数特性と位相の周波数特性であり、以下「周波数スペクトルＬ”」と記す。）を求める（ステップＳ１０５）。フーリエ変換部１１６Ｄは、測定部１１６Ｂより入力されるインパルス応答Ｒ’をフーリエ変換し、インパルス応答Ｒ’の周波数スペクトル（振幅の周波数特性と位相の周波数特性であり、以下「周波数スペクトルＲ”」と記す。）を求める（ステップＳ１０５）。
【0038】
このように、フーリエ変換部１１６Ｃ及び１１６Ｄは、各スピーカに対応するインパルス応答をフーリエ変換することによって各スピーカに対応する周波数スペクトルを得るフーリエ変換部として動作する。
【0039】
図６Ａは、インパルス応答Ｌ’をフーリエ変換することによって求まった振幅の周波数特性を示す図であり、図６Ｂは、インパルス応答Ｒ’をフーリエ変換することによって求まった振幅の周波数特性を示す図である。図６Ａ、図６Ｂの各図中、縦軸はパワー（すなわち音圧レベル）（単位：ｄＢ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。
【0040】
図７Ａは、インパルス応答Ｌ’をフーリエ変換することによって求まった位相の周波数特性を示す図であり、図７Ｂは、インパルス応答Ｒ’をフーリエ変換することによって求まった位相の周波数特性を示す図である。図７Ａ、図７Ｂの各図中、縦軸は角度（単位：ｄｅｇｒｅｅ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。
【0041】
図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂの例では、フーリエ変換長は４，０９６サンプルである。また、周波数ポイント数は、０Ｈｚからナイキスト周波数の２２．０５ｋＨｚまでの周波数領域を１０．５Ｈｚ刻みで分割した２，０９７ポイントに設定される。車室内で音が反射・遮蔽・干渉等することから、図６Ａ及び図６Ｂの例では、周波数によって振幅が大きく変動し、図７Ａ及び図７Ｂの例では、周波数によって位相が大きく変動している。
【0042】
図４に示されるように、計算部１１６は、位相調節量計算部１１６Ｅを有する。
【0043】
位相調節量計算部１１６Ｅは、各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬに対応する周波数スペクトルＲ”、Ｌ”に基づいて、音の信号の位相を制御する制御対象スピーカに入力する音の信号の周波数毎（本実施形態では周波数ポイント毎）の位相調節量を計算する計算部として動作する。なお、図３のフローチャートに示されるフィルタ係数生成処理で生成されるフィルタ係数は、制御対象スピーカに入力する音の信号の位相を遅れ位相になるように制御するための係数である。そのため、制御対象スピーカに入力する音の信号には、フィルタ係数に応じた遅延がかかる。そのため、本実施形態では、マイクロフォンＭＩＣが設置された運転席（すなわち聴取位置）に最も近いスピーカＳＰＦＲを制御対象スピーカとする。
【0044】
具体的には、位相調節量計算部１１６Ｅは、制御対象スピーカＳＰＦＲに対応する周波数スペクトルＲ”の位相を－１８０度から＋１８０度の範囲で所定の角度刻み（例えば１度刻み）で順次シフト（変更）させ、位相をシフトさせる毎に、この位相シフト後の周波数スペクトルＲ”と、周波数スペクトルＬ”（すなわち、位相シフトのない周波数スペクトルＬ”そのまま）とを合成する（ステップＳ１０６）。この周波数スペクトルの合成は、振幅と位相の情報を含む複素スペクトルの合成を意味する。この合成処理は、処理負荷軽減のため、全ての周波数ポイント（２，０９７ポイント）ではなく、例えば５０Ｈｚから１ｋＨｚまでの周波数範囲に含まれる計８８周波数ポイントに対して行われる。
【0045】
例えば、２００Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＬ”の振幅が１で位相が０度で且つ２００Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＲ”の振幅が１で位相が１８０度の場合を考える。周波数スペクトルＲ”の位相シフトがない場合、合成後の振幅は、逆位相のため打ち消しあってゼロとなる。周波数スペクトルＲ”の位相を＋１８０度シフトさせると、合成後の振幅は、同相（すなわち周波数スペクトルＬ”では位相が０度であり、周波数スペクトルＲ”では位相が３６０度（すなわち一回転して０度）である。）のため、２となる。このように、周波数スペクトルＲ”の位相のシフト角度に応じて合成後の値が変化する。
【0046】
