7686593 音場補正装置、音場補正方法及びプログラム

(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】2025-05-23

(45)【発行日】2025-06-02

(54)【発明の名称】音場補正装置、音場補正方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04S 7/00 20060101AFI20250526BHJP

   G10K 15/00 20060101ALI20250526BHJP

【ＦＩ】

H04S7/00 310

G10K15/00 L

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022044965

(22)【出願日】2022-03-22

(65)【公開番号】P2023139434

(43)【公開日】2023-10-04

【審査請求日】2024-07-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000214984

【氏名又は名称】ＴＶＳ ＲＥＧＺＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中邨 賢治

(72)【発明者】

【氏名】井澤 秀人

【審査官】稲葉 崇

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０６１２１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１９１５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３５０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１０３５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｓ １／００－ ７／００

Ｈ０４Ｒ ３／００－ ３／１４

Ｈ０４Ｒ ５／０２

Ｈ０４Ｒ ２９／００

Ｇ１０Ｋ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスピーカのそれぞれから前記スピーカ毎に周波数が異なるテスト音を同時に出力させるテスト音出力部と、
所定位置に配置されたマイクにより採音された複数の前記テスト音を含む複合音の音響信号を記録する録音部と、
前記音響信号に含まれる複数の周波数成分の解析結果に基づいて、複数の前記スピーカ間における前記テスト音の前記スピーカから前記マイクまでの到達時間の時間差を算出する演算部と、
前記時間差に基づいて各前記スピーカから出力される音声の出力タイミングを補正する補正部と、を備え、
複数の前記スピーカは、所定の筐体に搭載された複数の内部スピーカと、前記筐体の外部に配置された外部スピーカとが含まれ、
前記演算部は、複数の前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間の時間差である内部時間差を算出し、前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間と前記外部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間との時間差である外部時間差を算出し、
前記補正部は、前記内部時間差と前記外部時間差とに基づいて、複数の前記内部スピーカ及び前記外部スピーカの少なくとも１つの前記出力タイミングを補正する、
音場補正装置。

【請求項2】

前記テスト音出力部は、同時に出力される複数の前記テスト音を含むテスト音群を、所定時間間隔を空けて複数回繰り返し出力し、
前記補正部は、前記テスト音群毎に算出される複数の前記時間差に基づいて前記出力タイミングを補正する、
請求項１に記載の音場補正装置。

【請求項3】

前記マイクにより採音された前記複合音の前記音響信号を、無線通信を介して受信する受信部、
を更に備える請求項１に記載の音場補正装置。

【請求項4】

複数のスピーカのそれぞれから前記スピーカ毎に周波数が異なるテスト音を同時に出力させる工程と、
所定位置に配置されたマイクにより採音された複数の前記テスト音を含む複合音の音響信号を記録する工程と、
前記音響信号に含まれる複数の周波数成分の解析結果に基づいて、複数の前記スピーカ間における前記テスト音の前記スピーカから前記マイクまでの到達時間の時間差を算出する工程と、
前記時間差に基づいて各前記スピーカから出力される音声の出力タイミングを補正する工程と、を含み、
複数の前記スピーカは、所定の筐体に搭載された複数の内部スピーカと、前記筐体の外部に配置された外部スピーカとが含まれ、
前記算出する工程は、複数の前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間の時間差である内部時間差を算出し、前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間と前記外部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間との時間差である外部時間差を算出し、
前記補正する工程は、前記内部時間差と前記外部時間差とに基づいて、複数の前記内部スピーカ及び前記外部スピーカの少なくとも１つの前記出力タイミングを補正する、
音場補正方法。

