JP6912967B2 - Sound field correction data calculation device and sound field correction device - Google Patents
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Description
本発明は、音場補正データ算出装置及び音場補正装置に関する。 The present invention relates to a sound field correction data calculation device and a sound field correction device.
一般に、スピーカから出力される音は、ユーザの耳に届くまでの間に、例えば、部屋の壁や椅子等での反射時に特定の周波数帯域が他の周波数帯域よりも減衰したり、部屋の壁や椅子等で反射した反射波同士が干渉して強めあったり弱めあったりすることにより、周波数特性が変化する。スピーカから出力される音の周波数特性が変化することにより、スピーカから出力される音によって生じる音場が変化し、ユーザの耳に届く音の周波数特性も変化する。例えば、中低域が他の周波数帯域よりも減衰する音がユーザの耳に届くような音場になってしまうと、ユーザは、例えば中低域(ボーカル等)が聴き難くなってしまう。 In general, the sound output from a speaker has a specific frequency band that is attenuated more than other frequency bands when it is reflected by, for example, a wall of a room or a chair, or a wall of a room before it reaches the user's ear. The frequency characteristics change when the reflected waves reflected by a chair or the like interfere with each other and strengthen or weaken each other. By changing the frequency characteristics of the sound output from the speaker, the sound field generated by the sound output from the speaker changes, and the frequency characteristics of the sound reaching the user's ear also change. For example, if the sound field is such that the sound whose mid-low range is attenuated more than other frequency bands reaches the user's ear, it becomes difficult for the user to hear, for example, the mid-low range (vocal, etc.).
そこで、スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、本来の音に近いものに音場を補正することが可能な音場補正システムが知られている。この種の音場補正システムでは、記録媒体に記録された音(例えばフラットな周波数特性を持つ音)が、ユーザの耳においてもフラットな周波数特性を持つ音として聴こえる音場となるように、周波数特性が補正された音がスピーカから出力される。すなわち、周波数特性が忠実に再現された音(この例では、フラットな周波数特性を持つ音)がユーザの耳に届くように、音場補正が行われる。例えば特許文献1に、この種の音場補正システムの具体的構成が記載されている。
Therefore, there is known a sound field correction system capable of correcting the sound field to be close to the original sound by correcting the frequency characteristic of the sound output from the speaker. In this type of sound field correction system, the frequency is such that the sound recorded on the recording medium (for example, a sound having a flat frequency characteristic) becomes a sound field that can be heard by the user's ear as a sound having a flat frequency characteristic. Sound with corrected characteristics is output from the speaker. That is, the sound field correction is performed so that the sound whose frequency characteristics are faithfully reproduced (in this example, the sound having the flat frequency characteristics) reaches the user's ear. For example,
特許文献1には、車両内に設置された音場補正システムが記載されている。この音場補正システムは、音場補正装置と、音場補正装置に接続されたスピーカを備えている。この音場補正システムに備えられた音場補正装置は、スピーカから出力される音の周波数特性を補正する音場補正データを算出する機能を有している(言い換えると、この音場補正装置は、音場補正データを算出する音場補正データ算出装置を内蔵している。)。この音場補正装置は、当該機能によって算出された音場補正データに基づき、スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、スピーカから出力される音によって生じる音場を補正する。
具体的には、特許文献1に記載の音場補正装置は、車両内に設置された複数のスピーカから出力される音を、車室内にセッティングされたマイクロフォンによって収音する。この音場補正装置は、マイクロフォンによる収音によって得られた音の信号の周波数特性を計算し、計算結果に基づいて音場補正データ(例えば周波数帯域毎のゲイン値)をスピーカ毎に算出する。この音場補正装置は、算出された音場補正データに基づいて各スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、車室内における音場を補正する。
Specifically, the sound field correction device described in
このように、特許文献1に記載の音場補正システムでは、スピーカから出力される音を、音場補正装置に接続されたマイクロフォンを用いて収音し、マイクロフォンによる収音によって得られた音の信号の周波数特性を計算することによって、はじめて、音場補正データを算出することが可能となっている。すなわち、特許文献1に記載の構成では、機器として独立したマイクロフォンを用いてスピーカから出力される音を収音しなければ、音場補正データを算出することができない。
As described above, in the sound field correction system described in
本発明は上記の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、機器として独立したマイクロフォンを用いた収音を行わない構成でありながらも、音場補正データを算出することが可能な音場補正データ算出装置、及びこのような音場補正データ算出装置を有する音場補正装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to calculate sound field correction data even though the sound is not collected by using an independent microphone as a device. It is an object of the present invention to provide a possible sound field correction data calculation device and a sound field correction device having such a sound field correction data calculation device.
本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置は、スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、スピーカから出力される音によって生じる音場を補正する、音場補正データを算出する装置であり、所定の音をスピーカから出力させる出力部と、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによってスピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する検出部と、検出部によって検出された検出信号の周波数特性を計算する計算部と、計算部によって計算された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データを算出する算出部とを備える。 The sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention corrects the sound field generated by the sound output from the speaker by correcting the frequency characteristic of the sound output from the speaker. It is a device that calculates, and an output unit that outputs a predetermined sound from the speaker, and a signal generated by the generated countercurrent force when a countercurrent force is generated in the speaker due to the speaker receiving a reflected wave of the predetermined sound. It includes a detection unit for detection, a calculation unit for calculating the frequency characteristics of the detection signal detected by the detection unit, and a calculation unit for calculating sound field correction data based on the frequency characteristics of the detection signal calculated by the calculation unit. ..
また、本発明の一実施形態において、出力部は、所定の音をスピーカから一定時間出力させる構成としてもよい。この場合、検出部は、スピーカからの所定の音の出力の停止後に、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによって逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する。 Further, in one embodiment of the present invention, the output unit may be configured to output a predetermined sound from the speaker for a certain period of time. In this case, when the back electromotive force is generated by the speaker receiving the reflected wave of the predetermined sound after the output of the predetermined sound from the speaker is stopped, the detection unit detects the signal generated by the generated back electromotive force. ..