図８は、８８周波数ポイントのうち、２つ（２５０Ｈｚ（実線）、５００Ｈｚ（一点鎖線））の周波数ポイントにおける合成処理の結果を示す図である。図８中、縦軸は合成後の信号のパワー（単位：ｄＢ）を示し、横軸は位相（本実施形態では、周波数スペクトルＲ”の位相のシフト角度）（単位：ｄｅｇｒｅｅ）を示す。図の８の縦軸のパワーは、合成後の振幅を音圧レベルで示したものである。なお、位相０度（言い換えると、周波数スペクトルＲ”の位相シフトがゼロ）でのパワーは、周波数スペクトルＲ”の位相をシフトさせることなく、周波数スペクトルＲ”と周波数スペクトルＬ”とを合成したときのパワーを示す。
【0047】
２５０Ｈｚの周波数ポイントにおける合成処理は、周波数スペクトルＲ”の位相を－１８０度から＋１８０度の範囲で所定の角度刻みでシフトさせる毎に、この位相シフト後の２５０Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＲ”と、２５０Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＬ”とを合成する処理である。周波数スペクトルＲ”の位相をシフトさせる都度得られる合成値を滑らかな曲線（例えば最小二乗法や多項式による近似曲線）でつなぐと、図８にて実線で示す結果が得られる。
【0048】
５００Ｈｚの周波数ポイントにおける合成処理は、周波数スペクトルＲ”の位相を－１８０度から＋１８０度の範囲で所定の角度刻みでシフトさせる毎に、この位相シフト後の５００Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＲ”と、５００Ｈｚの周波数ポイントにおける周波数スペクトルＬ”とを合成する処理である。周波数スペクトルＲ”の位相をシフトさせる都度得られる合成値を滑らかな曲線（例えば最小二乗法や多項式による近似曲線）でつなぐと、図８にて一点鎖線で示す結果が得られる。
【0049】
図８において、パワーが最大となる角度だけスピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相をシフトすると、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に同相（聴取位置においてこれらのスピーカ間の音が最も強めあう干渉を起こす。）となり、また、パワーが最小となる角度だけスピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相をシフトすると、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に逆相（聴取位置においてこれらのスピーカ間の音が最も弱めあう干渉を起こす。）となる。
【0050】
２５０Ｈｚでは、スピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相を＋１３５度シフトさせた場合に、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に同相となり、スピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相を－４５度シフトさせた場合に、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に逆相となる。
【0051】
５００Ｈｚでは、スピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相を＋１６０度シフトさせた場合に、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に同相となり、スピーカＳＰＦＲに入力する音の信号の位相を－２０度シフトさせた場合に、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に逆相となる。
【0052】
位相調節量計算部１１６Ｅは、周波数ポイント毎の合成結果から、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とを聴取位置で実質的に同相とするための、周波数スペクトルＲ”の周波数ポイント毎の位相シフトの値（以下「位相調節量」と記す。）を求める（ステップＳ１０７）。
【0053】
本実施形態では、聴取位置での音圧を向上させるため、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とを聴取位置で実質的に同相とするための、周波数スペクトルＲ”の周波数ポイント毎の位相調節量が求められる。
【0054】
