JPH06324689A - 音響測定方法 - Google Patents
音響測定方法Info
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- JPH06324689A JPH06324689A JP11317193A JP11317193A JPH06324689A JP H06324689 A JPH06324689 A JP H06324689A JP 11317193 A JP11317193 A JP 11317193A JP 11317193 A JP11317193 A JP 11317193A JP H06324689 A JPH06324689 A JP H06324689A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 所望の側方壁面からの反射音を同時に収音さ
れる直接音から分離して取り出し、人間の主観評価とよ
く対応のとれた全方向からの音の成分に対する所望側方
からの反射音成分の比（ＬＤ）が精度よく求められるよ
うにする。 【構成】 時間軸伸長されたインパルス音響信号を受聴
点において少なくとも所望の側方壁面からの反射音を含
むように単一指向性マイクロホン６により収音し、その
収音した信号について計算機１においてインパルス応答
を計算し、計算結果について直接音成分から所望側方か
らの反射音成分を時間的に分離する。
れる直接音から分離して取り出し、人間の主観評価とよ
く対応のとれた全方向からの音の成分に対する所望側方
からの反射音成分の比（ＬＤ）が精度よく求められるよ
うにする。 【構成】 時間軸伸長されたインパルス音響信号を受聴
点において少なくとも所望の側方壁面からの反射音を含
むように単一指向性マイクロホン６により収音し、その
収音した信号について計算機１においてインパルス応答
を計算し、計算結果について直接音成分から所望側方か
らの反射音成分を時間的に分離する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人間の主観評価との対
応がとれ、室内音響特性を表すのに重要な評価要素とな
る、全方向から受聴点に到来する音の成分に対する所望
の側方からの反射音成分の初期エネルギーについての比
ＬＣ(Lateral Component）を精度良く測定するための、
とくに所望の側方壁面からの反射音成分を分離して取り
出す方法に関する。
応がとれ、室内音響特性を表すのに重要な評価要素とな
る、全方向から受聴点に到来する音の成分に対する所望
の側方からの反射音成分の初期エネルギーについての比
ＬＣ(Lateral Component）を精度良く測定するための、
とくに所望の側方壁面からの反射音成分を分離して取り
出す方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内の受音点において、所望の側方壁面
からの反射音成分を測定する従来の方法としては、パラ
ボラマイクロホンを使用して収音する方法 Theile.R.
"Richtungsverteilung und Zeitfolge der Schallruckw
urfe in Raumen." ACUSTICA, 3,291(1953) および Meye
r.E., Kuttruff.H.,Roy.N. "Raumakustische Untersuch
ungen an einen Modell der Stadthalle in Gottinge
n." ACUSTICA,19,132(1967)、ダミーヘッドによる収音
方法 Keet.V. "The influence of early refrectionson
the Spatial Impression." 6th ICA, E-2-4,(1968)、
いわゆる近接４点法と言われる測定法、山須田、小路、
安川、斉藤、山崎、伊藤：「デジタル技術を用いた室内
の空間情報の一測定法」音響学会建築音響研究会資料 A
A79-03 (1973)、およびアレイマイクロホンを使用して
収音する方法、Flanagan.J.L. "Use ofacoustic filter
ing to control the beamwidth of steered microphone
arrays." J.Acoust.Soc.Am.,78(2), 423(1985)、西：
「広帯域アレーマイクロホンを用いた室内音場の物理評
価」音響学会誌44,10, p.719(1988)および西他：「多方
向同時収音装置」電気音響研究会資料EA88-65, 33(198
8) 等がある。
からの反射音成分を測定する従来の方法としては、パラ
ボラマイクロホンを使用して収音する方法 Theile.R.