また、本発明の一実施形態において、出力部は、所定の音をスピーカから断続的に出力させる構成としてもよい。この場合、検出部は、スピーカから所定の音が出力されていない各期間に、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによって逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する。また、計算部は、検出部によって検出された各期間の検出信号の周波数特性を計算し、計算された各期間の検出信号の周波数特性を平均化する。また、算出部は、平均化された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データを算出する。 Further, in one embodiment of the present invention, the output unit may be configured to intermittently output a predetermined sound from the speaker. In this case, when the back electromotive force is generated by the speaker receiving the reflected wave of the predetermined sound during each period when the speaker does not output the predetermined sound, the detection unit outputs a signal generated by the generated back electromotive force. To detect. In addition, the calculation unit calculates the frequency characteristics of the detection signal of each period detected by the detection unit, and averages the frequency characteristics of the calculated detection signals of each period. Further, the calculation unit calculates the sound field correction data based on the frequency characteristics of the averaged detection signal.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置は、所定の初期補正データを予め格納する格納部を更に備える構成としてもよい。この場合、出力部は、初期補正データによって補正された所定の音をスピーカから出力させる。 Further, the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention may be further provided with a storage unit for storing predetermined initial correction data in advance. In this case, the output unit outputs a predetermined sound corrected by the initial correction data from the speaker.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置は、上記の発生した逆起電力によって生じる信号を増幅する増幅部を更に備える構成としてもよい。この場合、検出部は、増幅部によって増幅された信号を検出する。計算部は、検出部によって検出された検出信号の周波数特性を計算する。算出部は、計算部によって計算された検出信号の周波数特性と、リファレンスの周波数特性に基づいて、音場補正データを算出する。 Further, the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention may be further provided with an amplification unit that amplifies the signal generated by the back electromotive force generated. In this case, the detection unit detects the signal amplified by the amplification unit. The calculation unit calculates the frequency characteristics of the detection signal detected by the detection unit. The calculation unit calculates the sound field correction data based on the frequency characteristics of the detection signal calculated by the calculation unit and the frequency characteristics of the reference.
また、本発明の一実施形態において、スピーカは、例えば、車両内の座席のヘッドレストに設置される。 Further, in one embodiment of the present invention, the speaker is installed, for example, in the headrest of a seat in a vehicle.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正装置は、上記の何れかに記載の音場補正データ算出装置と、音場補正データ算出装置によって算出された音場補正データに基づいて、スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、スピーカから出力される音によって生じる音場を補正する補正部とを備える。 Further, the sound field correction device according to the embodiment of the present invention is a speaker based on the sound field correction data calculation device according to any one of the above and the sound field correction data calculated by the sound field correction data calculation device. It is provided with a correction unit that corrects the sound field generated by the sound output from the speaker by correcting the frequency characteristic of the sound output from the speaker.
本発明の一実施形態によれば、機器として独立したマイクロフォンを用いた収音を行わない構成でありながらも、音場補正データを算出することが可能な音場補正データ算出装置及びこのような音場補正データ算出装置を有する音場補正装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, a sound field correction data calculation device capable of calculating sound field correction data even though it is configured not to collect sound using an independent microphone as a device, and such a sound field correction data calculation device. A sound field correction device having a sound field correction data calculation device is provided.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る音場補正システムについて説明する。 Hereinafter, the sound field correction system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る音場補正システム1が設置されたユーザの車両Aを模式的に示す図である。図1では、車両内に設置された音場補正システム1が見えるように、車両Aのボディの一部を透明にして示している。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a user's vehicle A in which the sound
図1に示されるように、音場補正システム1は、音場補正装置2及び音場補正装置2に接続されたスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLを有している。音場補正装置2は、例えばダッシュボードに設置されており、各スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLから出力される音の周波数特性を補正する音場補正データを算出する機能を有している(言い換えると、音場補正装置2は、音場補正データを算出する音場補正データ算出装置を内蔵している。)。スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLは、それぞれ、運転席側のドア部DFR、助手席側のドア部DFL、後部座席右側のドア部DRR、後部座席左側のドア部DRLに設置されている。
As shown in FIG. 1, the sound
音場補正装置2は、記録媒体RMに格納されたオーディオ信号をスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLに出力する。これにより、記録媒体RMに収録された楽曲等が再生される。記録媒体RMは、例えば、CD(Compact Disc)、SACD(Super Audio CD)等のディスクメディアや、HDD(Hard Disk Drive)、USB(Universal Serial Bus)等のストレージメディアである。
The sound
図2は、本発明の一実施形態に係る音場補正システム1の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、音場補正装置2は、マイクロコンピュータ12、DSP(Digital Signal Processor)14、出力回路16、操作部18、テスト信号発生回路20、増幅回路22FR、22FL、22RR、22RLを備えている。なお、図2では、本実施形態の説明に必要な主たる構成要素を図示しており、音場補正装置として一般的な構成要素である筐体など、一部の構成要素については、その図示を適宜省略している。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a sound
また、本実施形態では、便宜上、音場補正装置2の構成要素間で信号遅延がないものとして説明を行う。また、下付き文字(FR、FL、RR、RL)が付された構成要素に関し、区別して説明する場合には例えば「スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRL」のように下付き文字を付し、区別して説明しない場合には例えば「スピーカSP」のように下付き文字を付さないこととする。
Further, in the present embodiment, for convenience, it is assumed that there is no signal delay between the components of the sound
マイクロコンピュータ12は、CPU(Central Processing Unit)122、CPU122によって実行される制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)124、制御プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)126及びフラッシュメモリ128を有している。ROM124には、後述する音場補正データ算出処理を実行するための、周波数特性計算プログラム124A及び音場補正データ算出プログラム124Bが格納されている。
The
DSP14には、光ピックアップ等の読取装置によって記録媒体RMから読み取られたオーディオ信号が入力される。DSP14は、記録媒体RMから読み取られたオーディオ信号に対し、イコライジングをはじめとする各種信号処理を施して、出力回路16に出力する。
An audio signal read from the recording medium RM by a reading device such as an optical pickup is input to the
イコライジングは、DSP14が有するイコライザ部142によって行われる。イコライザ部142は、例えばIIR(Infinite Impulse Response)フィルタ回路を備えている。イコライザ部142は、記録媒体RMから読み取られたオーディオ信号にフィルタ係数をかけることによって、オーディオ信号の周波数帯域毎のレベル補正(すなわちイコライジング)を行う。フィルタ係数は、例えば、フラッシュメモリ128に予め格納されたものであったり、後述する音場補正データ算出処理の実行によって算出されたもの(後述のフィルタ係数FC)であったりする。
The equalizing is performed by the
出力回路16は、DSP14より入力されるオーディオ信号をDA変換及び増幅し、各スピーカSPに出力する。
The
各スピーカSPには、磁気回路M(例えば磁石とヨークを組み合わせたもの)、ボイスコイルC及びコーン型振動板Vが備えられている。なお、図2では、便宜上、スピーカSPFRに備えられる磁気回路、ボイスコイル、コーン型振動板Vに対してのみ、それぞれ、符号M、C、Vを付す。 Each speaker SP is provided with a magnetic circuit M (for example, a combination of a magnet and a yoke), a voice coil C, and a cone-type diaphragm V. In FIG. 2, for convenience, the symbols M, C, and V are attached only to the magnetic circuit, voice coil, and cone type diaphragm V provided in the speaker SP FR, respectively.
