JPH06121396A - 聴取位置自動補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両に搭載されているオーディオに
関し、聴取位置につき複数のスピーカの非対称配置に対
する音像の偏りを補正することを目的とする。 【構成】 聴取位置補正装置に、スピーカへの信号デイ
レイを補正する時間差補正用ディレイ部５、６と、スピ
ーカへの信号レベルを補正するレベル差補正用アッテネ
ータ７、８と、音源からのテスト音信号を基準してテス
ト音信号の立上がりを検出して各複数のスピーカと聴取
位置との間の各伝播時間を計測する音波伝播時間計測手
段９０と、各伝播時間の差を計算しこの伝播時間の差を
信号デイレイの補正量として設定する時間差計算部９５
と、各伝播時間から各スピーカと聴取位置との距離を求
め、この距離の二乗に逆比例する音波の減衰を信号レベ
ルの補正量として設定するレベル差計算部９６とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載されているオ
ーディオに関し、特に本発明では聴取位置につき複数の
スピーカの非対称配置に対する音像の偏りを補正するこ
とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来このような分野の技術として聴取位
置補正装置があった。車両に搭載されるオーディオでは
聴取位置に対してステレオのように複数のスピーカが非
対称に配置される。このため複数のスピーカにより形成
される音像は偏っている。この聴取位置補正装置は、聴
取位置に関して複数のスピーカが非対称に配置されてい
るため生じる音像の偏りを補正するために、予め複数の
スピーカからの音波の伝播の時間的ずれ、音波の減衰の
偏りを、複数の信号間のデイレイ、ゲインにより調整し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の聴
取位置補正装置は、オーディオを搭載する車種ごとにそ
れぞれの聴取位置の補正を行うため、複数のスピーカか
らの音波の伝播の時間的ずれ、音波の減衰の偏りを複数
の信号間のデイレイ、ゲインにより調整しているから、
市販オーディオのように搭載される車種が予測できない
場合には容易に対応できないという問題がある。すなわ
ち各種車両ごとに複数のスピーカの配置が異なり、聴取
位置に関するスピーカの非対称性の補正は各種車両ごと
に行う必要があるためである。

【０００４】したがって本発明は上記問題点に鑑みオー
ディオを搭載する車種の如何を問わず使用できる聴取位
置自動補正装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、聴取位置に対して非対称に配置され、音
源からの電気信号を再生する複数のスピーカが形成する
音像の偏りを補正する聴取位置補正装置に時間差補正用
ディレイ部、レベル差補正用アッテネータ、音波伝播時
間計測手段、時間差計算部及びレベル差計算部を具備す
る。

【０００６】前記時間差補正用ディレイ部は前記スピー
カの前段に設置されスピーカへの信号デイレイを補正す
る。前記レベル差補正用アッテネータは前記スピーカの
前段に設置されスピーカへの信号レベルを補正する。前
記音波伝播時間計測手段は前記音源からのテスト音信号
を基準してテスト音信号の立上がりを検出して各前記複
数のスピーカと聴取位置との間の各伝播時間を計測す
る。

【０００７】前記時間差計算部は前記各伝播時間の差を
計算しこの伝播時間の差を前記信号デイレイの補正量と
して前記時間差補正用ディレイ部に設定する。前記レベ
ル差計算部は各伝播時間から各スピーカと聴取位置との
距離を求め、この距離から前記信号レベルの補正量とし
てレベル差補正用アッテネータに設定する。

【０００８】

【作用】本発明の聴取位置自動補正装置によれば、前記
音源からのテスト音信号を基準してテスト音信号の立上
がりが検出され各前記複数のスピーカと聴取位置との間
の各伝播時間が計測され、前記各伝播時間の差が計算さ
れこの伝播時間の差が前記信号デイレイの補正量として
前記時間差補正用ディレイ部に設定され、各伝播時間か
ら各スピーカと聴取位置との距離が求められ、この距離
の二乗に逆比例する音波の減衰が前記信号レベルの補正
量としてレベル差補正用アッテネータに設定されること
により、聴取位置に対してスピーカが非対称に配置され
ている場合の音像の偏りを補正でき、正常なステレオ感
を得ることが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る聴取位置自動補
正装置を示す図である。本図に示すように、聴取位置自
動補正装置２０は、一例として車両に搭載されたオーデ
ィオ１００に組み込まれて使用されている。先ずこのオ
ーディオ１００について説明する。前記オーディオ１０
０は、ＣＤプレーヤ、ラジオチューナ、カセットデッキ
等からなり、左右ステレオのディジタル信号を出力する
音源１０１と、該音源１０１からのディジタル信号をア
ナログ信号にそれぞれ変換するＤ／Ａ変換器１０２及び
１０３(Digital to Analog Converter) と、前記変換す
るＤ／Ａ変換器１０２及び１０３にそれぞれ接続されス
ピーカを駆動するための電力増幅器１０４及びあ１０５
と、該電力増幅器１０４及びあ１０５にそれぞれ接続さ
れ、車室２００内に向けられ左右のドアに取り付けられ
るスピーカ１０６及び１０７とを具備する。音源１０１
には聴取位置の補正時には簡単なインパルス等のテスト
信号が使用される。