"Richtungsverteilung und Zeitfolge der Schallruckw
urfe in Raumen." ACUSTICA, 3,291(1953) および Meye
r.E., Kuttruff.H.,Roy.N. "Raumakustische Untersuch
ungen an einen Modell der Stadthalle in Gottinge
n." ACUSTICA,19,132(1967)、ダミーヘッドによる収音
方法 Keet.V. "The influence of early refrectionson
the Spatial Impression." 6th ICA, E-2-4,(1968)、
いわゆる近接４点法と言われる測定法、山須田、小路、
安川、斉藤、山崎、伊藤：「デジタル技術を用いた室内
の空間情報の一測定法」音響学会建築音響研究会資料 A
A79-03 (1973)、およびアレイマイクロホンを使用して
収音する方法、Flanagan.J.L. "Use ofacoustic filter
ing to control the beamwidth of steered microphone
arrays." J.Acoust.Soc.Am.,78(2), 423(1985)、西：
「広帯域アレーマイクロホンを用いた室内音場の物理評
価」音響学会誌44,10, p.719(1988)および西他：「多方
向同時収音装置」電気音響研究会資料EA88-65, 33(198
8) 等がある。
【０００３】また、単一指向性マイクロホンを側方壁面
に向けて反射音を収音するという方法もこれまで研究さ
れてきているが、直接音成分と反射音成分を精度良く分
離するという点で問題が残されてきた（例えば、三上、
西、古川：「可変指向性マイクロホンを用いた室内音場
測定法における方向性情報の測定精度の改善」、音響学
会講演論文集 2-8-17(1988,Oct.)）。しかし、この方法
は、原理的にも簡単なことから、測定機材、測定方法の
簡便化が図れ、測定精度の面でも有用な方法であるとい
える。
に向けて反射音を収音するという方法もこれまで研究さ
れてきているが、直接音成分と反射音成分を精度良く分
離するという点で問題が残されてきた（例えば、三上、
西、古川：「可変指向性マイクロホンを用いた室内音場
測定法における方向性情報の測定精度の改善」、音響学
会講演論文集 2-8-17(1988,Oct.)）。しかし、この方法
は、原理的にも簡単なことから、測定機材、測定方法の
簡便化が図れ、測定精度の面でも有用な方法であるとい
える。
【０００４】さらに、側方からの反射音成分の比を求め
る従来の方法としてＬＥ (LateralEfficiency) と呼ば
れる方法 V.L.Jordan,"Acoustical Design of Concert
Halls and Theaters" APPLIED SCIENCE PUBLISHERS(198
0)があるが、ＬＥは、側方からの反射音を双指向性マイ
クロホンによって収音するため、左右から同じ反射音が
到来した場合双方で打ち消されてしまうという欠点を有
する。これについては、前述の三上、西、古川の音響学
会講演論文集 2-8-17 (1988.Oct.) に論じられている。
る従来の方法としてＬＥ (LateralEfficiency) と呼ば
れる方法 V.L.Jordan,"Acoustical Design of Concert
Halls and Theaters" APPLIED SCIENCE PUBLISHERS(198
0)があるが、ＬＥは、側方からの反射音を双指向性マイ
クロホンによって収音するため、左右から同じ反射音が
到来した場合双方で打ち消されてしまうという欠点を有
する。これについては、前述の三上、西、古川の音響学
会講演論文集 2-8-17 (1988.Oct.) に論じられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て説明したように、従来の室内受音点において所望の側
方壁面からの反射音成分を測定する方法、およびその反
射音成分の比を求める方法は、所望の側方からの反射音
成分のみを分離して取り出すという点においていずれも
不満足なもので、高精度な測定になり得なかった。
て説明したように、従来の室内受音点において所望の側
方壁面からの反射音成分を測定する方法、およびその反
射音成分の比を求める方法は、所望の側方からの反射音
成分のみを分離して取り出すという点においていずれも
不満足なもので、高精度な測定になり得なかった。
【０００６】単一指向性マイクロホンを所望の側方壁面