ボイスコイルCは、磁気回路Mによる磁界内に置かれている。そのため、スピーカSPに入力されたオーディオ信号がボイスコイルCに流れると、ボイスコイルCは、フレミングの左手の法則によって振動する。ボイスコイルCが振動することにより、ボイスコイルCが取り付けられたコーン型振動板Vも振動する。コーン型振動板Vが振動することにより、オーディオ信号に応じた音波が各スピーカSPから出力される。これにより、ユーザは、記録媒体RMに収録された楽曲等を聴くことができる。 The voice coil C is placed in a magnetic field generated by the magnetic circuit M. Therefore, when the audio signal input to the speaker SP flows through the voice coil C, the voice coil C vibrates according to Fleming's left-hand rule. When the voice coil C vibrates, the cone type diaphragm V to which the voice coil C is attached also vibrates. As the cone-shaped diaphragm V vibrates, sound waves corresponding to the audio signal are output from each speaker SP. As a result, the user can listen to the music or the like recorded on the recording medium RM.
次に、音場補正データを算出する音場補正データ算出処理について説明する。本処理において算出される音場補正データに基づいて各スピーカSPから出力される音の周波数特性を補正することにより、各スピーカSPから出力される音によって生じる、車室内における音場が補正される。 Next, the sound field correction data calculation process for calculating the sound field correction data will be described. By correcting the frequency characteristics of the sound output from each speaker SP based on the sound field correction data calculated in this process, the sound field in the vehicle interior generated by the sound output from each speaker SP is corrected. ..
図2に示されるように、音場補正装置2にはマイクロフォンが接続されていない。ここで、スピーカ内のボイスコイルが振動すると、ボイスコイルに加わる磁束が変化し、磁束の変化分に応じた逆起電力がボイルコイルに流れて、スピーカと接続された回路に流れ込むことが知られている。本実施形態では、機器として独立したマイクロフォンを用いない代わりに、スピーカ内で発生する上記の逆起電力を利用することによって、音場補正データが算出される。
As shown in FIG. 2, a microphone is not connected to the sound
図3に、音場補正装置2によって実行される音場補正データ算出処理をフローチャートで示す。例えばユーザが操作部18に対し、音場補正データの算出を指示する所定の操作を行うと、図3に示される音場補正データ算出処理の実行が開始される。
FIG. 3 is a flowchart showing a sound field correction data calculation process executed by the sound
図3に示されるように、音場補正データ算出処理の実行が開始されると、マイクロコンピュータ12は、過去の音場補正データ算出処理の実行によって音場補正データ(後述のフィルタ係数FC)がフラッシュメモリ128に格納されているか否かを判定する(ステップS11)。
As shown in FIG. 3, when the execution of the sound field correction data calculation process is started, the
マイクロコンピュータ12は、音場補正データがフラッシュメモリ128に格納されている場合(ステップS11:YES)、リセット処理(音場補正データの消去)を行う(ステップS12)。
When the sound field correction data is stored in the flash memory 128 (step S11: YES), the
マイクロコンピュータ12は、所定のテスト信号の発生をテスト信号発生回路20に命令する。テスト信号発生回路20は、マイクロコンピュータ12から命令を受けて所定のテスト信号を発生させ、発生されたテスト信号をDSP14に出力する。テスト信号発生回路20にて発生されるテスト信号は、例えばピンクノイズやホワイトノイズである。
The
DSP14のイコライザ部142は、出力回路16を介してスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLに出力されるテスト信号を、それぞれ、初期フィルタ係数IFR、IFL、IRR、IRLで補正する(ステップS13)。以下、便宜上、初期フィルタ係数Iによるテスト信号の補正を「初期補正」と記す。初期補正の詳細については後述する。
The
DSP14は、イコライザ部142で初期補正されたテスト信号を断続的に(本実施形態では所定の周期で)出力回路16に出力する。これにより、テスト音は、出力回路16を介して各スピーカSPから所定の周期で出力される(ステップS14)。
The
車室内は無響室でないため、各スピーカSPから出力されたテスト音は車室内で反射する。そのため、各スピーカSPには、自身が出力したテスト音の反射波並びに他のスピーカ(自身以外の3つのスピーカ)SPから出力されたテスト音の直接波及び反射波が到達する。到達したこれらの音波(便宜上「到達波」と記す。)によってコーン型振動板Vが振動すると、コーン型振動板Vに取り付けられたボイスコイルCがコーン型振動板Vと共に振動する。ボイスコイルCが振動してボイスコイルCに加わる磁束が変化することにより、磁束の変化分に応じた逆起電力が発生する。 Since the passenger compartment is not an anechoic chamber, the test sound output from each speaker SP is reflected in the passenger compartment. Therefore, the reflected wave of the test sound output by itself and the direct wave and the reflected wave of the test sound output from the other speakers (three speakers other than the speaker) SP reach each speaker SP. When the cone-type diaphragm V vibrates due to these sound waves that have reached (referred to as “arrival wave” for convenience), the voice coil C attached to the cone-type diaphragm V vibrates together with the cone-type diaphragm V. The voice coil C vibrates and the magnetic flux applied to the voice coil C changes, so that a counter electromotive force is generated according to the change in the magnetic flux.
なお、座席やスピーカSPのレイアウト、車室内の形状等によっては、他のスピーカSPからの直接音が(例えば座席に阻まれて)到達しないこともあり得る。この場合、各スピーカSPには、自身及び他の3つのスピーカSPから出力された各テスト音の反射波のみが到達する。 Depending on the layout of the seat and the speaker SP, the shape of the vehicle interior, and the like, the direct sound from the other speaker SP may not reach (for example, blocked by the seat). In this case, only the reflected wave of each test sound output from itself and the other three speaker SPs reaches each speaker SP.