【００１０】前記聴取位置自動補正装置２０は、前記車
室２００の非対称な運転席、又は助手席等の聴取位置
（両耳）に設けられ、スピーカ１０６及び１０７により
再生され車室内を伝播したテスト音を捕捉する左右のマ
イクロフォン１及び２と、該マイクロフォン１及び２に
それぞれ接続され捕捉音を変換した電気信号を増幅する
増幅器３及び４と、音源１０１及び変換するＤ／Ａ変換
器１０２及び１０３との間にそれぞれ設けられ、デイレ
イ時間を可変する時間差補正用ディレイ部５及び６と、
該時間差補正用ディレイ部５及び６の後段に設けられゲ
インを可変するレベル差補正用アッテネータ７及び８
と、前記増幅器３及び４に接続され音源１０１のテスト
音を基準にして前記時間差補正用ディレイ部５及び６に
設定するべきデイレイ時間を計算しかつレベル差補正用
アッテネータ７及び８に設定すべきゲインを計算するた
めの立上がり検出及び時間差・レベル差計算部９を具備
する。次に立上がり検出及び時間差・レベル差計算部９
を説明する。

【００１１】図２は図１の立上がり検出及び時間差・レ
ベル差計算部の構成を示す図である。本図に示す立上が
り検出及び時間差・レベル差計算部９は、先ず音波伝播
時間計測手段９０を具備する。該音波伝播時間手段９０
は音源１０１に接続されテスト音の信号の発生により時
間の計測をリセット、スタートするタイマ９１及び９２
と、増幅器３及び４にそれぞれ接続され左右のマイクロ
フォン１及び２で捕捉されるテスト音の信号立上がりを
検出し、その立上がり信号で前記タイマ９１及び９２の
時間計測を停止する立上がり検出部９３及び９４とを具
備する。立上がり検出部９３及び９４にはテスト音信号
の立上がりよりも低いレベルのスレショールドＶR を決
めておき、テスト音信号がスレショールドを最初に越え
た点を立上がりとして検出するようにしてある。あるい
はスレショールドを越えた最初のピークを立上がりとし
てもよい。

【００１２】図３は左右のスピーカから左右マイクロフ
ォンまでの間を音波が伝播するための所要時間を説明す
る図である。本図（ａ）に示すように、タイマ９１では
音源音源１０１により計測時間が開始し立上がり検出部
９３で検出されたテスト音信号の立上がりで計測時間が
停止し得られる計測時間ｔR が右スピーカ１０６から右
マイクロフォン２までの間を音波が伝播する時間とな
る。同様に本図（ｂ）に示すように、タイマ９２では音
源音源１０１により計測時間が開始し立上がり検出部９
４で検出されたテスト音信号の立上がりで計測時間が停
止し得られる計測時間ｔL が左スピーカ１０７から左マ
イクロフォン１までの間を音波が伝播する時間となる。

【００１３】次に立上がり検出及び時間差・レベル差計
算部９は時間差計算部９５を具備する。該時間差計算部
９５はタイマ９１及び９２で得られた計測時間ｔR 及び
ｔLから時間差ｔL −ｔR を求め、時間差補正用ディレ
イ部５及び６のそれぞれのデイレイ量の差が前記時間差
ｔL −ｔR になるようにデイレイ量を設定するようにし
てある。

【００１４】また立上がり検出及び時間差・レベル差計
算部９はレベル差計算部９６を具備する。該レベル差計
算部９６はタイマ９１及び９２で得られた計測時間ｔR
及びｔL から以下のようにしてスピーカ１０６及びマイ
クロフォン２との間の距離ＤR 、スピーカ１０７及びマ
イクロフォン１との間の距離ＤL 求める。 ＤR ＝ｔR ×ｖ ＤL ＝ｔL ×ｖ ここにｖは音速である。