に向けて反射音を収音することは、従来技術としても説
明したが、一般に受聴点において、単一指向性マイクロ
ホンを側方に向けて所望の側方からの反射音成分のみを
収音する場合、マイクロホンを側方に向けても音源方向
への指向性は−６ｄＢとなり、音源からの直接音も収音
されてしまうことが避けられない。そこで、収音したデ
ータから直接音成分を分離する方法が問題とされてき
た。
に向けて反射音を収音することは、従来技術としても説
明したが、一般に受聴点において、単一指向性マイクロ
ホンを側方に向けて所望の側方からの反射音成分のみを
収音する場合、マイクロホンを側方に向けても音源方向
への指向性は−６ｄＢとなり、音源からの直接音も収音
されてしまうことが避けられない。そこで、収音したデ
ータから直接音成分を分離する方法が問題とされてき
た。
【０００７】本発明の目的は、反射音の収音方法に関し
ては、単一指向性マイクロホンを所望の側方に向けて収
音するという従来の方法を採りながら、まったく新規な
方法によって所望の側方壁面からの反射音を直接音から
精度よく分離し、それによって全方向から到来する音の
成分に対する所望の側方からの反射音成分の初期エネル
ギーについての比（ＬＣ）を高精度に求め得るようにす
ることにある。
ては、単一指向性マイクロホンを所望の側方に向けて収
音するという従来の方法を採りながら、まったく新規な
方法によって所望の側方壁面からの反射音を直接音から
精度よく分離し、それによって全方向から到来する音の
成分に対する所望の側方からの反射音成分の初期エネル
ギーについての比（ＬＣ）を高精度に求め得るようにす
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明音響測定方法は、室内において時間軸伸長さ
れたインパルス音響信号をスピーカーを用いて放射し、
該放射した音響信号を受聴する前記室内における任意の
受聴点において、単一指向性マイクロホンを所望の側方
壁面に向けて該所望の側方壁面から到来する反射音は少
なくともすべて含むように収音し、該収音した音響信号
について、前記時間軸伸長されたインパルス音響信号に
関するインパルス応答を計算し、該計算したインパルス
応答から前記収音した音響信号に含まれる前記スピーカ
ーからの直接音と前記所望の側方壁面から到来する反射
音とを時間的に分離するようにしたことを特徴とするも
のである。
に、本発明音響測定方法は、室内において時間軸伸長さ
れたインパルス音響信号をスピーカーを用いて放射し、
該放射した音響信号を受聴する前記室内における任意の
受聴点において、単一指向性マイクロホンを所望の側方
壁面に向けて該所望の側方壁面から到来する反射音は少
なくともすべて含むように収音し、該収音した音響信号
について、前記時間軸伸長されたインパルス音響信号に
関するインパルス応答を計算し、該計算したインパルス
応答から前記収音した音響信号に含まれる前記スピーカ
ーからの直接音と前記所望の側方壁面から到来する反射
音とを時間的に分離するようにしたことを特徴とするも
のである。
【０００９】
【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明音響測定方法の一実
施例を示すシステム構成図を示す。本発明では、この実
施例に見られるように、測定の対象となるホールなど室
内でスピーカーを用いて実際に音を出し、直接音と所望
の側方壁面からの反射音が混在する音響信号を単一指向
性マイクロホンで収音、波形処理をして所望側方からの
反射音を分離測定するようにしている。
を詳細に説明する。図１は、本発明音響測定方法の一実
施例を示すシステム構成図を示す。本発明では、この実
施例に見られるように、測定の対象となるホールなど室
内でスピーカーを用いて実際に音を出し、直接音と所望
の側方壁面からの反射音が混在する音響信号を単一指向
性マイクロホンで収音、波形処理をして所望側方からの
反射音を分離測定するようにしている。
【００１０】図１において、計算機１からインパルス信
号を時間軸伸長したデータ信号（ＴＳＰ（Time Stretch
ed Pulse）信号データ）が出力される。この信号はＤ／
Ａ変換器２によりアナログ信号に変換され、さらに測定
条件等により定まる所望の帯域特性およびレベルにする
ためのアナログフィルタ３および増幅器４を介してホー
ル９内に設置されるスピーカー５に印加される。
号を時間軸伸長したデータ信号（ＴＳＰ（Time Stretch
ed Pulse）信号データ）が出力される。この信号はＤ／
Ａ変換器２によりアナログ信号に変換され、さらに測定
条件等により定まる所望の帯域特性およびレベルにする
ためのアナログフィルタ３および増幅器４を介してホー
ル９内に設置されるスピーカー５に印加される。