スピーカSP内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じた信号(逆起電力によってレベルが変化した電圧信号)がスピーカSPから出力回路16側に出力される。ここで、スピーカSPからテスト音が出力される出力期間中は、主に、出力回路16からボイスコイルCに入力されたテスト信号に由来する逆起電力が発生する。一方、スピーカSPからテスト音が出力されない非出力期間中(厳密には、ボイスコイルCに入力されたテスト信号によるボイスコイルCの振動が無くなった後の非出力期間中)は、実質、到達波に由来する逆起電力だけが発生する。
When a counter electromotive force is generated in the speaker SP, a signal generated by the generated counter electromotive force (a voltage signal whose level is changed by the counter electromotive force) is output from the speaker SP to the
そのため、テスト音の出力期間中は、主に、出力回路16からボイスコイルCに入力されたテスト信号に由来する、逆起電力によって生じる信号が、スピーカSPから出力回路16側に出力される。また、テスト音の非出力期間中は、実質、到達波に由来する、逆起電力によって生じる信号だけが、スピーカSPから出力回路16側に出力される。
Therefore, during the output period of the test sound, the signal generated by the counter electromotive force, which is mainly derived from the test signal input from the
以下、便宜上、テスト音の出力期間中にスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLから出力回路16側に出力される、逆起電力によって生じる信号を、それぞれ、「入力信号由来の逆起電力信号SFR、SFL、SRR、SRL」と記す。また、テスト音の非出力期間中にスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLから出力回路16側に出力される、逆起電力によって生じる信号を、それぞれ、「到達波由来の逆起電力信号S’FR、S’FL、S’RR、S’RL」と記す。
Hereinafter, for convenience, the signals generated by the back electromotive force output from the speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP RL to the
各増幅回路22は、AGC(Automatic Gain Control)回路を備えている。増幅回路22FR、22FL、22RR、22RLの入力端は、それぞれ、スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLと出力回路16との間の分岐点PFR、PFL、PRR、PRLと接続されている。そのため、各スピーカSP内で発生した逆起電力によって生じた信号は、分岐点Pを介して各増幅回路22に入力される。
Each amplifier circuit 22 includes an AGC (Automatic Gain Control) circuit. The input terminals of the amplifier circuits 22 FR , 22 FL , 22 RR , and 22 RL are the branch points P FR , P FL , and P RR between the speakers SP FR , SP FL , SP RR , SP RL and the
ここで、スピーカSPに到達する到達波は、スピーカSPの設置位置で聴こえる音(音波)そのものである。そこで、本実施形態では、到達波に応じてスピーカSP内で発生する逆起電力信号S’を利用して、音場補正データの算出が行われる。 Here, the arrival wave that reaches the speaker SP is the sound (sound wave) itself that can be heard at the installation position of the speaker SP. Therefore, in the present embodiment, the sound field correction data is calculated by using the back electromotive force signal S'generated in the speaker SP according to the arrival wave.
但し、到達波由来の逆起電力信号S’は、出力回路16からボイスコイルCに入力される信号でなく、あくまで、外部から受ける音波によってボイスコイルCが振動することに伴って発生する微弱な信号である。微弱なレベルのままでは、到達波由来の逆起電力信号S’を利用して音場補正データを算出することは難しい。また、スピーカSPに到達する到達波の強さは、座席やスピーカSPのレイアウト、車室内の形状等の影響を受けて、車両毎にばらつく。その結果、到達波由来の逆起電力信号S’も車両毎にばらつく。また、各スピーカSPには、それぞれ異なる経路を経て到達波が到達する。そのため、到達波の強さは、スピーカSP毎でもばらつく。そのため、到達波由来の逆起電力信号S’は、AGC回路を備える増幅回路22により、当該増幅回路への入力レベルに拘わらず音場補正データ算出処理の実行に必要な一定のレベルまで増幅される(ステップS15)。すなわち、逆起電力信号S’FR、S’FL、S’RR、S’RLは、音場補正データ算出処理の実行に必要な一定のレベルに揃えられる。
However, the counter electromotive force signal S'derived from the arrival wave is not a signal input from the
各増幅回路22にて増幅された、到達波由来の逆起電力信号S’は、マイクロコンピュータ12に入力される。より詳細には、マイクロコンピュータ12には、テスト音の非出力期間中、到達波由来の逆起電力信号S’が入力される一方、テスト音の出力期間中は、入力信号由来の逆起電力信号Sが入力される。
The counter electromotive force signal S'from the arrival wave amplified by each amplifier circuit 22 is input to the
マイクロコンピュータ12は、ROM124に格納された周波数特性計算プログラム124Aを実行することにより、到達波由来の逆起電力信号S’の周波数特性を計算する(ステップS16)。
The
具体的には、マイクロコンピュータ12は、所定の周期で(テスト音の各非出力期間中に)入力される到達波由来の逆起電力信号S’のみ、その入力タイミングに基づいて検出してバッファし、バッファされた逆起電力信号S’(検出信号)に対してのみ、周波数特性の計算を行う。周波数特性の計算は、例えばFFT(Fast Fourier Transform)を用いて行われる。
Specifically, the
本実施形態では、テスト音をスピーカSPから所定の周期で出力することにより、入力信号由来の逆起電力信号Sと到達波由来の逆起電力信号S’とがマイクロコンピュータ12に時間軸上で分離されて入力されるようになっている。すなわち、逆起電力信号Sと逆起電力信号S’とを分離させてマイクロコンピュータ12に入力させるにあたり、複雑な分離回路が不要となっている。
In the present embodiment, by outputting the test sound from the speaker SP at a predetermined cycle, the counter electromotive force signal S derived from the input signal and the counter electromotive force signal S'derived from the arrival wave are transmitted to the
マイクロコンピュータ12は、次いで、上記の計算によって得た、各非出力期間の逆起電力信号S’FRの周波数特性を平均化する。マイクロコンピュータ12は、残りの逆起電力信号S’FL、S’RR、S’RLの周波数特性に関しても同様に平均化する。
The
フラッシュメモリ128には、所定のリファレンス特性を示すリファレンスデータが格納されている。このリファレンス特性は、理想的な(歪やノイズの無い)テスト音の周波数特性を示すものである。
Reference data indicating a predetermined reference characteristic is stored in the
マイクロコンピュータ12は、ROM124に格納された音場補正データ算出プログラム124Bを実行することにより、音場補正データを算出する(ステップS17)。
The
具体的には、マイクロコンピュータ12は、ステップS16にて平均化された逆起電力信号S’FRの周波数特性とリファレンス特性とを比較し、両者の周波数特性の差に相当するフィルタ係数FCFRを、音場補正データとして算出する。マイクロコンピュータ12は、残りの逆起電力信号S’FL、S’RR、S’RLの周波数特性に関しても同様にリファレンス特性との比較を行い、フィルタ係数FCFL、FCRR、FCRLを算出する。マイクロコンピュータ12は、算出された各フィルタ係数FCをフラッシュメモリ128に保存する。
Specifically, the
ここで、一般に、受音点(本実施形態ではスピーカSPの設置位置)で収音されたテスト音(以下「測定音」と記す。)の周波数特性とリファレンス特性との差が大きいほど、タップ数の多いフィルタ回路を用いなければ、精度の高い(すなわち、測定音の周波数特性をリファレンス特性と同程度にまで補正する)フィルタ係数を算出することは難しい。 Here, in general, the larger the difference between the frequency characteristic and the reference characteristic of the test sound (hereinafter referred to as "measured sound") picked up at the sound receiving point (in this embodiment, the installation position of the speaker SP), the more tapped. Without using a large number of filter circuits, it is difficult to calculate a highly accurate filter coefficient (that is, to correct the frequency characteristic of the measured sound to the same extent as the reference characteristic).