図９は、５０Ｈｚ～１ｋＨｚの範囲における各周波数ポイントの位相調節量であって、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とが聴取位置で実質的に同相となるときの、周波数スペクトルＲ”の各周波数ポイントの位相調節量を示す図である。図９中、縦軸は位相調節量（単位：ｄｅｇｒｅｅ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。補足すると、図９は、周波数軸上で隣接する各周波数ポイントの位相調節量を直線でつなぐことにより、周波数スペクトルＲ”の周波数領域における位相調節量を示すものとなっている。
【0055】
図９に示されるように、本実施形態では、車室内における周波数毎の伝搬遅延時間の差異により、位相調節量が周波数によって大きく異なっている。
【0056】
図４に示されるように、計算部１１６は、帯域検出部１１６Ｆを有する。帯域検出部１１６Ｆは、位相調節量計算部１１６Ｅにて求められた周波数スペクトルＲ”の周波数毎（本実施形態では周波数ポイント毎）の位相調節量に基づいて、進み位相となる帯域を検出する帯域検出部として動作する。
【0057】
具体的には、帯域検出部１１６Ｆは、位相調節量計算部１１６Ｅにて求められた周波数スペクトルＲ”の各周波数ポイントの位相調節量（図９参照）を、０より大きい位相調節量（すなわち正の位相調節量）と、０より小さい位相調節量（すなわち負の位相調節量）に振り分ける（ステップＳ１０８）。
【0058】
帯域検出部１１６Ｆは、ステップＳ１０８にて振り分けられた負の位相調節量を絶対値に変換、すなわち、負の位相調節量を正の位相調節量に変換する（ステップＳ１０９）。ここでは、後述のステップＳ１１２における閾値判定を容易にするため（具体的には、位相調節量が－９０度より大きく＋９０度よりも小さい場合には閾値未満と判定し、位相調節量が－９０度及びこれによりも小さい場合又は＋９０度及びこれによりも大きい場合には閾値以上と判定するため）、負の位相調節量を絶対値している。
【0059】
帯域検出部１１６Ｆは、ステップＳ１０８にて振り分けられた正の位相調節量と、ステップＳ１０９にて負から正に変換された位相調節量（すなわち絶対値に変換された位相調節量）とを合成する（ステップＳ１１０）。図１０に、ステップＳ１１０による合成後の位相調節量を実線で示す。図１０中、縦軸は位相調節量（単位：ｄｅｇｒｅｅ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。補足すると、図１０の実線は、周波数軸上で隣接する各周波数ポイントの位相調節量を直線でつなぐことにより、ステップＳ１１０による合成後の位相調節量であって、周波数領域における位相調節量を示すものとなっている。
【0060】
帯域検出部１１６Ｆは、ステップＳ１１０による合成後の各周波数ポイントの位相調節量を周波数軸上でスムージングする（ステップＳ１１１）。スムージングは、例えばタップ数が８のＦＩＲによるローパスフィルタを用いて行われる。図１０に、ステップＳ１１１によるスムージング後の、周波数領域における位相調節量を一点鎖線で示す。
【0061】
帯域検出部１１６Ｆは、所定の閾値を用いて、進み位相となる帯域、言い換えると、プリエコーを発生させる原因となる帯域を検出する（ステップＳ１１２）。具体的には、帯域検出部１１６Ｆは、ステップＳ１１１によるスムージング後の各周波数ポイントの中で位相調節量が＋９０度以上となる周波数ポイントを含む帯域を進み位相となる帯域として検出する。以下、ステップＳ１１２にて検出される帯域を「進み位相帯域」と記す。
【0062】
ステップＳ１１２では、後述する第１及び第２の遅れ位相データが位相を１８０度間隔で制御するデータであることから、その半値である＋９０度を閾値としている。但し、この閾値（すなわち＋９０度）は一例に過ぎない。この閾値は、例えば＋４５度や＋１３５度などの、別の値であってもよい。
【0063】
図４に示されるように、計算部１１６は、位相変換部１１６Ｇを有する。位相変換部１１６Ｇは、帯域検出部１１６Ｆにより検出された進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する位相変換部として動作する。
【0064】
具体的には、位相変換部１１６Ｇは、ステップＳ１１２にて検出された進み位相帯域に値１を設定し、それ以外の周波数帯域（すなわち位相調節量が＋９０度未満の周波数帯域）に値０を設定する（ステップＳ１１３）。図１１に、ステップＳ１１３による値の設定結果を示す。図１１中、縦軸は設定値を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。
【0065】