【００１１】ホール９内において、スピーカー５から放
射された音響信号は受聴点に該当する位置に配置したマ
イクロホン６により収音される。このマイクロホン６
は、所望の側方壁面から反射して来る音を収音できるよ
うに、その指向性は単一指向性を有するものとする。
射された音響信号は受聴点に該当する位置に配置したマ
イクロホン６により収音される。このマイクロホン６
は、所望の側方壁面から反射して来る音を収音できるよ
うに、その指向性は単一指向性を有するものとする。
【００１２】図示の実施例では、位相合成により単一指
向性が得られるようにするために、中心の１個に対し対
称配置した周辺の４個とからなり合計５個の無指向性マ
イクロホンを使用し、このうち周辺の４個の無指向性マ
イクロホンで双指向性を２組作り、残りの無指向性マイ
クロホン１個と組み合わせて指向性合成によりあらゆる
方向に対し単一指向性が得られるようにする。これは、
マイクロホンの向きを変えることなく任意の方向からの
反射音を簡単に測定できるようにするためである。この
ようにして所望の指向性にしたマイクロホンを用いて収
音することにより、所望の側方から到来する反射音が収
音されることになる。しかし、この収音される音には所
望の側方からの音だけでなく直接音も当然含まれてい
る。
向性が得られるようにするために、中心の１個に対し対
称配置した周辺の４個とからなり合計５個の無指向性マ
イクロホンを使用し、このうち周辺の４個の無指向性マ
イクロホンで双指向性を２組作り、残りの無指向性マイ
クロホン１個と組み合わせて指向性合成によりあらゆる
方向に対し単一指向性が得られるようにする。これは、
マイクロホンの向きを変えることなく任意の方向からの
反射音を簡単に測定できるようにするためである。この
ようにして所望の指向性にしたマイクロホンを用いて収
音することにより、所望の側方から到来する反射音が収
音されることになる。しかし、この収音される音には所
望の側方からの音だけでなく直接音も当然含まれてい
る。
【００１３】収音された音響信号（電気信号）は増幅器
７で増幅され、Ａ／Ｄ変換器８を通してディジタルデー
タ（応答データ）に変換されて後計算機１に取り込まれ
る。取り込まれた応答データとしての時間軸伸長された
インパルス音響の収音結果をもとに計算機１の中で波形
処理を施し、収音した室内の受聴点における側方のイン
パルス応答を計算する。これと同時に前述の５個の無指
向性マイクロホンのうち中心の１個の無指向性マイクロ
ホンで収音された直接音を含む全方向からの音による応
答も計算する。
７で増幅され、Ａ／Ｄ変換器８を通してディジタルデー
タ（応答データ）に変換されて後計算機１に取り込まれ
る。取り込まれた応答データとしての時間軸伸長された
インパルス音響の収音結果をもとに計算機１の中で波形
処理を施し、収音した室内の受聴点における側方のイン
パルス応答を計算する。これと同時に前述の５個の無指
向性マイクロホンのうち中心の１個の無指向性マイクロ
ホンで収音された直接音を含む全方向からの音による応
答も計算する。
【００１４】図２は、マイクロホンの指向性を所望の側
方にして収音して得られたデータをもとに、インパルス
応答を計算した結果を示す。前述したように、マイクロ
ホンの指向性を側方とした場合にも収音された音には直
接音成分が一緒に収音されている。しかし、インパルス
応答であるため、直接音成分の立ち上がり、立ち下がり
が鋭く、反射音成分との区別が簡単につけられるため、
破線で示すように直接音成分のレベルが十分に下がった
ところで時間的に波形を切りとり、インパルス応答の中
から直接音成分を分離除去するという処理を施すことに
より、反射音成分だけの応答を目的データとして記録で
きるようにする。
方にして収音して得られたデータをもとに、インパルス
応答を計算した結果を示す。前述したように、マイクロ
ホンの指向性を側方とした場合にも収音された音には直
接音成分が一緒に収音されている。しかし、インパルス
応答であるため、直接音成分の立ち上がり、立ち下がり
が鋭く、反射音成分との区別が簡単につけられるため、
破線で示すように直接音成分のレベルが十分に下がった
ところで時間的に波形を切りとり、インパルス応答の中
から直接音成分を分離除去するという処理を施すことに
より、反射音成分だけの応答を目的データとして記録で
きるようにする。
【００１５】以上により、本発明の目的とした所望の側
方から受聴点に到来する反射音のみを分離して取り出す
ことが可能になったが、この側方からの反射音を用い、
これの全方向から受聴点に到来する音の成分に対する、
０〜８０ｍsec 程度の初期エネルギーについての比率
（ＬＣ）を次式により求めることができる。