【００１５】さらに音波がこの距離ＤR 、ＤL を伝播す
る間に減衰する伝播減衰量をそれぞれＶR 、ＶL とし
て、音波の伝播減衰量が拡散によるという条件を設ける
と、以下のようになる。 ＶR ∝１／ＤR ² ＝１／（ｔR ×ｖ）² ＶL ∝１／ＤL ² ＝１／（ｔL ×ｖ）² 前記レベル差計算部９６はレベル差補正用アッテネータ
７及び８の一方にゲイン１．０、もう一方にＶR 、ＶL
の比をゲインとして設定するようにしてある。なお時間
差計算部９５及びレベル差計算部９６はＣＰＵ（中央演
算装置）に形成するようにしてある。

【００１６】図４は立上り検出及び時間差・レベル差計
算部の一連の動作を説明するフローチャートである。本
図に示すステップ１では聴取位置の補正の要求が外部か
らあるかを判断する。オーディオが設置された当初には
補正要求有りとして要求する。ステップ２において、補
正要求あれば時間差計算部９５により前述のようして伝
播時間の差を信号デイレイの補正量として算出し時間差
補正用ディレイ部５及び６に設定する。

【００１７】ステップ３において、前述のようにして各
伝播時間から各スピーカと聴取位置との距離を求め、こ
の距離の二乗に逆比例する音波の減衰を信号レベルの補
正量としてレベル差補正用アッテネータに設定する。ス
テップ４において、ステップ１で補正要求がなければ補
正が終了しているとして、音源１０１からのＣＤプレー
ヤ、ラジオチューナ、カセットデッキ等の再生音の形成
を行う。このようにして聴取位置での音像の偏りを自動
的に補正することが可能になる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、音
源からのテスト音信号を基準してテスト音信号の立上が
りを検出し各前記複数のスピーカと聴取位置との間の各
伝播時間を計測し、各伝播時間の差を計算しこの伝播時
間の差を信号デイレイの補正量として前記時間差補正用
ディレイ部に設定し、各伝播時間から各スピーカと聴取
位置との距離を求め、この距離の二乗に逆比例する音波
の減衰を信号レベルの補正量としてレベル差補正用アッ
テネータに設定するようにしたので、聴取位置に対して
スピーカが非対称に配置されている場合の音像の偏りを
補正でき、正常なステレオ感を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る聴取位置自動補正装置を
示す図である。

【図２】図１の立上がり検出及び時間差・レベル差計算
部の構成をする図である。

【図３】左右スピーカから左右マイクロフォンまでの間
を音波が伝播するための所要時間を説明する図である。

【図４】立上り検出及び時間差・レベル差計算部の一連
の動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１、２…マイクロフォン ５、６…時間差補正用ディレイ部 ７、８…レベル差補正用アッテネータ ９…立上がり検出及び時間差・レベル差計算部 ２０…聴取位置自動補正装置 ９０…音波伝播時間計測手段 ９５…時間差計算部 ９６…レベル差計算部 １００…オーディオ １０１…音源 １０６、１０７…スピーカ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 聴取位置に対して非対称に配置され、音
   源からの信号を再生する複数のスピーカが形成する音像
   の偏りを補正する聴取位置補正装置であって、 前記スピーカの前段に設置されスピーカへの信号のデイ
   レイを補正する時間差補正用ディレイ部（５、６）と、 前記スピーカの前段に設置されスピーカへの信号のレベ
   ルを補正するレベル差補正用アッテネータ（７、８）
   と、 前記音源からのテスト音信号を基準してテスト音信号の
   立上がりを検出して各前記複数のスピーカと聴取位置と
   の間の各伝播時間を計測する音波伝播時間計測手段（９
   ０）と、 前記各伝播時間の差を計算しこの伝播時間の差を前記信
   号のデイレイの補正量として前記時間差補正用ディレイ
   部（５、６）に設定する時間差計算部（９５）と、 各伝播時間から各スピーカと聴取位置との距離を求め、
   この距離から前記信号のレベルの補正量をレベル差補正
   用アッテネータ（７、８）に設定するレベル差計算部
   （９６）とを備えることを特徴とする聴取位置自動補正
   装置。