本実施形態では、２つの進み位相帯域が検出される。図１１に示される２つの進み位相帯域のうち、周波数帯域が低い進み位相帯域を「進み位相帯域Ｂａ」と記し、周波数帯域が高い進み位相帯域を「進み位相帯域Ｂｂ」と記す。進み位相帯域Ｂａの立ち上がり部分の周波数（言い換えると、進み位相帯域Ｂａの始端周波数）を「周波数ｆ１ａ」と記し、進み位相帯域Ｂａの立ち下がり部分の周波数（言い換えると、進み位相帯域Ｂａの終端周波数）を「周波数ｆ２ａ」と記す。進み位相帯域Ｂｂの立ち上がり部分の周波数（言い換えると、進み位相帯域Ｂｂの始端周波数）を「周波数ｆ１ｂ」と記し、進み位相帯域Ｂｂの立ち下がり部分の周波数（言い換えると、進み位相帯域Ｂｂの終端周波数）を「周波数ｆ２ｂ」と記す。
【0066】
位相変換部１１６Ｇは、図１１に示される設定結果において、周波数軸上で値が０から１に変化する毎に（言い換えると、周波数軸上で進み位相帯域の立ち上がり部分（進み位相帯域の始端周波数）が現れる毎に）位相をマイナス側に所定角度シフトする第１の遅れ位相データを生成するとともに、周波数軸上で値が１から０に変化する毎に（言い換えると、周波数軸上で進み位相帯域の立ち下がり部分（進み位相帯域の終端周波数）が現れる毎に）位相をマイナス側に所定角度シフトする第２の遅れ位相データを生成する（ステップＳ１１４）。本実施形態において、上記の所定角度は－１８０度である。このように、位相変換部１１６Ｇは、進み位相帯域Ｂａ及びＢｂの位相をマイナスの位相に変換した遅れ位相データ（すなわち、第１及び第２の遅れ位相データ）を生成する。
【0067】
図１２は、位相変換部１１６Ｇにより生成される第１及び第２の遅れ位相データを示す。図１２中、実線が第１の遅れ位相データを示し、一点鎖線が第２の遅れ位相データを示す。図１２中、縦軸は位相調節量（単位：ｄｅｇｒｅｅ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。
【0068】
図１２に示されるように、第１の遅れ位相データは、周波数ｆ１ａで位相が－１８０度シフトし、周波数ｆ１ｂで位相が更に－１８０度シフトするデータとなっている。また、第２の遅れ位相データは、周波数ｆ２ａで位相が－１８０度シフトし、周波数ｆ２ｂで位相が更に－１８０度シフトするデータとなっている。
【0069】
本実施形態では、ステップＳ１１２にて進み位相帯域が２つ検出された結果、周波数軸上で値が０から１に変化する部分が２つとなり（図１１の周波数ｆ１ａ及びｆ１Ｂ参照）、また、周波数軸上で値が１から０に変化する部分が２つとなっている（図１１の周波数ｆ２ａ及びｆ２Ｂ参照）。これらの部分が現れる毎に位相が－１８０度シフトすることから、第１及び第２の遅れ位相データは、最大で３６０度の遅れ位相をもつデータとなっている。
【0070】
ここで、ステップＳ１１１においてスムージングが行われない場合を考える。この場合、帯域検出部１１６Ｆは、ステップＳ１１０による合成後の各周波数ポイントの位相調節量から、進み位相帯域を検出することとなる。この場合に検出される進み位相帯域は計４つとなる。そのため、ステップＳ１１４にて生成される第１及び第２の遅れ位相データは、最大で７２０度の遅れ位相をもつデータとなる。遅れ位相データの遅れ位相が大きいほどプリエコーを低減する効果が向上する一方、位相を遅れさせすぎることでＦＩＲフィルタによる音の信号の周波数特性の補正の精度が劣化し、音圧や音質の改善効果が低減する。また、遅れ位相が大きいほど周波数軸上での位相の変化が急峻になって異音が発生しやすくなる。そのため、本実施形態では、ステップＳ１１１においてスムージングを行って、ステップＳ１１２にて検出される進み位相帯域の数を減らすことにより、第１及び第２の遅れ位相データが過剰な遅れ位相をもたないようにしている。
【0071】
なお、本実施形態では、周波数軸上で進み位相帯域の立ち上がり部分や立ち下がり部分が現れる毎に、図１２及び図１３に示されるように、－１８０度の位相シフトを１ステップで付与（例えば０度から－１８０度まで連続的に滑らかに変化するように）しているが、－１８０度の位相シフトを複数ステップで付与（例えば、０度から－９０度まで連続的に滑らかに変化するステップと、－９０度から－１８０度まで連続的に滑らかに変化するステップの２ステップで変化するように）してもよい。
【0072】
また、上記のシフト角度（すなわち－１８０度）は一例に過ぎない。このシフト角度は、－４５度や－９０度などの、別の角度であってもよい。また、第１の遅れ位相データに対応するシフト角度と、第２の遅れ位相データに対応するシフト角度は、異なる角度であってもよい。
【0073】