【請求項5】

コンピュータに、
複数のスピーカのそれぞれから前記スピーカ毎に周波数が異なるテスト音を同時に出力させる処理と、
所定位置に配置されたマイクにより採音された複数の前記テスト音を含む複合音の音響信号を記録する処理と、
前記音響信号に含まれる複数の周波数成分の解析結果に基づいて、複数の前記スピーカ間における前記テスト音の前記スピーカから前記マイクまでの到達時間の時間差を算出する処理と、
前記時間差に基づいて各前記スピーカから出力される音声の出力タイミングを補正する処理と、を実行させ、
複数の前記スピーカは、所定の筐体に搭載された複数の内部スピーカと、前記筐体の外部に配置された外部スピーカとが含まれ、
前記算出する処理は、複数の前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間の時間差である内部時間差を算出し、前記内部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間と前記外部スピーカから出力された前記テスト音の前記到達時間との時間差である外部時間差を算出し、
前記補正する処理は、前記内部時間差と前記外部時間差とに基づいて、複数の前記内部スピーカ及び前記外部スピーカの少なくとも１つの前記出力タイミングを補正する、ことを含む、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、音場補正装置、音場補正方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数のスピーカから音声を出力する音響装置において、音声がスピーカからリスニングポジションに到達するまでの到達時間がスピーカ毎に異なる場合がある。このような問題を解決する手法として、スピーカから出力されたテスト音をマイクで採音し、マイクの出力信号に基づいてスピーカとマイクとの間の距離を算出し、当該距離に応じて音声の出力タイミングを調整する（遅延させる）技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１１０３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような音声の到達時間差は、各スピーカとリスニングポジションとの間の距離差、無線通信の介在による通信速度差等に起因して生じるが、従来技術では音声の到達時間差を十分に打ち消すことができない場合がある。

【0005】

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、複数のスピーカ間における音声の到達時間差による影響を効果的に抑制可能な音場補正装置、音場補正方法及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の音場補正装置は、複数のスピーカのそれぞれからスピーカ毎に周波数が異なるテスト音を同時に出力させるテスト音出力部と、所定位置に配置されたマイクにより採音された複数のテスト音を含む複合音の音響信号を記録する録音部と、音響信号に含まれる複数の周波数成分の解析結果に基づいて、複数のスピーカ間におけるテスト音のスピーカからマイクまでの到達時間の時間差を算出する演算部と、時間差に基づいて各スピーカから出力される音声の出力タイミングを補正する補正部と、を備え、複数のスピーカは、所定の筐体に搭載された複数の内部スピーカと、筐体の外部に配置された外部スピーカとが含まれ、演算部は、複数の内部スピーカから出力されたテスト音の到達時間の時間差である内部時間差を算出し、内部スピーカから出力されたテスト音の到達時間と外部スピーカから出力されたテスト音の到達時間との時間差である外部時間差を算出し、補正部は、内部時間差と外部時間差とに基づいて、複数の内部スピーカ及び外部スピーカの少なくとも１つの出力タイミングを補正する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態にかかる音響装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態の音場補正装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態にかかる第１スピーカと第２スピーカとマイクとの位置関係の一例を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態にかかる複合音の音響信号の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態にかかる音響信号に対するＦＦＴ処理の結果の一例を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態にかかる第１周波数の抽出結果及び第２周波数の抽出結果の一例を示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態にかかる音場補正装置における処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第２実施形態にかかる音響装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図9】図９は、第２実施形態にかかる音場補正装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、第２実施形態にかかる音場補正装置における処理の第１例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、第２実施形態にかかる音場補正装置における処理の第２例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。

【0009】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる音響装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。音響装置１は、複数のスピーカから音声を出力可能な装置であり、例えば、ステレオ、映像再生装置、録画装置、テレビ、ホームシアターシステム等であり得る。

【0010】

本実施形態にかかる音響装置１は、音場補正装置５、第１スピーカ３１Ａ、第２スピーカ３１Ｂ及びリモコン４１を含む。音場補正装置５は、第１スピーカ３１Ａと第２スピーカ３１Ｂとユーザのリスニングポジションとの位置関係に応じて、第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂのそれぞれから出力される音声ＡＳ１，ＡＳ２の出力タイミングを最適化する音場補正処理を実行する。本実施形態におけるリスニングポジションは、リモコン４１が存在する位置であるものとする。

【0011】

本実施形態にかかる音場補正装置５は、ＣＰＵ（Central Processing unit）１１、メモリ１２、ストレージ１３、ユーザＩ／Ｆ（Interface）１４、通信Ｉ／Ｆ１５、音声デコーダ２１、音声入力ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２３、第１遅延回路２５Ａ及び第２遅延回路２５Ｂを含み、これらの構成要素は通信バス２０を介して互いに通信可能に接続されている。