方から受聴点に到来する反射音のみを分離して取り出す
ことが可能になったが、この側方からの反射音を用い、
これの全方向から受聴点に到来する音の成分に対する、
０〜８０ｍsec 程度の初期エネルギーについての比率
（ＬＣ）を次式により求めることができる。
【数１】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、従来行われてきたよう
に単にホール等の所望の側方壁面からの反射音を単一指
向性のマイクロホンを用いて収音するなどの方法でな
く、時間軸伸長されたインパルス音響信号をスピーカー
から放射し、受聴点において、少なくとも所望の側方壁
面から到来する反射音を含むように単一指向性マイクロ
ホンを用いて収音し、その収音した音響信号についてイ
ンパルス応答を求め、直接音成分と反射音成分とを時間
的に切り分けるようにしているため、精度良く所望の側
方壁面から到来する反射音を測定することができる。
に単にホール等の所望の側方壁面からの反射音を単一指
向性のマイクロホンを用いて収音するなどの方法でな
く、時間軸伸長されたインパルス音響信号をスピーカー
から放射し、受聴点において、少なくとも所望の側方壁
面から到来する反射音を含むように単一指向性マイクロ
ホンを用いて収音し、その収音した音響信号についてイ
ンパルス応答を求め、直接音成分と反射音成分とを時間
的に切り分けるようにしているため、精度良く所望の側
方壁面から到来する反射音を測定することができる。
【００１７】また、本発明によれば、側方からの反射音
成分のみを確実に収音することができるようになるた
め、受聴点における初期エネルギーの全方向から到来す
る音の成分に対する側方からの反射音成分の比（ＬＣ）
を精度良く求められる。なお、これまでは、数多くのマ
イクロホンを使用し、個々のマイクロホンの位相差等か
ら音の到来方向を測定し、側方からの反射音を収音する
などの方法も行われてきたが、本発明においては単一指
向性マイクロホンを直接側方に向けて測定するので、測
定機材の点数も少なく、測定自体も原理的に簡単なので
側方からの反射音の測定を容易に行うことができる。こ
の測定に際し、数回同期加算をとったとしても、１カ所
の測定点につき１０乃至１５分程度の測定でＬＣが算出
できるものと予想される。
成分のみを確実に収音することができるようになるた
め、受聴点における初期エネルギーの全方向から到来す
る音の成分に対する側方からの反射音成分の比（ＬＣ）
を精度良く求められる。なお、これまでは、数多くのマ
イクロホンを使用し、個々のマイクロホンの位相差等か
ら音の到来方向を測定し、側方からの反射音を収音する
などの方法も行われてきたが、本発明においては単一指
向性マイクロホンを直接側方に向けて測定するので、測
定機材の点数も少なく、測定自体も原理的に簡単なので
側方からの反射音の測定を容易に行うことができる。こ
の測定に際し、数回同期加算をとったとしても、１カ所
の測定点につき１０乃至１５分程度の測定でＬＣが算出
できるものと予想される。
【００１８】さらにまた、測定結果として出力されるイ
ンパルス応答について、直接音成分の立ち上がりから立
ち下がりまでの時間が２０μsec （４８ｋＨｚサンプリ
ング時）程度であるのに対し、直接音成分が到来してか
ら最初の反射音成分が到来するまで通常（中規模のホー
ルにおいて）約５〜１０ｍsec 程度を要すると考えられ
るので直接音成分と反射音成分とは時間的に十分区別す
ることが可能であり、直接音成分と反射音成分を精度良
く分離することができる。その結果、同時に測定した全
方向からの到来する音の成分によるインパルス応答と、
分離して側方からの反射音成分のみになったインパルス
応答の各結果が使用できることから、本発明を用いてＬ
Ｃをより高精度に求めることができ、室内音響の測定評
価に有用なものとなる。
ンパルス応答について、直接音成分の立ち上がりから立
ち下がりまでの時間が２０μsec （４８ｋＨｚサンプリ
ング時）程度であるのに対し、直接音成分が到来してか
ら最初の反射音成分が到来するまで通常（中規模のホー
ルにおいて）約５〜１０ｍsec 程度を要すると考えられ
るので直接音成分と反射音成分とは時間的に十分区別す
ることが可能であり、直接音成分と反射音成分を精度良
く分離することができる。その結果、同時に測定した全
方向からの到来する音の成分によるインパルス応答と、
分離して側方からの反射音成分のみになったインパルス
応答の各結果が使用できることから、本発明を用いてＬ
Ｃをより高精度に求めることができ、室内音響の測定評
価に有用なものとなる。
【図１】本発明による音響測定方法の一実施例を示すシ
ステム構成図である。
ステム構成図である。
【図２】図１のシステムで計算されたインパルス応答を
