応答波形合成方法、応答波形合成装置、音響設計支援装置および音響設計支援プログラム
【課題】複数の部分帯域に分割して求められた周波数特性に基づいて不連続でない応答波形を求めることのできる応答波形合成方法および音響設計支援装置を提供する。
【解決手段】可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用いて応答波形を求める。１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求め、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の全周波数帯域においてフラットな応答波形を得る。
【解決手段】可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用いて応答波形を求める。１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求め、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の全周波数帯域においてフラットな応答波形を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、周波数領域の音響特性から時間軸の応答波形を合成する応答波形合成方法、応答波形合成装置および応答波形合成方法を用いた音響設計支援装置、音響設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホールやイベント会場等にスピーカシステムを設置する場合、音響技術者が、会場の形状や大きさに基づいてスピーカシステムを選択し、そのスピーカシステムを設置する位置，向き，イコライザ特性等を設計する。
【０００３】
この設計作業には、熟練や面倒な計算が必要であるため、この設計作業を支援する音響設計支援装置やプログラムが提案されている（特許文献１〜４参照。）。この音響設計支援装置やプログラムでは、音響設備を現場に搬入する前に、選択した音響システムの特性に基づいて、予め音響ホール等に設置するスピーカの音を受ける座席等が存在する面（以下、単に「スピーカの受音面」または「受音面」という。）における音響特性を表示器に表示して、音響システムの選択や、さらには現場の音響調整に反映できることが望ましい。
【０００４】
そこで、特許文献１では、スピーカの周囲の位置のインパルス応答を予めデータ化しておいて、そのデータを基に、受音面の音像定位パラメータを自動算出する装置が開示されている。この文献では、インパルス応答をＦＦＴ化したテンプレートを用意している。
【０００５】
また、特許文献２では、ＧＵＩにより機器選択、設計作業を自動化する音響システム設計支援装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では所望の音像定位パラメータを得るための音像定位パラメータの自動算出装置に関する記載がある。
【０００７】
さらに、特許文献４では、現場において音響信号をスピーカから出力して、音響信号と、マイクにより収音された収音信号の差分特性データを利用して、短時間に自動的に音響周波数特性を調整する音響調整装置が開示されている。
【０００８】
また、スピーカ等の音響設備の手配の段階において、３次元的でなく平面的なラインアレイに限って、音楽ホール等の断面形状を入力することで、受音面の受音エリアに対する、必要スピーカ個数、向き、レベルバランス、ＥＱ、ディレイを算出する設計支援プログラムが実用化されている。
【特許文献１】特開２００２−３６６１６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１３８号公報
【特許文献３】特開平０９−１４９５００号公報
【特許文献４】特開２００５−４９６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記音響設計支援装置では、設計された内容で、ある受音点（ある座席において）でどのような音が聞こえるかをシミュレートして試聴する機能が望まれている。
【００１０】
しかし、上記のように音響設計支援装置においは、周波数特性の分析は、低い周波数帯域の周波数分解能を細かくするため、可聴音の周波数帯域を複数の部分帯域（バンド）に分割し、各部分帯域毎に異なるサンプリング点数でＦＦＴ解析するものが多い。
【００１１】
この場合に、上記複数の部分帯域に分割して求められた周波数特性を、単にそれぞれ独立して逆ＦＦＴして加算したのでは、特性に不連続な点ができてしまい。ノイズや不自然な音の原因になってしまうという問題点があった。
【００１２】
この発明は、このような問題に鑑み、複数の部分帯域に分割して求められた周波数特性に基づいて不連続でない応答波形を求めることのできる応答波形合成方法および音響設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、を有することを特徴とする。
【００１４】
（２）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、を有することを特徴とする。
【００１５】
上下の合成帯域ｉ，ｉ＋１で解析帯域ｉをオーバーラップさせることにより、帯域別に応答波形を求めた場合でも、帯域の境界領域で不連続な特性になることがなく、滑らかな応答波形の合成が可能になる。
【００１６】
（３）この発明は、（２）の逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間を立上り区間としてｓｉｎ２θの窓を掛け、解析帯域ｉに対応する区間を立下り区間としてｃｏｓ２θの窓を掛けた周波数特性値を用いて応答波形を求めることを特徴とする。
【００１７】
ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１であるため、上下の合成帯域が重なり合っていても、各合成帯域の応答波形を加算合成することで、元の周波数特性のレベルを滑らかに再現した応答波形を合成することができる。
【００１８】