【0012】

ＣＰＵ１１は、メモリ１２等に記憶されたプログラム（ファームウェア、アプリケーションソフトウェア等を含む）に従って所定の演算処理及び制御処理を実行する。メモリ１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む主記憶装置であり、プログラムの記憶領域、ＣＰＵ１１の作業領域等として機能する。ストレージ１３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリを含む補助記憶装置であり、各種データの書き込み及び読み出しを可能にする。ユーザＩ／Ｆ１４は、ユーザからの入力の受け付け、ユーザへの情報の出力等を可能にするデバイスであり、例えばディスプレイ、入力ボタン等であり得る。通信Ｉ／Ｆ１５は、所定の通信ネットワークを介して接続された他の電子機器との通信を可能にするデバイスである。本実施形態の通信Ｉ／Ｆ１５は、リモコン４１との間で所定の規格に準ずる無線通信を確立する。

【0013】

音声デコーダ２１は、所定のメディア（例えばＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ（登録商標）ディスク、リムーバルメディア等）に記録された音声データや放送波に含まれる音声データ、ＣＳＰ(Communications Service Provider)等のネットワークから取得した音声データ等を第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂから出力可能な形式のデジタル信号に変換するデバイスである。音声入力ＡＤＣ２２は、外部機器から入力される音声のアナログ信号をデジタル信号に変換するデバイスである。

【0014】

ＤＳＰ２３は、第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂから出力される音に対応するデジタル信号に対して所定の処理を実行するプロセッサであり、リスニング対象となる音声ＡＳ１，ＡＳ２の音声信号や、後述する第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２の音声信号等を生成する。第１遅延回路２５Ａは、第１スピーカ３１Ａ（例えばＬｃｈスピーカ）から出力される音声ＡＳ１の出力タイミングを、ＣＰＵ１１から出力される補正信号（遅延信号）に応じて遅延させる回路である。第２遅延回路２５Ｂは、第２スピーカ３１Ｂ（例えばＲｃｈスピーカ）から出力される音声ＡＳ２の出力タイミングを、ＣＰＵ１１から出力される補正信号に応じて遅延させる回路である。

【0015】

リモコン４１は、音声ＡＳ１，ＡＳ２を聴こうとするユーザが操作可能なデバイスであり、マイク４５、無線変調回路４６及び送信器４７を含む。マイク４５は、採音した音を電気信号（アナログ信号）に変換するデバイスである。無線変調回路４６は、マイク４５により生成された電気信号を所定の規格に準ずる無線通信が可能な形式の信号（デジタル信号）に変調する回路である。送信器４７は、無線変調回路４６により変調された信号を音場補正装置５に送信するデバイスである。なお、リモコン４１には、上記の他に、ユーザによる操作を受け付けるボタン類等が設けられているが、ここではその説明を省略する。また、本実施形態では、マイク４５がリモコン４１に備えられている構成を例示するが、マイク４５は独立したデバイスであってもよい。

【0016】

本実施形態にかかる音場補正装置５は、音場補正処理の実行時において、第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂのそれぞれから第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を同時に出力させる。第１テスト音ＴＳ１の周波数と第２テスト音ＴＳ２の周波数とは、互いに異なっている。リモコン４１に搭載されたマイク４５は、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音を採音し、送信器４７は、マイク４５により採音された複合音の音響信号Ｓｔを音場補正装置５に送信する。音場補正装置５は、リモコン４１から受信した音響信号Ｓｔに含まれる周波数成分の解析結果に基づいて、第１テスト音ＴＳ１の第１スピーカ３１Ａからマイク４５までの到達時間と、第２テスト音ＴＳ２の第２スピーカ３１Ｂからマイク４５までの到達時間との時間差を算出する。そして、音場補正装置５は、算出された時間差に基づいて、第１スピーカ３１Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング及び第２スピーカ３１Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミングのうち少なくとも一方を補正する処理、すなわち第１遅延回路２５Ａ又は第２遅延回路２５Ｂを制御するための処理を実行する。

【0017】

図２は、第１実施形態の音場補正装置５の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態にかかる音場補正装置５は、音声出力部１０１、テスト音出力部１０２、受信部１０３、録音部１０４、演算部１０５及び補正部１０６を有する。これらの機能的構成要素１０１～１０６は、図１に例示されるようなハードウェアとソフトウェア（プログラム）との協働により実現され得る。また、これらの機能的構成要素１０１～１０６のうちの少なくとも一部が専用のハードウェア（回路等）によって実現されてもよい。