示す線図である。
示す線図である。
１ 計算機 ２ Ｄ／Ａ変換器 ３ アナログフィルタ ４，７ 増幅器 ５ スピーカー ６ マイクロホン ８ Ａ／Ｄ変換器 ９ ホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 逸雄 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 西 隆司 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 室内において時間軸伸長されたインパル
ス音響信号をスピーカーを用いて放射し、該放射した音
響信号を受聴する前記室内における任意の受聴点におい
て、単一指向性マイクロホンを所望の側方壁面に向けて
該所望の側方壁面から到来する反射音は少なくともすべ
て含むように収音し、該収音した音響信号について、前
記時間軸伸長されたインパルス音響信号に関するインパ
ルス応答を計算し、該計算したインパルス応答から前記
収音した音響信号に含まれる前記スピーカーからの直接
音と前記所望の側方壁面から到来する反射音とを時間的
に分離するようにしたことを特徴とする音響測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11317193A JPH06324689A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 音響測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11317193A JPH06324689A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 音響測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324689A true JPH06324689A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14605361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11317193A Pending JPH06324689A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 音響測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06324689A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6453253B1 (en) | 1998-08-20 | 2002-09-17 | Yamaha Corporation | Impulse response measuring method |
| JP2011215378A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Yamaha Corp | 信号処理装置 |
| JP2012145962A (ja) * | 2006-09-20 | 2012-08-02 | Harman Internatl Industries Inc | オーディオ入力信号の反響コンテンツを抽出および変更するためのシステム |
| JP2013238643A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | インパルス応答生成装置、インパルス応答生成システム及びインパルス応答生成プログラム |
| JP2014112767A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | インパルス応答生成装置、インパルス応答生成システム及びインパルス応答生成プログラム |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP11317193A patent/JPH06324689A/ja active Pending
Cited By (7)
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| JP2014052654A (ja) * | 2006-09-20 | 2014-03-20 | Harman Internatl Industries Inc | オーディオ入力信号の反響コンテンツを抽出および変更するためのシステム |
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