周波数軸上で位相の変化が急峻な箇所があると、異音が発生しやすくなる。そのため、位相変換部１１６Ｇは、第１及び第２の遅れ位相データを周波数軸上でスムージングする（ステップＳ１１５）。スムージングは、例えばタップ数が１６のＦＩＲによるローパスフィルタを用いて行われる。図１３に、ステップＳ１１５によるスムージング後の、第１、第２の遅れ位相データをそれぞれ、実線、一点鎖線で示す。
【0074】
図４に示されるように、計算部１１６は、フィルタ係数生成部１１６Ｈを有する。フィルタ係数生成部１１６Ｈは、位相変換部１１６Ｇによる変換後の位相調節量、すなわち、第１及び第２の遅れ位相データに基づいて、制御対象スピーカＳＰＦＲに対応するフィルタ係数を生成する生成部として動作する。
【0075】
具体的には、フィルタ係数生成部１１６Ｈは、逆フーリエ変換により、周波数領域の信号である第１の遅れ位相データを時間領域の信号であるインパルス応答に変換するとともに、周波数領域の信号である第２の遅れ位相データを時間領域の信号であるインパルス応答に変換する。次いで、フィルタ係数生成部１１６Ｈは、第１の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答と、第２の遅れ位相データを変換することによって得たインパルス応答とを畳み込み、畳み込み後のインパルス応答をスピーカＳＰＦＲに対応するフィルタ係数として得る（ステップＳ１１６）。すなわち、フィルタ係数生成部１１６Ｈは、逆フーリエ変換により得た２つのインパルス応答を畳み込むことにより、スピーカＳＰＦＲに対応するフィルタ係数を生成する。以下、このフィルタ係数を「フィルタ係数ＦＣ」と記す。
【0076】
次に、計算部１１６にて生成されたフィルタ係数ＦＣを用いて、音源より入力される音の信号を再生する動作について説明する。
【0077】
記録媒体再生部１０８は、例えばＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の音源より入力される音の信号ＳＲ、ＳＬ（以下「オーディオ信号ＳＲ、ＳＬ」と記す。）を再生する。制御部１００は、記録媒体再生部１０８により再生されたオーディオ信号ＳＬ、ＳＲをＦＩＲフィルタ１１０に出力する。
【0078】
ＦＩＲフィルタ１１０は、計算部１１６にて生成されたフィルタ係数ＦＣを、制御対象スピーカに入力するオーディオ信号（本実施形態では、スピーカＳＰＦＲに入力するオーディオ信号ＳＲ）に畳み込むことにより、音の信号の位相の周波数特性を補正する。進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換したデータ（すなわち第１及び第２の遅れ位相データ）をインパルス応答に変換して得たものをフィルタ係数としてオーディオ信号ＳＲに畳み込んでいるため、プリエコーを低減しつつ音圧や音質（本実施形態では音圧）が改善される。
【0079】
なお、ＦＩＲフィルタ１１０は、制御対象スピーカでないスピーカ（以下「非制御対象スピーカ」と記す。）に入力するオーディオ信号（本実施形態では、スピーカＳＰＦＬに入力するオーディオ信号ＳＬ）についてはスルー出力によって位相の周波数特性を補正することなく出力する。ＦＩＲフィルタ１１０より出力されたオーディオ信号ＳＲ、ＳＬは、増幅部１１２を介して、それぞれ、スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから車室内に出力される。ＦＩＲフィルタ１１０による位相の周波数特性の補正により、プリエコーを低減しつつ音圧や音質が改善された楽曲等が車室内で再生される。
【0080】
図１４～図１７に、各座席位置（運転席、助手席）にて観測される音の特性の具体例を示す。図１４及び図１５は本発明に係る実施例を示し、図１６及び図１７は比較例（従来例）を示す。図１４～図１７の例では、音の特性を観測するために使用されるオーディオ信号がモノラルのインパルス信号であり、周波数領域が５０Ｈｚ～１ｋＨｚであるものとする。
【0081】
図１４Ａは、オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測されるインパルス応答（すなわち音の時間特性）を示す図である。図１４Ｂは、オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【0082】
図１５Ａは、オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに助手席で観測されるインパルス応答を示す図である。図１５Ｂは、オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに助手席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【0083】