【0018】

音声出力部１０１は、第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂのそれぞれからリスニング対象となる音声ＡＳ１，ＡＳ２を出力させる。

【0019】

テスト音出力部１０２は、音場補正処理の実行時において、第１スピーカ３１Ａから第１テスト音ＴＳ１を出力させ、第２スピーカ３１Ｂから第２テスト音ＴＳ２を出力させる。第１テスト音ＴＳ１の周波数と第２テスト音ＴＳ２の周波数とは異なっており、第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２とは同時に出力される。また、テスト音出力部１０２は、同時に出力される第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含むテスト音群を所定の時間間隔を空けて複数回繰り返して出力してもよい。例えば、音場補正処理の実行期間内において、同時に出力される一組の第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含むテスト音群を、所定の時間間隔を空けて複数回（例えば５回等）出力してもよい。これにより、後述する周波数解析処理に利用される情報を増やすことができ、音場補正処理の精度を向上させることができる。

【0020】

受信部１０３は、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音の音響信号Ｓｔを受信する。本実施形態の受信部１０３は、音響信号Ｓｔをリモコン４１から無線通信を介して受信する。なお、受信部１０３は、有線通信を介して音響信号Ｓｔを受信してもよい。

【0021】

録音部１０４は、受信部１０３により受信された音響信号Ｓｔを所定の記憶装置（例えばストレージ１３等）に記録する。

【0022】

演算部１０５は、録音部１０４により記録された音響信号Ｓｔに対して、音響信号Ｓｔに含まれる複数の周波数成分を解析する周波数解析処理を実行する。そして、演算部１０５は、周波数解析処理の解析結果に基づいて、第１テスト音ＴＳ１の第１スピーカ３１Ａからマイク４５までの到達時間と、第２テスト音ＴＳ２の第２スピーカ３１Ｂからマイク４５までの到達時間との時間差ΔＴを算出する。また、演算部１０５は、テスト音群が複数回繰り返して出力される場合には、テスト音群毎に上記周波数解析処理を行う。これにより、時間差ΔＴの精度を向上させることができる。

【0023】

補正部１０６は、演算部１０５により算出された時間差ΔＴに基づいて、第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂのそれぞれから出力される音声ＡＳ１，ＡＳ２の出力タイミングを補正する。例えば、第１テスト音ＴＳ１の到達時間が第２テスト音ＴＳ２の到達時間よりΔＴだけ遅い場合、音声ＡＳ２の出力タイミングを音声ＡＳ１の出力タイミングよりΔＴだけ遅延させる。また、補正部１０６は、テスト音群が複数回繰り返して出力される場合には、テスト音群毎に算出される複数の時間差ΔＴ（例えば複数の時間差Δの平均値等）に基づいて出力タイミングを補正する。これにより、出力タイミングの補正精度を向上させることができる。

【0024】

上記構成により、複数のスピーカ（本実施形態では第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂ）とリスニングポジションとの位置関係や、無線通信の介在による通信遅延等に起因する各音声ＡＳ１，ＡＳ２の到達時間差を高精度に補正できる。

【0025】

図３は、第１実施形態にかかる第１スピーカ３１Ａと第２スピーカ３１Ｂとマイク４５との位置関係の一例を示す図である。図３において、第１スピーカ３１Ａとマイク４５との間の距離Ｄ１が第２スピーカ３１Ｂとマイク４５との間の距離Ｄ２より大きい場合が例示されている。また、第１スピーカ３１Ａから出力される第１テスト音ＴＳ１の第１周波数Ｆｔ１と、第２スピーカ３１Ｂから出力される第２テスト音ＴＳ２の第２周波数Ｆｔ２とは互いに異なっていることが示されている。なお、ここではＦｔ１＜Ｆｔ２である場合が例示されているが、Ｆｔ１＞Ｆｔ２であってもよい。