（４）この発明は、前記解析帯域１〜ｎ−１は、オクターブ毎に分割されており、解析帯域ｋ（ｋ＝１〜ｎ−２）は、解析帯域ｋ＋１の２倍のＦＦＴサンプリングデータ数（すなわち２倍の周波数分解能）でＦＦＴ解析して周波数特性が求められていること請求項２または請求項３に記載の応答波形合成方法。
【００１９】
（５）この発明は、（４）の逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間は、周波数軸上で離散的に存在する周波数特性値を１つおきに間引きして用いることを特徴とする。
【００２０】
（６）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
（７）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（８）この発明は、複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出部と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
（９）この発明は、複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出部と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
（１０）この発明は、コンピュータに、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出工程と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算工程と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、を実行させることを特徴とする。
【００２５】
（１１）この発明は、コンピュータに、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出工程と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ工程と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のようにこの発明によれば、解析帯域毎に算出された周波数特性に基づいて滑らかな応答波形を合成することが可能になる。
【００２７】
また、この発明によれば、設計されたスピーカ配置による音響をシミュレートして試聴することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
まず、この発明の実施形態である応答波形合成方法について説明する。図１は、可聴周波数帯域である０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚを複数の部分周波数帯域（解析帯域）に分割し、各解析帯域毎に求められた周波数特性に基づいて、全可聴周波数帯域における時間領域の応答波形を合成する方法について説明する図である。
【００２９】
解析帯域は、０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚの可聴周波数帯域を１０００Ｈｚを基準にオクターブ毎に９つの解析帯域に分割したものであり、「表１」に示すように、解析帯域０〜解析帯域１０からなっている。
【００３０】
【表１】
【００３１】
各解析帯域境界周波数は、３１．２５Ｈｚ，６２．５Ｈｚ，１２５Ｈｚ，２５０Ｈｚ，５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ，２０００Ｈｚ，４０００Ｈｚ，８０００Ｈｚ，１６０００Ｈｚとオクターブに関係になっており、各解析帯域のＦＦＴサイズは、周波数の低い帯域ほど大きくなるようになっている。ここで、ＦＦＴサイズとは、ＦＦＴ解析を行うときに用いる時間領域のサンプリングデータ数を言う。
【００３２】
具体的には、下の帯域がオクターブ低くなれば、ＦＦＴサイズが２倍になるように設定されている。「表１」に示すように、解析帯域９（８０００〜２２０５０Ｈｚ）のＦＦＴサイズが２５６サンプルであるのに対して、解析帯域８（４０００Ｈｚ〜８０００Ｈｚ）のＦＦＴサイズは５１２サンプルと倍になっており、順次帯域のオクターブが下がるにつれて、ＦＦＴサイズが、１０２４、２０４８、４０９６、・・・と倍々に大きくなってゆくように設定されている。そして、最も周波数の低い解析帯域１のＦＦＴサイズは、６５５３６サンプルとなっている。
【００３３】
これにより、低い周波数帯域では、細かい周波数分解能で周波数特性を解析することができ、高い周波数帯域では、その周波数に見合った程度の粗さで周波数特性を解析することができる。
【００３４】
なお、下端の帯域である解析帯域０（０Ｈｚ〜３１．２５Ｈｚ）は、解析帯域１と同じＦＦＴサイズである。また、上端の帯域である解析帯域１０（１６０００Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚ）は、解析帯域９と同じＦＦＴサイズである。
【００３５】
次に、図１および表２を参照して、上記解析帯域に分割して求められた周波数特性に基づいて応答波形を合成する手順について説明する。合成は、上記１１個の解析帯域を２つずつ結合して１０個の合成帯域を作成し、各合成帯域毎に逆ＦＦＴを行って求める。なお、各合成帯域は、上下に隣接する合成帯域と互いにオーバーラップしており、このオーバーラップ区間の一方の帯域の値にｓｉｎ２θを掛け、他方の帯域の値にｃｏｓ２θの窓関数を掛けて互いにクロスフェードさせる。ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１であるため、各合成帯域を逆ＦＦＴして算出した時間軸の応答波形を加算合成することで、元の周波数特性を再現した滑らかな応答波形を合成することが可能になる。
【００３６】
【表２】
【００３７】