そこで、本実施形態では、ユーザの車両A内で測定される測定音(すなわちスピーカSPに到達する到達波)の周波数特性が、フラッシュメモリ128に格納されたリファレンス特性にある程度近いものとなるように、ステップS11においてテスト信号が初期フィルタ係数I(初期補正データ)によって初期補正されている。
Therefore, in the present embodiment, the frequency characteristic of the measurement sound (that is, the arrival wave reaching the speaker SP) measured in the user's vehicle A is set to be close to the reference characteristic stored in the
初期フィルタ係数Iは、例えば音場補正装置2の出荷前にメーカ側で作成されたものである。例示的には、複数タイプの車両(例えばスピーカを4つ搭載したセダン、スピーカを8つ搭載したセダン、スピーカを4つ搭載したミニバン等)のそれぞれで、車両内にセッティングされたマイクロフォンを用いた音場測定が行われ、音場測定の結果に基づいて初期フィルタ係数Iが算出される。一例として、各スピーカの設置位置近傍にマイクがセッティングされて音場測定が行われ、各セッティング位置(各スピーカの設置位置)に応じた初期フィルタ係数Iが算出される。以下、初期フィルタ係数Iを算出するためにメーカ側で用いられる車両を便宜上「サンプル車両」と記す。すなわち、メーカ側では、複数タイプのサンプル車両に関し、特許文献1に例示されるマイクロフォンを用いた周知の方法で初期フィルタ係数Iが算出される。
The initial filter coefficient I is created by the manufacturer, for example, before the sound
フラッシュメモリ128には、例えば音場補正装置2の出荷前に、複数タイプのサンプル車両のうち、ユーザの車両Aと同タイプのサンプル車両を用いて算出された初期フィルタ係数Iが格納される。例えば本実施形態において車両Aがセダンである場合、運転席側のドア部、助手席側のドア部、後部座席右側のドア部、後部座席左側のドア部の各ドア部に計4つのスピーカが設置されたセダンのサンプル車両が、車両Aと同タイプとなる。
The
ユーザの車両Aと同タイプのサンプル車両は、座席やスピーカのレイアウト、車室内の形状等が車両Aと比較的近い。そのため、車両A内において、テスト音は、スピーカSPから出力されると、サンプル車両内と同じような経路で反射を繰り返し、減衰したり位相干渉を起こしたりしながら、スピーカSPに到達する。そのため、スピーカSPから出力されるテスト音を、サンプル車両を用いて作成した初期フィルタ係数Iによって予め補正しておくことにより、各スピーカSPに到達する到達波の周波数特性をリファレンス特性にある程度近付けることができる。到達波の周波数特性とリファレンス特性との差を抑えられるため、フィルタ係数FCを算出するのに必要なタップ数が抑えられる。 The sample vehicle of the same type as the user's vehicle A is relatively similar to the vehicle A in the layout of the seats and speakers, the shape of the vehicle interior, and the like. Therefore, in the vehicle A, when the test sound is output from the speaker SP, it repeatedly reflects in the same path as in the sample vehicle, and reaches the speaker SP while being attenuated or causing phase interference. Therefore, by pre-correcting the test sound output from the speaker SP with the initial filter coefficient I created using the sample vehicle, the frequency characteristics of the arrival wave reaching each speaker SP can be brought closer to the reference characteristics to some extent. Can be done. Since the difference between the frequency characteristic of the arrival wave and the reference characteristic can be suppressed, the number of taps required to calculate the filter coefficient FC can be suppressed.
図4(a)に、図3のステップS16にて計算される、到達波由来の逆起電力信号S’の周波数特性(すなわち、フィルタ係数FCによる補正が無い場合に測定される測定音の周波数特性)を例示する。また、図4(b)に、図3のステップS17にて算出されたフィルタ係数FCによって実現されるフィルタ特性を例示する。また、図4(c)に、テスト音をフィルタ係数FC(及び初期フィルタ係数I)で補正した場合に測定される測定音の周波数特性を例示する。図4(a)〜図4(c)の各図中、縦軸はゲイン(単位:dB)を示し、横軸は周波数(単位:Hz)を示す。図4の例では、テスト音としてピンクノイズが用いられる。 FIG. 4A shows the frequency characteristic of the counter electromotive force signal S'from the arrival wave calculated in step S16 of FIG. 3 (that is, the frequency of the measured sound measured when there is no correction by the filter coefficient FC). Characteristics) will be illustrated. Further, FIG. 4B illustrates the filter characteristics realized by the filter coefficient FC calculated in step S17 of FIG. Further, FIG. 4C illustrates the frequency characteristics of the measured sound measured when the test sound is corrected by the filter coefficient FC (and the initial filter coefficient I). In each of FIGS. 4A to 4C, the vertical axis represents the gain (unit: dB), and the horizontal axis represents the frequency (unit: Hz). In the example of FIG. 4, pink noise is used as the test sound.
フィルタ係数FCによる補正が無い場合、図4(a)に示されるように、測定音の周波数特性は、例えば異なる経路を経てスピーカSPに到達した到達波同士の干渉によるディップの発生等により、理想的なピンクノイズに対して歪む。これに対し、フィルタ係数FCによる補正がある場合、図4(c)に示されるように、測定音の周波数特性は、図4(a)の周波数特性とほぼ逆の特性(図4(b)参照)によって補正された結果、理想的なピンクノイズに近いものとなっている。このように、本実施形態に係る音場補正データ算出処理の実行によって得られた音場補正データを用いることにより、車室内における音場が補正されることが判る。 When there is no correction by the filter coefficient FC, as shown in FIG. 4A, the frequency characteristic of the measured sound is ideal due to, for example, the generation of dips due to the interference between the arrival waves arriving at the speaker SP via different paths. Distorted against typical pink noise. On the other hand, when there is correction by the filter coefficient FC, as shown in FIG. 4 (c), the frequency characteristic of the measured sound is substantially opposite to the frequency characteristic of FIG. 4 (a) (FIG. 4 (b)). As a result of being corrected by (see), it is close to the ideal pink noise. As described above, it can be seen that the sound field in the vehicle interior is corrected by using the sound field correction data obtained by executing the sound field correction data calculation process according to the present embodiment.
なお、本実施形態では、各スピーカSPの設置位置がテスト音の受音点となるため、車室内において各スピーカSPの設置位置付近で特に高い音場補正効果(各スピーカSPからテスト音を出力した場合には、図4(c)に示される周波数特性を持つ音)が得られる。また、各スピーカSPが各座席近傍のドア部に設置されていることから、各座席においても音場補正効果が得られる。 In this embodiment, since the installation position of each speaker SP is the sound receiving point of the test sound, a particularly high sound field correction effect (test sound is output from each speaker SP) in the vicinity of the installation position of each speaker SP in the vehicle interior. If this is the case, a sound having the frequency characteristics shown in FIG. 4C) can be obtained. Further, since each speaker SP is installed at the door portion near each seat, the sound field correction effect can be obtained also in each seat.