【0026】

上記のような状況において、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２がそれぞれ第１スピーカ３１Ａ及び第２スピーカ３１Ｂから同時に出力されると、第２テスト音ＴＳ２が第１テスト音ＴＳ１より早くマイク４５に到達する。これにより、マイク４５により採音される複合音の音響信号Ｓｔには、第２周波数Ｆｔ２の成分を含み且つ第１周波数Ｆｔ１の成分を含まない時間帯と、第１周波数Ｆｔ１及び第２周波数Ｆｔ２の両方の成分を含む時間帯とが存在することとなる。そして、このような音響信号Ｓｔに含まれる周波数成分をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等の適宜な手法を用いて解析することにより、上述した時間差ΔＴを算出できる。

【0027】

図４は、第１実施形態にかかる複合音の音響信号Ｓｔの一例を示す図である。図４に示されるグラフにおいて、横軸は、所定の基準時（例えば第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２の出力時、複合音の録音開始時等）からの経過時間を示し、縦軸は、マイク４５により採音された複合音の信号強度を示している。図４において、到達時間Ｔ１は、第１テスト音ＴＳ１が第１スピーカ３１Ａからマイク４５に到達するまでの時間に対応し、到達時間Ｔ２は、第２テスト音ＴＳ２が第２スピーカ３１Ｂからマイク４５に到達するまでの時間に対応している。時間差ΔＴは、到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２との差分となる。

【0028】

上記のような時間差ΔＴの算出は、適宜な手法を用いて行われ得る。以下に、ＦＦＴを用いて時間差ΔＴを算出する例を示す。

【0029】

図５は、第１実施形態にかかる音響信号Ｓｔに対するＦＦＴ処理の結果の一例を示す図である。図５において、音響信号Ｓｔに設定された所定の時間フレーム分の時間窓Ｗに対してＦＦＴ処理を行った場合の解析結果Ｆが例示されている。

【0030】

解析結果Ｆにおいて、横軸は周波数に対応し、縦軸はパワースペクトルに対応している。本実施形態では、解析結果Ｆから所定の対象周波数域Ｒに対応するパワー値を算出する。対象周波数域Ｒは、第１周波数Ｆｔ１の抽出時には第１周波数Ｆｔ１を基準として設定され、第２周波数Ｆｔ２の検出時には第２周波数Ｆｔ２を基準として設定される。例えば、第１周波数Ｆｔ１の抽出時における対象周波数域Ｒは、（Ｆｔ１±ｘ％）のように設定され、例えばＦｔ１＝５００（Ｈｚ）、ｘ＝１０である場合、Ｒ＝５００±５０（Ｈｚ）となる。同様に、第２周波数Ｆｔ２の抽出時における対象周波数域Ｒは、（Ｆｔ２±ｘ％）のように設定され、例えばＦｔ２＝２０００（Ｈｚ）、ｘ＝１０である場合、Ｒ＝２０００±２００（Ｈｚ）となる。上記のような処理により、所定の時間間隔で徐々にずらされていく複数の時間窓Ｗのそれぞれについて、第１周波数Ｆｔ１（例えばＲ＝５００±５０）に対応するパワー値と、第２周波数Ｆｔ２（Ｒ＝２０００±２００）に対応するパワー値が取得される。

【0031】

図６は、第１実施形態にかかる第１周波数Ｆｔ１の抽出結果Ｆ１及び第２周波数Ｆｔ２の抽出結果Ｆ２の一例を示す図である。抽出結果Ｆ１において、横軸は時間に対応し、縦軸は第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒ（例えば５００±５０）に対応するパワー値に対応している。抽出結果Ｆ２において、横軸は時間に対応し、縦軸は第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒ（例えば２０００±２００）に対応するパワー値に対応している。抽出結果Ｆ１の時間軸と抽出結果Ｆ２の時間軸とは一致している。抽出結果Ｆ１において、パワー値が閾値Ｔｈ１に達したときの時間は、第１テスト音ＴＳ１が第１スピーカ３１Ａからマイク４５に到達するまでの到達時間Ｔ１に対応する。抽出結果Ｆ２において、パワー値が閾値Ｔｈ２に達したときの時間は、第２テスト音ＴＳ２が第２スピーカ３１Ｂからマイク４５に到達するまでの到達時間Ｔ２に対応する。そして、このように求められた到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２との差分が上記時間差ΔＴとなる。