図１４Ａ、図１５Ａの各図中、縦軸は振幅（正規化された値のため単位なし）を示し、横軸は時間（単位：ｓｅｃ）を示す。図１４Ｂ、図１５Ｂの各図中、縦軸は音圧レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。また、これらの図面において、実線は、図３のフィルタ係数生成処理にて生成されたフィルタ係数ＦＣをスピーカＳＰＦＲに入力する信号に畳み込んでオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の特性を示し、一点鎖線は、フィルタ係数ＦＣをスピーカＳＰＦＲに入力する信号に畳み込むことなく（すなわちＦＩＲフィルタ１１０によるフィルタ制御なしで）オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の特性を示す。図１４～図１５の例でも上記の実施形態と同様に、フィルタ係数ＦＣを制御対象スピーカＳＰＦＲに入力するオーディオ信号ＳＲに畳み込むことによってオーディオ信号ＳＲの位相の周波数特性を補正し、非制御対象スピーカＳＰＦＬに入力するオーディオ信号ＳＬについては位相の周波数特性を補正しない。なお、ＦＩＲフィルタ１１０による遅延は補正されるものとする。
【0084】
図１６Ａは、比較例においてオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測されるインパルス応答を示す図である。図１６Ｂは、比較例においてオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【0085】
図１７Ａは、比較例においてオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに助手席で観測されるインパルス応答を示す図である。図１７Ｂは、比較例においてオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに助手席で観測される音の周波数特性を示す図である。
【0086】
図１６Ａ、図１７Ａの各図中、縦軸は振幅（正規化された値のため単位なし）を示し、横軸は時間（単位：ｓｅｃ）を示す。図１６Ｂ、図１７Ｂの各図中、縦軸は音圧レベル（単位：ｄＢ）を示し、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）を示す。また、これらの図面において、実線は、従来のフィルタ係数をスピーカＳＰＦＲに入力する信号に畳み込んでオーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の特性を示し、一点鎖線は、従来のフィルタ係数をスピーカＳＰＦＲに入力する信号に畳み込むことなく（すなわちＦＩＲフィルタ１１０によるフィルタ制御なしで）オーディオ信号を各スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬから同時に出力したときに運転席で観測される音の特性を示す。
【0087】
なお、図１６及び図１７の例では、図９に示される周波数スペクトルＲ”の各周波数ポイントの位相調節量をタップ数が８のＦＩＲによるローパスフィルタを用いてスムージングし、これを逆フーリエ変換して得たインパルス応答を「従来のフィルタ係数」とする。すなわち、「従来のフィルタ係数」は、進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換する処理を行わずに生成したフィルタ係数である。
【0088】
図１４～図１７の例では、スピーカＳＰＦＲからの音の位相とスピーカＳＰＦＬからの音の位相とを運転席で実質的に同相とするための位相調節量（図８参照）を基にフィルタ係数が生成されている。そのため、図１４Ｂ及び図１６Ｂに示されるように、本実施例と比較例の双方で、位相制御の範囲である５０Ｈｚ～１ｋＨｚにおいて、制御対象スピーカＳＰＦＲと運転席間における音圧レベルが向上している。また、本実施例（図１４Ａ参照）では、フィルタ係数ＦＣ（すなわち、進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換した第１及び第２の遅れ位相データをインパルス応答に変換して得たもの）をオーディオ信号ＳＲに畳み込むことにより、プリエコーを発生させる原因となる進み位相をオーディオ信号ＳＲから実質的に排除することができるため、比較例（図１６Ａ参照）と比べて、プリエコーが低減される。
【0089】