また、本実施形態では、上述したように、スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLは、それぞれ、運転席側のドア部DFR、助手席側のドア部DFL、後部座席右側のドア部DRR、後部座席左側のドア部DRLに設置されている。このように設置された各スピーカSPの夫々で発生する逆起電力を利用することにより、各ドア部付近のエリア(各スピーカSPの設置エリア)での音場補正データの算出を独立して行うことができ、各スピーカの設置エリアの音場を適切に補正することができる。別の観点によれば、各スピーカSPは、車両A内の前側、後側、右側、左側の各位置に設置されている。このように、各スピーカSPを車両A内の前後左右の各位置に設置することで、車両A内の前側、後側、右側、左側の各エリアの席付近にスピーカSPが位置することになる。そのため、各席付近で高い音場補正効果が得られる。また、各スピーカSPを車両A内の前後左右の各位置に設置することで、ユーザが車室内の何れの席に座る場合にも、スピーカSPによって再生される音が全方位からユーザの耳に届くようになる。そのため、ユーザは、広がりのある音を知覚することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP RL are the door portion D FR on the driver's seat side, the door portion D FL on the passenger seat side, and the right side of the rear seat, respectively. It is installed on the door D RR and the door D RL on the left side of the rear seats. By using the counter electromotive force generated by each of the speaker SPs installed in this way, the sound field correction data in the area near each door (installation area of each speaker SP) is calculated independently. This makes it possible to appropriately correct the sound field in the installation area of each speaker. According to another viewpoint, each speaker SP is installed at each position on the front side, the rear side, the right side, and the left side in the vehicle A. By installing the speaker SPs at the front, rear, left, and right positions in the vehicle A in this way, the speaker SPs are located near the seats in the front side, the rear side, the right side, and the left side of the vehicle A. .. Therefore, a high sound field correction effect can be obtained in the vicinity of each seat. Further, by installing each speaker SP at each position in the front, rear, left and right in the vehicle A, the sound reproduced by the speaker SP can be heard from all directions to the user's ear regardless of which seat the user sits in the vehicle interior. It will arrive. Therefore, the user can perceive a spacious sound.
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。 The above is the description of the exemplary embodiment of the present invention. The embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present application also includes the content obtained by appropriately combining examples and the like or obvious examples and the like as exemplified in the specification.
上記の実施形態では、テスト音をスピーカSPから所定の周期で出力させ、テスト音が出力されていない各期間に生じる、到達波由来の逆起電力信号S’の周波数特性を平均化することにより、逆起電力信号S’の周波数特性の計算精度を向上させている。別の実施形態では、テスト音をスピーカSPから一定時間だけ出力させ(すなわち、一回だけ出力させ)、テスト音の出力が停止された後の逆起電力信号S’の周波数特性を計算(すなわち、逆起電力信号S’の周波数特性を一度計算)するだけでもよい。この場合、マイクロコンピュータ12による周波数特性の計算の負荷が抑えられる。
In the above embodiment, the test sound is output from the speaker SP at a predetermined cycle, and the frequency characteristics of the back electromotive force signal S'derived from the arrival wave generated in each period when the test sound is not output are averaged. , The calculation accuracy of the frequency characteristic of the counter electromotive force signal S'is improved. In another embodiment, the test sound is output from the speaker SP for a certain period of time (that is, is output only once), and the frequency characteristic of the countercurrent power signal S'after the output of the test sound is stopped is calculated (that is, that is). , The frequency characteristic of the countercurrent power signal S'may be calculated once). In this case, the load of calculating the frequency characteristics by the
スピーカSPの設置数や設置位置は、上記の実施形態に例示されるものに限らない。本発明の別の一実施形態では、スピーカSPは、例えば座席のヘッドレストに設置されたものであってもよい。図5に、本発明の別の一実施形態に係る音場補正システムが設置された車両を模式的に示す。 The number and position of speaker SPs to be installed are not limited to those exemplified in the above embodiment. In another embodiment of the present invention, the speaker SP may be installed, for example, in the headrest of a seat. FIG. 5 schematically shows a vehicle in which a sound field correction system according to another embodiment of the present invention is installed.
図5に示されるように、本発明の別の一実施形態では、スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLは、それぞれ、運転席のヘッドレストHRFR、助手席のヘッドレストHRFL、後部座席右のヘッドレストHRRR、後部座席左のヘッドレストHRRLに設置されている。この場合、受音点(スピーカSPの設置位置)が席に座るユーザの耳元に近い。そのため、ユーザの耳元付近で特に高い音場補正効果(各スピーカSPからテスト音を出力した場合には、図4(c)に示される周波数特性を持つ音)が得られる。 As shown in FIG. 5, in another embodiment of the present invention, the speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP RL are the driver's seat headrest HR FR , the passenger's seat headrest HR FL , and the rear seat, respectively. It is installed in the right headrest HR RR and the left headrest HR RL in the rear seats. In this case, the sound receiving point (speaker SP installation position) is close to the ear of the user sitting in the seat. Therefore, a particularly high sound field correction effect (sound having the frequency characteristics shown in FIG. 4C when a test sound is output from each speaker SP) can be obtained in the vicinity of the user's ear.
また、上記の実施形態では、音場補正装置2が、音場補正データを算出する機能を有している(言い換えると、音場補正データ算出装置を内蔵している。)が、別の実施形態では、音場補正データ算出装置は、当該機能を実現するソフトウェアがインストールされたノートPCなど、音場補正装置2とは別の装置であってもよい。この場合、別の装置は、有線又は無線によって、音場補正装置2、スピーカSPのそれぞれと接続される。別の装置は、スピーカSPより入力される到達波由来の逆起電力信号S’に基づいてフィルタ係数FCを算出し、音場補正装置2に送信する。音場補正装置2は、別の装置より受信したフィルタ係数FCを用いてイコライジングを行い、車室内における音場を補正する。
Further, in the above embodiment, the sound
以上のように、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置は、スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、スピーカから出力される音によって生じる音場を補正する、音場補正データを算出する装置であり、所定の音をスピーカから出力させる出力部と、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによってスピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する検出部と、検出部によって検出された検出信号の周波数特性を計算する計算部と、計算部によって計算された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データを算出する算出部とを備える。 As described above, the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention corrects the sound field generated by the sound output from the speaker by correcting the frequency characteristic of the sound output from the speaker. It is a device that calculates sound field correction data. It is an output unit that outputs a predetermined sound from the speaker, and when the speaker receives a reflected wave of the predetermined sound and a back-up force is generated in the speaker, the back-up occurs. The sound field correction data is calculated based on the detection unit that detects the signal generated by the power, the calculation unit that calculates the frequency characteristics of the detection signal detected by the detection unit, and the frequency characteristics of the detection signal calculated by the calculation unit. It has a calculation unit.
このように構成された音場補正データ算出装置では、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによってスピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号が検出され、検出された信号を利用した音場補正データの算出が行われる。そのため、音場補正データを算出するにあたり、スピーカから出力される音を、機器として独立したマイクロフォンを用いて収音する必要がない。すなわち、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置では、スピーカ内で発生する上記の逆起電力を利用することにより、機器として独立したマイクロフォンを用いた収音を行わなくても、音場補正データの算出を行うことが可能となっている。 In the sound field correction data calculation device configured in this way, when a countercurrent force is generated in the speaker due to the speaker receiving a reflected wave of a predetermined sound, the signal generated by the generated countercurrent force is detected and detected. The sound field correction data is calculated using the signal. Therefore, when calculating the sound field correction data, it is not necessary to collect the sound output from the speaker by using an independent microphone as a device. That is, in the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention, by utilizing the above-mentioned counter electromotive force generated in the speaker, the sound can be collected without using an independent microphone as a device. It is possible to calculate the sound field correction data.