各合成帯域の周波数帯域は、図１および表２に示すとおりであり、合成帯域１と合成帯域２は、３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚがオーバーラップしている。合成帯域１のオーバーラップ区間（３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚ）は、立下り部として実部，虚部ともにｃｏｓ２θの窓関数が掛けられる。一方、合成帯域２のこのオーバーラップ区間（３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚ）は、立上り部として実部，虚部ともにｓｉｎ２θの窓関数が掛けられる。なお、合成帯域１の０Ｈｚ〜３１．２５Ｈｚの区間は平坦区間であり、６５５３６のサンプリングデータを用いたＦＦＴ結果がそのまま用いられる。
【００３８】
逆ＦＦＴは離散値の演算であるため、合成帯域１および合成帯域２おいては、以下のような周波数軸の離散値サンプルデータを用いて逆ＦＦＴ演算が実行される。また、図１に示すように、解析帯域，合成帯域は、常用対数軸上で等間隔に設定されているため、窓関数も対数軸上でｓｉｎ２乗またはｃｏｓ２乗の波形となるように設定する。
【００３９】
［合成帯域１］
（１）平坦部（０〜３１．２５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
サンプル番号ｊ＝１，２，・・・，４５，４６
（サンプル間隔：約０．６７Ｈｚ）
値はそのまま
（２）立下り部（３１．２５〜６２．５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
サンプル番号ｊ＝４７，４８，・・・，９１，９２
（サンプル間隔：約０．６７Ｈｚ）
Real[j] = Real[j] * cos2(θ)
Img[j] = Img[j] * cos2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[1])-log10(31.25)}/{log10(62.5)-log10(31.25)}] ・・（ここで、PAIは円周率πである)
ΔFreq[1] = 44100/65536
［合成帯域２］
（１）立上り部（３１．２５〜６２．５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
解析帯域１のサンプル番号ｊ＝４８，５０，・・・，９０，９２
（１つ飛ばしで２サンプル毎に用いてサンプル間隔を約１．３４Ｈｚとする。）
Real[j] = Real[j] * sin2(θ)
Img[j] = Img[j] * sin2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[1])-log10(31.25)}/{log10(62.5)-log10(31.25)}]
ΔFreq[1] = 44100/65536
（２）立下り部（６２．５〜１２５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：３２７６８）
解析帯域２のサンプル番号ｊ＝４７，４８，・・・，９１，９２
（サンプル間隔：約１．３４Ｈｚ）
解析帯域２は、解析帯域１に比べてサンプル間隔（周波数）が倍であるため、解析帯域１のサンプル番号と同じサンプルでも、その周波数は倍である。
【００４０】
Real[j] = Real[j] * cos2(θ)
Img[j] = Img[j] * cos2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[2])-log10(62.5)}/{log10(125)-log10(62.5)}]
ΔFreq[2] = 44100/32768
以下、合成帯域３〜合成帯域９についても合成帯域２と同じ方式であり、ＦＦＴサイズ、サンプル間隔、θの算出式等が、その帯域に対応して異なっている。以下、その異なる点を記載しておく。
【００４１】
［合成帯域３］（サンプル間隔２．６９Ｈｚ）
（１）立上り部（６２．５〜１２５Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは３２７６８だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[2])-log10(62.5)}/{log10(125)-log10(62.5)}]
ΔFreq[2] = 44100/32768
（２）立下り部（１２５〜２５０Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：１６３８４）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[3])-log10(125)}/{log10(250)-log10(125)}]
ΔFreq[3] = 44100/16384
［合成帯域４］（サンプル間隔５．３８Ｈｚ）
（１）立上り部（１２５〜２５０Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは１６３８４だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[3])-log10(125)}/{log10(250)-log10(125)}]
ΔFreq[3] = 44100/16384
（２）立下り部（２５０〜５００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：８１９２）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[4])-log10(250)}/{log10(500)-log10(250)}]
ΔFreq[4] = 44100/8192
［合成帯域５］（サンプル間隔１０．７６Ｈｚ）
（１）立上り部（２５０〜５００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは８１９２だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[4])-log10(250)}/{log10(500)-log10(250)}]
ΔFreq[4] = 44100/8192
（２）立下り部（５００〜１０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：４０９６）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[5])-log10(500)}/{log10(1000)-log10(500)}]