助手席は運転席に比較的近いため、図１５Ｂ及び図１７Ｂに示されるように、本実施例と比較例の双方で、位相制御の範囲である５０Ｈｚ～１ｋＨｚにおいて、制御対象スピーカＳＰＦＲと助手席間における音圧レベルが多少ながらも向上している。また、本実施例（図１５Ａ参照）では、フィルタ係数ＦＣをオーディオ信号ＳＲに畳み込むことにより、プリエコーを発生させる原因となる進み位相がオーディオ信号ＳＲから実質的に排除されることから、助手席においても、比較例（図１７Ａ参照）と比べて、プリエコーが低減される。
【0090】
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。
【0091】
上記の実施形態では、運転席でのインパルス応答を測定した場合の処理を説明したが、これと同様の処理が座席毎に行われてもよい。この場合、制御部１００は、各座席でインパルス応答を測定した場合に生成されるフィルタ係数ＦＣをプリセットデータとして保持してもよい。リスナは、操作部１０４を操作してプリセットデータを選択することにより、プリエコーを低減させるためのフィルタ係数ＦＣを任意に切り変えることができる。
【0092】
上記の実施形態では、二つのフロントスピーカが車両に設置されている場合の処理を説明したが、より多くのスピーカが車両に設けられている場合も同様の処理を行うことにより、プリエコーを低減させるためのフィルタ係数ＦＣを生成することができる。
【0093】
例えば二つのフロントスピーカに加えて二つのリアスピーカ（すなわち計４つのスピーカ）が車両に設置される場合を考える。この場合、ステップＳ１０１～Ｓ１０５において、各スピーカと聴取位置間のインパルス応答（すなわち４つのインパルス応答）の周波数スペクトルが求められ、ステップＳ１０６～Ｓ１０７において、４つのスピーカの各々からの音の位相を聴取位置で実質的に同相とするための位相調節量（例えば制御対象スピーカＳＰＦＲに対応する周波数スペクトルＲ”の各周波数ポイントの位相調節量）が求められ、ステップＳ１０８～Ｓ１１２において、進み位相帯域が検出され、ステップＳ１１３～Ｓ１１６において、進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換したうえでフィルタ係数が生成される。これにより、４つのスピーカを備える音響システムにおいて、プリエコーを低減させるためのフィルタ係数ＦＣが生成される。
【0094】
また、スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬの双方が制御対象スピーカであってもよい。この場合、ステップＳ１０６～Ｓ１０７において、各スピーカからの音の位相を聴取位置で実質的に同相とするための位相調節量が周波数スペクトルＲ”と周波数スペクトルＬ”の双方について求められ、ステップＳ１０８～Ｓ１１６において、スピーカＳＰＦＲ、ＳＰＦＬのそれぞれに対応するフィルタ係数が生成される。このように、聴取位置に最も近いスピーカを含む複数のスピーカが制御対象スピーカであってもよい。
【0095】
上記の実施形態では、聴取位置での音圧を向上させるため、各スピーカからの音の位相を聴取位置で実質的に同相とするための周波数ポイント毎の位相調節量に基づいて進み位相帯域を検出し、この進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換したうえでフィルタ係数を生成しているが、本発明はこれに限らない。例えば聴取位置での音質を向上させる場合は、聴取位置において、周波数領域におけるピークやディップを低減させるのに好適な、周波数ポイント毎の位相調節量に基づいて進み位相帯域を検出し、この進み位相帯域の位相を遅れ位相に変換したうえでフィルタ係数を生成してもよい。
【符号の説明】
【0096】
１ ：音響システム
１０ ：信号処理装置
１００ ：制御部
１０２ ：表示部
１０４ ：操作部
１０６ ：測定用信号発生部
１０８ ：記録媒体再生部
１１０ ：ＦＩＲフィルタ
１１２ ：増幅部
１１４ ：信号収録部
１１６ ：計算部
１１６Ａ、１１６Ｂ：測定部
１１６Ｃ、１１６Ｄ：フーリエ変換部
１１６Ｅ ：位相調節量計算部
１１６Ｆ ：帯域検出部
１１６Ｇ ：位相変換部
１１６Ｈ ：フィルタ係数生成部
１０ ：信号処理装置
１００ ：制御部
１０２ ：表示部
１０４ ：操作部
１０６ ：測定用信号発生部
１０８ ：記録媒体再生部
１１０ ：ＦＩＲフィルタ
１１２ ：増幅部
１１４ ：信号収録部
１１６ ：計算部
１１６Ａ、１１６Ｂ：測定部
１１６Ｃ、１１６Ｄ：フーリエ変換部
１１６Ｅ ：位相調節量計算部
１１６Ｆ ：帯域検出部
１１６Ｇ ：位相変換部
１１６Ｈ ：フィルタ係数生成部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】