また、本発明の一実施形態において、出力部は、所定の音をスピーカから断続的に出力させる構成としてもよい。この場合、検出部は、スピーカから所定の音が出力されていない各期間に、スピーカが所定の音の反射波を受けたことによって逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する。また、計算部は、検出部によって検出された各期間の検出信号の周波数特性を計算し、計算された各期間の検出信号の周波数特性を平均化する。また、算出部は、平均化された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データを算出する。 Further, in one embodiment of the present invention, the output unit may be configured to intermittently output a predetermined sound from the speaker. In this case, when the back electromotive force is generated by the speaker receiving the reflected wave of the predetermined sound during each period when the speaker does not output the predetermined sound, the detection unit outputs a signal generated by the generated back electromotive force. To detect. In addition, the calculation unit calculates the frequency characteristics of the detection signal of each period detected by the detection unit, and averages the frequency characteristics of the calculated detection signals of each period. Further, the calculation unit calculates the sound field correction data based on the frequency characteristics of the averaged detection signal.
このように、所定の音をスピーカから一定時間又は断続的に出力させることにより、例えば所定の音の信号をスピーカに流したことによって発生する逆起電力の影響を受けない信号(すなわち、スピーカが上記反射波を受けたことによって発生する逆起電力のみによって生じる信号)を検出することが可能となる。 In this way, by outputting a predetermined sound from the speaker for a certain period of time or intermittently, for example, a signal that is not affected by the back electromotive force generated by passing a signal of the predetermined sound through the speaker (that is, the speaker It is possible to detect a signal generated only by the counter electromotive force generated by receiving the reflected wave).
また、本発明の一実施形態において、スピーカは、例えば、車両内の座席のヘッドレストに設置される。この場合、ヘッドレストに設置されたスピーカで受けた反射波によって発生する逆起電力によって生じた信号に基づいて(言い換えると、ヘッドレストに設置されたスピーカの位置で聴こえる音に基づいて)音場補正データが算出されるため、例えば席に座るユーザの耳元付近で高い音場補正効果が得られる。 Further, in one embodiment of the present invention, the speaker is installed, for example, in the headrest of a seat in a vehicle. In this case, the sound field correction data is based on the signal generated by the countercurrent force generated by the reflected wave received by the speaker installed in the headrest (in other words, based on the sound heard at the position of the speaker installed in the headrest). Is calculated, for example, a high sound field correction effect can be obtained near the ear of the user sitting in the seat.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置は、複数のスピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、複数のスピーカから出力される音によって生じる音場を補正する、音場補正データを算出する装置であり、所定の音を複数のスピーカから出力させる出力部と、各スピーカにおいて、少なくとも、複数のスピーカの各々から出力された所定の音の反射波を受けたことによってスピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する検出部と、検出部によって検出されたスピーカ毎の検出信号の周波数特性を計算する計算部と、スピーカ毎に計算された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データをスピーカ毎に算出する算出部とを備える。 Further, the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention corrects the sound field generated by the sounds output from the plurality of speakers by correcting the frequency characteristics of the sounds output from the plurality of speakers. , A device that calculates sound field correction data, and receives an output unit that outputs a predetermined sound from a plurality of speakers, and each speaker receives a reflected wave of a predetermined sound output from at least each of the plurality of speakers. As a result, when a countercurrent force is generated in the speaker, a detection unit that detects the signal generated by the generated countercurrent force, a calculation unit that calculates the frequency characteristics of the detected signal for each speaker detected by the detection unit, and each speaker. It is provided with a calculation unit that calculates sound field correction data for each speaker based on the frequency characteristics of the detection signal calculated in 1.
このように構成された音場補正データ算出装置では、各スピーカが所定の音の反射波を受けたことによって各スピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号が検出され、検出された信号を利用した音場補正データの算出がスピーカ毎に行われる。そのため、音場補正データを算出するにあたり、各スピーカから出力される音を、機器として独立したマイクロフォンを用いて収音する必要がない。すなわち、本発明の一実施形態に係る音場補正データ算出装置では、各スピーカ内で発生する上記の逆起電力を利用することにより、機器として独立したマイクロフォンを用いた収音を行わなくても、音場補正データの算出をスピーカ毎に行うことが可能となっている。 In the sound field correction data calculation device configured in this way, when a countercurrent force is generated in each speaker due to each speaker receiving a reflected wave of a predetermined sound, a signal generated by the generated countercurrent force is detected. , The calculation of the sound field correction data using the detected signal is performed for each speaker. Therefore, when calculating the sound field correction data, it is not necessary to collect the sound output from each speaker by using an independent microphone as a device. That is, in the sound field correction data calculation device according to the embodiment of the present invention, by using the above-mentioned counter electromotive force generated in each speaker, it is not necessary to collect sound using an independent microphone as a device. , It is possible to calculate the sound field correction data for each speaker.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正システムは、車両に設置されており、4つ以上のスピーカと、所定の音を4つ以上のスピーカから出力させる出力部と、各スピーカにおいて、少なくとも、4つ以上のスピーカの各々から出力された所定の音の反射波を受けたことによってスピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する検出部と、検出部によって検出されたスピーカ毎の検出信号の周波数特性を計算する計算部と、スピーカ毎に計算された検出信号の周波数特性に基づいて音場補正データをスピーカ毎に算出する算出部と、算出部によって算出された各スピーカの音場補正データに基づいて、4つ以上のスピーカの各々から出力される音の周波数特性を補正することにより、4つ以上のスピーカから出力される音によって生じる音場を補正する補正部とを備える。 Further, the sound field correction system according to the embodiment of the present invention is installed in a vehicle, and has four or more speakers, an output unit that outputs a predetermined sound from the four or more speakers, and each speaker. When a countercurrent force is generated in a speaker by receiving a reflected wave of a predetermined sound output from at least four or more speakers, a detection unit that detects a signal generated by the generated countercurrent force and a detection unit A calculation unit that calculates the frequency characteristics of the detection signal for each speaker detected by the unit, a calculation unit that calculates sound field correction data for each speaker based on the frequency characteristics of the detection signal calculated for each speaker, and a calculation unit. The sound field generated by the sound output from four or more speakers by correcting the frequency characteristics of the sound output from each of the four or more speakers based on the sound field correction data of each speaker calculated by It is provided with a correction unit for correcting the above.