【0032】

図７は、第１実施形態にかかる音場補正装置５における処理の一例を示すフローチャートである。音場補正処理が開始されると、テスト音出力部１０２は第１スピーカ３１Ａから第１テスト音ＴＳ１を出力し、第２スピーカ３１Ｂから第２テスト音ＴＳ２を出力する（Ｓ１０１）。このとき、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２は同時に出力される。第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音はリスニングポジションに配置されたマイク４５により採音され、複合音の音響信号Ｓｔは録音部１０４により記録される（Ｓ１０２）。

【0033】

その後、演算部１０５はＦＦＴ等の手法を用いて音響信号Ｓｔから第１テスト音ＴＳ１に対応する第１周波数成分及び第２テスト音ＴＳ２に対応する第２周波数成分を抽出する（Ｓ１０３）。演算部１０５は第１スピーカ３１Ａの到達時間Ｔ１（第１テスト音ＴＳ１が第１スピーカ３１Ａからマイク４５に到達するまでの時間）及び第２スピーカ３１Ｂの到達時間Ｔ２（第２テスト音ＴＳ２が第２スピーカ３１Ｂからマイク４５に到達するまでの時間）を算出する（Ｓ１０４）。演算部１０５は到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２との差分から時間差ΔＴを算出する（Ｓ１０５）。そして、補正部１０６は時間差ΔＴに基づいて、第１スピーカ３１Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング及び第２スピーカ３１Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミングが最適化されるように（時間差ΔＴが低減されるように）第１遅延回路２５Ａ及び第２遅延回路２５Ｂを制御する（Ｓ１０６）。

【0034】

上記実施形態によれば、録音された複合音に含まれる周波数成分の解析結果、すなわち記録された音響信号Ｓｔにおいて各周波数成分が検出された時間の比較結果に基づいて時間差ΔＴが算出される。これにより、テスト音を出力する指示を出してから実際にテスト音がスピーカから出力されるまでの時間や、テスト音がマイクで採音されてから録音されるまでの時間等による影響を除去できる。これにより、複数のスピーカ間における音声のリスニングポジションへの到達時間差による影響を効果的に抑制し、快適な音場を提供することが可能となる。

【0035】

以下に他の実施形態について説明するが、第１実施形態と同一又は同様の作用効果を奏する箇所についてはその説明を適宜省略する。

【0036】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる音響装置２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本実施形態においては、音響装置２が第１内部スピーカ３８Ａ及び第２内部スピーカ３８Ｂを備え、音響装置２に外部スピーカ５１が接続されている。第１内部スピーカ３８Ａ及び第２内部スピーカ３８Ｂは、例えば、所定の筐体（例えば音響装置２の本体を構成する筐体等）に搭載されたスピーカである。外部スピーカ５１は、例えば、第１内部スピーカ３８Ａ及び第２内部スピーカ３８Ｂが搭載された筐体の外部に配置されたスピーカである。

【0037】

本実施形態の音場補正装置６は、第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１のそれぞれから第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３を同時に出力する。音場補正装置５は、第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３のそれぞれがマイク４５に到達するまでの到達時間差に応じて、第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１のそれぞれから出力される音声ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３の出力タイミングを最適化する音場補正処理を実行する。

【0038】

本実施形態の音響装置２は、外部スピーカ５１と無線通信を確立する送信器２７を備える。本実施形態の音場補正装置６は、送信器２７と接続する第３遅延回路２５Ｃを備える。第３遅延回路２５Ｃの作用により、外部スピーカ５１からの音声ＡＳ３の出力タイミングを調整できる。なお、本実施形態では、音響装置２と外部スピーカ５１とが無線通信を介して接続された構成を例示するが、音響装置２と外部スピーカ５１とは有線通信を介して接続されてもよい。

【0039】

図９は、第２実施形態にかかる音場補正装置６の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の音声出力部１０１は、第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１のそれぞれからリスニング対象となる音声ＡＳ１，ＡＳ２，ＡＳ３を出力させる。また、本実施形態の音声出力部１０１は、音場補正処理の実行時において、第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１のそれぞれから第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３を同時に出力させる。