このように構成された音場補正システムでは、4つ以上のスピーカの夫々で発生する逆起電力を利用することにより、各スピーカの設置エリアでの音場補正データの算出を独立して行うことができ、各スピーカの設置エリアの音場を適切に補正することができる。 In the sound field correction system configured in this way, the sound field correction data in the installation area of each speaker is calculated independently by using the counter electromotive force generated by each of the four or more speakers. It is possible to appropriately correct the sound field in the installation area of each speaker.
また、本発明の一実施形態に係る音場補正システムにおいて、4つ以上のスピーカは、例えば、車両内の前側、後側、右側、左側の各位置に少なくとも1つずつ設置される。 Further, in the sound field correction system according to the embodiment of the present invention, at least one speaker is installed at each position of the front side, the rear side, the right side, and the left side in the vehicle, for example.
このように、各スピーカを前後左右の各位置に設置することで、車室内の前側、後側、右側、左側の各エリアの席付近にスピーカを位置させることができる。各席付近に設置されたスピーカで受けた反射波によって発生する逆起電力によって生じた信号に基づいて(言い換えると、各席付近に設置されたスピーカの位置で聴こえる音に基づいて)音場補正データが算出されるため、各席に座るユーザの近傍位置で高い音場補正効果が得られる。 By installing the speakers at the front, rear, left, and right positions in this way, the speakers can be positioned near the seats in the front, rear, right, and left areas of the vehicle interior. Sound field correction based on the signal generated by the counter electromotive force generated by the reflected wave received by the speakers installed near each seat (in other words, based on the sound heard at the position of the speakers installed near each seat). Since the data is calculated, a high sound field correction effect can be obtained in the vicinity of the user sitting in each seat.
1 音場補正システム
2 音場補正装置
12 マイクロコンピュータ
14 DSP
16 出力回路
18 操作部
20 テスト信号発生回路
22FR、22FL、22RR、22RL 増幅回路
122 CPU
124 ROM
124A 周波数特性計算プログラム
124B 音場補正データ算出プログラム
126 RAM
128 フラッシュメモリ
142 イコライザ部
SPFR、SPFL、SPRR、SPRL スピーカ
M 磁気回路
C ボイスコイル
V コーン型振動板
1 Sound
16
124 ROM
124A Frequency
128
Claims (6)
所定の音を前記スピーカから出力させる出力部と、
前記スピーカが前記所定の音の反射波を受けたことによって前記スピーカ内で逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された検出信号の周波数特性を計算する計算部と、
前記計算部によって計算された検出信号の周波数特性に基づいて前記音場補正データを算出する算出部と、
所定の初期補正データを予め格納する格納部と、
を備え、
前記出力部は、
前記初期補正データによって補正された前記所定の音を前記スピーカから出力させる、
音場補正データ算出装置。 In a sound field correction data calculation device that calculates sound field correction data, which corrects the sound field generated by the sound output from the speaker by correcting the frequency characteristics of the sound output from the speaker.
An output unit that outputs a predetermined sound from the speaker,
When a counter electromotive force is generated in the speaker due to the speaker receiving a reflected wave of the predetermined sound, a detection unit that detects a signal generated by the generated counter electromotive force, and a detection unit.
A calculation unit that calculates the frequency characteristics of the detection signal detected by the detection unit, and
A calculation unit that calculates the sound field correction data based on the frequency characteristics of the detection signal calculated by the calculation unit, and a calculation unit.
A storage unit that stores predetermined initial correction data in advance,
Equipped with a,
The output unit
The predetermined sound corrected by the initial correction data is output from the speaker.
Sound field correction data calculation device.
前記所定の音を前記スピーカから一定時間出力させ、
前記検出部は、
前記スピーカからの前記所定の音の出力の停止後に、前記スピーカが前記所定の音の反射波を受けたことによって前記逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出する、
請求項1に記載の音場補正データ算出装置。 The output unit
The predetermined sound is output from the speaker for a certain period of time.
The detection unit
When the counter electromotive force is generated by the speaker receiving the reflected wave of the predetermined sound after the output of the predetermined sound from the speaker is stopped, the signal generated by the generated counter electromotive force is detected.
The sound field correction data calculation device according to claim 1.
前記所定の音を前記スピーカから断続的に出力させ、
前記検出部は、
前記スピーカから前記所定の音が出力されていない各期間に、前記スピーカが前記所定の音の反射波を受けたことによって前記逆起電力が発生すると、発生した逆起電力によって生じる信号を検出し、
前記計算部は、
前記検出部によって検出された前記各期間の検出信号の周波数特性を計算し、
計算された前記各期間の検出信号の周波数特性を平均化し、
前記算出部は、
前記平均化された前記検出信号の周波数特性に基づいて前記音場補正データを算出する、
請求項1に記載の音場補正データ算出装置。 The output unit
The predetermined sound is intermittently output from the speaker, and the sound is intermittently output.
The detection unit
When the counter electromotive force is generated by the speaker receiving the reflected wave of the predetermined sound during each period when the predetermined sound is not output from the speaker, the signal generated by the generated counter electromotive force is detected. ,
The calculation unit
The frequency characteristics of the detection signal for each period detected by the detection unit are calculated, and the frequency characteristics are calculated.
The calculated frequency characteristics of the detected signals for each period are averaged and calculated.
The calculation unit
The sound field correction data is calculated based on the frequency characteristics of the averaged detection signal.
The sound field correction data calculation device according to claim 1.
前記検出部は、
前記増幅部によって増幅された前記信号を検出し、
前記計算部は、
前記検出部によって検出された検出信号の周波数特性を計算し、
前記算出部は、
前記計算部によって計算された検出信号の周波数特性と、リファレンスの周波数特性に基づいて、前記音場補正データを算出する、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の音場補正データ算出装置。 Further provided with an amplification unit that amplifies the signal generated by the generated back electromotive force.
The detection unit
The signal amplified by the amplification unit is detected and
The calculation unit
The frequency characteristics of the detection signal detected by the detection unit are calculated, and the frequency characteristics are calculated.
The calculation unit
The sound field correction data is calculated based on the frequency characteristics of the detection signal calculated by the calculation unit and the frequency characteristics of the reference.
The sound field correction data calculation device according to any one of claims 1 to 3.
車両内の座席のヘッドレストに設置された、
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の音場補正データ算出装置。 The speaker is
Installed on the headrest of the seat in the vehicle,
The sound field correction data calculation device according to any one of claims 1 to 4.
前記音場補正データ算出装置によって算出された前記音場補正データに基づいて、前記スピーカから出力される音の周波数特性を補正することにより、前記スピーカから出力される音によって生じる音場を補正する補正部と、
を備える、
音場補正装置。 The sound field correction data calculation device according to any one of claims 1 to 5.
The sound field generated by the sound output from the speaker is corrected by correcting the frequency characteristics of the sound output from the speaker based on the sound field correction data calculated by the sound field correction data calculation device. Correction part and
To prepare
Sound field correction device.
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