【0040】

本実施形態の録音部１０４は、第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３のうちの少なくとも２つを含む複合音の音響信号Ｓｔを記録する。本実施形態の演算部１０５は、当該音響信号Ｓｔに対する周波数解析処理の解析結果に基づいて、第１テスト音ＴＳ１の到達時間Ｔ１と第２テスト音ＴＳ２の到達時間Ｔ２との時間差である内部時間差ΔＴｉｎｔと、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２のうちの少なくともどちらか一方の到達時間（例えば到達時間Ｔ１）と第３テスト音ＴＳ３の到達時間Ｔ３との時間差である外部時間差ΔＴｅｘｔとを算出する。本実施形態の補正部１０６は、内部時間差ΔＴｉｎｔに基づいて、第１実施形態と同様に、第１内部スピーカ３８Ａ及び第２内部スピーカ３８Ｂの少なくともどちらか一方の出力タイミングを補正する。また、本実施形態の補正部１０６は、外部時間差ΔＴｅｘｔに基づいて第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１のうちの少なくとも１つの出力タイミングを補正する。

【0041】

図１０は、第２実施形態にかかる音場補正装置６における処理の第１例を示すフローチャートである。本例においては、２種類のテスト音を用いて音場補正処理が行われる。

【0042】

音場補正処理が開始されると、テスト音出力部１０２は第１内部スピーカ３８Ａから第１テスト音ＴＳ１を出力し、第２内部スピーカ３８Ｂから第２テスト音ＴＳ２を出力する（Ｓ２０１）。このとき、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２は同時に出力される。第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音はリスニングポジションに配置されたマイク４５により採音され、複合音の音響信号Ｓｔは記録部１０４により記録される（Ｓ２０２）。

【0043】

その後、演算部１０５はＦＦＴ等の手法を用いて音響信号Ｓｔから第１テスト音ＴＳ１に対応する第１周波数成分及び第２テスト音ＴＳ２に対応する第２周波数成分を抽出する（Ｓ２０３）。演算部１０５は第１内部スピーカ３８Ａの到達時間Ｔ１（第１テスト音ＴＳ１が第１内部スピーカ３８Ａからマイク４５に到達するまでの時間）及び第２内部スピーカ３８Ｂの到達時間Ｔ２（第２テスト音ＴＳ２が第２内部スピーカ３８Ｂからマイク４５に到達するまでの時間）を算出する（Ｓ２０４）。演算部１０５は到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２との差分から内部時間差ΔＴｉｎｔを算出する（Ｓ２０５）。

【0044】

その後、テスト音出力部１０２は第１内部スピーカ３８Ａから第１テスト音ＴＳ１を出力し、外部スピーカ５１から第３テスト音ＴＳ３として第２テスト音ＴＳ２を出力する（Ｓ２０６）。第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音はリスニングポジションに配置されたマイク４５により採音され、複合音の音響信号Ｓｔは記録部１０４によりストレージ１３等に記録される（Ｓ２０７）。

【0045】

その後、演算部１０５はＦＦＴ等の手法を用いて音響信号Ｓｔから第１テスト音ＴＳ１に対応する第１周波数成分及び第２テスト音ＴＳ２に対応する第２周波数成分を抽出する（Ｓ２０８）。演算部１０５は第１内部スピーカ３８Ａの到達時間Ｔ１（第１テスト音ＴＳ１が第１内部スピーカ３８Ａからマイク４５に到達するまでの時間）及び外部スピーカ５１の到達時間Ｔ３（第２テスト音ＴＳ２が外部スピーカ５１からマイク４５に到達するまでの時間）を算出する（Ｓ２０９）。演算部１０５は到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ３との差分から外部時間差ΔＴｅｘｔを算出する（Ｓ２１０）。

【0046】

そして、補正部１０６は内部時間差ΔＴｉｎｔ及び外部時間差ΔＴｅｘｔに基づいて、第１内部スピーカ３８Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング、第２内部スピーカ３８Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミング及び外部スピーカ５１からの音声ＡＳ３の出力タイミングが最適化されるように第１遅延回路２５Ａ、第２遅延回路２５Ｂ及び第３遅延回路２５Ｃを制御する（Ｓ２１１）。

【0047】

上記処理によれば、２種類のテスト音（第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２）を利用して、３つのスピーカ（第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１）を含む音場に対する音場補正処理を実行できる。これにより、周波数解析処理を比較的簡素なアルゴリズムで実行できる。

【0048】

図１１は、第２実施形態にかかる音場補正装置６における処理の第２例を示すフローチャートである。本例においては、３種類のテスト音を用いて音場補正処理が行われる。

【0049】

音場補正処理が開始されると、テスト音出力部１０２は第１内部スピーカ３８Ａから第１テスト音ＴＳ１を出力し、第２内部スピーカ３８Ｂから第２テスト音ＴＳ２を出力し、外部スピーカ５１から第３テスト音ＴＳ３を出力する（Ｓ３０１）。このとき、第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３は同時に出力される。第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３を含む複合音はリスニングポジションに配置されたマイク４５により採音され、複合音の音響信号Ｓｔは記録部１０４により記録される（Ｓ３０２）。

【0050】

その後、演算部１０５はＦＦＴ等の手法を用いて音響信号Ｓｔから第１テスト音ＴＳ１に対応する第１周波数成分、第２テスト音ＴＳ２に対応する第２周波数成分及び第３テスト音ＴＳ３に対応する第３周波数成分を抽出する（Ｓ３０３）。演算部１０５は第１内部スピーカ３８Ａの到達時間Ｔ１（第１テスト音ＴＳ１が第１内部スピーカ３８Ａからマイク４５に到達するまでの時間）、第２内部スピーカ３８Ｂの到達時間Ｔ２（第２テスト音ＴＳ２が第２内部スピーカ３８Ｂからマイク４５に到達するまでの時間）及び外部スピーカ５１の到達時間Ｔ３（第３テスト音ＴＳ３が外部スピーカ５１からマイク４５に到達するまでの時間）を算出する（Ｓ３０４）。演算部１０５は到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２との差分から内部時間差ΔＴｉｎｔを算出し、到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ３との差分から外部時間差ΔＴｅｘｔを算出する（Ｓ３０５）。なお、到達時間Ｔ２と到達時間Ｔ３との差分から外部時間差ΔＴｅｘｔを算出してもよい。

【0051】

そして、補正部１０６は内部時間差ΔＴｉｎｔ及び外部時間差ΔＴｅｘｔに基づいて、第１内部スピーカ３８Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング、第２内部スピーカ３８Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミング及び外部スピーカ５１からの音声ＡＳ３の出力タイミングが最適化されるように第１遅延回路２５Ａ、第２遅延回路２５Ｂ及び第３遅延回路２５Ｃを制御する（Ｓ３０６）。

【0052】

上記処理によれば、３種類のテスト音（第１テスト音ＴＳ１、第２テスト音ＴＳ２及び第３テスト音ＴＳ３）を同時に出力して３つのスピーカ（第１内部スピーカ３８Ａ、第２内部スピーカ３８Ｂ及び外部スピーカ５１）を含む音場に対する音場補正処理を実行できる。これにより、音場補正処理を迅速に実行できる。

【0053】

上述したような音場補正装置５，６の機能を実現するためのプログラムは、コンピュータにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。

【0054】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１，２…音響装置、５，６…音場補正装置、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…ストレージ、１４…ユーザＩ／Ｆ、１５…通信Ｉ／Ｆ、２１…音声デコーダ、２２…音声入力ＡＤＣ、２３…ＤＳＰ、２５Ａ…第１遅延回路、２５Ｂ…第２遅延回路、２５Ｃ…第３遅延回路、３１Ａ…第１スピーカ、３１Ｂ…第２スピーカ、３８Ａ…第１内部スピーカ、３８Ｂ…第２内部スピーカ、４１…リモコン、４５…マイク、４６…無線変調回路、４７…送信器、１０１…音声出力部、１０２…テスト音出力部、１０３…受信部、１０４…録音部、１０５…演算部、１０６…補正部、ＡＳ１，ＡＳ２…音声、Ｆ…解析結果、Ｆ１，Ｆ２…抽出結果、Ｒ…対象周波数域、Ｓｔ…音響信号、Ｔ１，Ｔ２…到達時間、ＴＳ１…第１テスト音、ＴＳ２…第２テスト音、ＴＳ３…第３テスト音、Ｗ…時間窓、ΔＴ…時間差、ΔＴｉｎｔ…内部時間差、ΔＴｅｘｔ…外部時間差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】