ΔFreq[5] = 44100/4096
［合成帯域６］（サンプル間隔２１．５３Ｈｚ）
（１）立上り部（５００〜１０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは４０９６だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[5])-log10(500)}/{log10(1000)-log10(500)}]
ΔFreq[5] = 44100/4096
（２）立下り部（１０００〜２０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２０４８）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[6])-log10(1000)}/{log10(2000)-log10(1000)}]
ΔFreq[6] = 44100/2048
［合成帯域７］（サンプル間隔４３．０７Ｈｚ）
（１）立上り部（１０００〜２０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは２０４８だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[6])-log10(1000)}/{log10(2000)-log10(1000)}]
ΔFreq[6] = 44100/2048
（２）立下り部（２０００〜４０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：１０２４）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[7])-log10(2000)}/{log10(4000)-log10(2000)}]
ΔFreq[7] = 44100/1024
［合成帯域８］（サンプル間隔８６．１３Ｈｚ）
（１）立上り部（２０００〜４０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは１０２４だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[7])-log10(2000)}/{log10(4000)-log10(2000)}]
ΔFreq[7] = 44100/1024
（２）立下り部（４０００〜８０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：５１２）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[8])-log10(4000)}/{log10(8000)-log10(4000)}]
ΔFreq[8] = 44100/512
［合成帯域９］（サンプル間隔１７２．２７Ｈｚ）
（１）立上り部（４０００〜８０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは５１２だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[8])-log10(4000)}/{log10(8000)-log10(4000)}]
ΔFreq[8] = 44100/512
（２）立下り部（８０００〜１６０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２５６）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[9])-log10(8000)}/{log10(16000)-log10(8000)}]
ΔFreq[9] = 44100/256
次に、最も周波数の高い合成バンドである合成バンド１０については、さらに上側にオーバーラップするバンドがないため、上側は平坦部となる。
【００４２】
［合成帯域１０］（サンプル間隔１７２．２７Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２５６）
（１）立上り部（８０００〜１６０００Ｈｚ），
解析帯域９のサンプル番号ｊ＝４８，４９，５０，・・・，９０，９１，９２
Real[j] = Real[j] * sin2(θ)
Imaginary[j] = Imaginary[j] * sin2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[9])-log10(8000)}/{log10(16000)-log10(8000)}]
ΔFreq[9] = 44100/256
（２）平坦部（１６０００〜２２０５０Ｈｚ）
サンプル番号ｊ＝９３，９４，・・・，１２８，１２９
値はそのまま
以上のような１０個の合成帯域の周波数軸のサンプル値を、それぞれ個別に逆ＦＦＴ演算して時間軸の（帯域別の）周波数応答を求め、これを加算合成して全可聴周波数帯域の応答波形を求める。
【００４３】
図２は、上記解析帯域毎の周波数特性を用いて合成帯域ごとの応答波形を求め、これを用いて全可聴周波数帯域の応答波形を求める手順を示したフローチャートである。このフローチャートは、以下に説明する音響設計支援装置において、スピーカアレイを構成する各スピーカユニットから出力された音響が特定の受音点においてどのような応答特性になるかを求めるための処理を表している。
【００４４】
まず、複数のスピーカユニットのうち１つのスピーカユニットの特性を読み出す（ｓ２０１）。この特性は、所定の向きに設置されたスピーカユニットの前記受音点方向への周波数特性にイコライザの特性を畳み込んだものであり、上記解析帯域ごとに求められているものである。
【００４５】
合成帯域１〜１０を選択し、その中心周波数（３１．２５、６２．５、１２５、・・、１６０００Ｈｚ）の下側の帯域（立ち上がり部）については、（解析帯域０を除いて）ｓｉｎ２θの窓関数を掛けて（ｓ２０３）、１つおきのデータを選択する（ｓ２０４）。一方、上側の帯域（立ち下り部）については、（解析帯域１０を除いて）ｃｏｓ２θの窓関数を掛ける（ｓ２０５）。
【００４６】
このようにして求めた、合成帯域のデータに基づいて逆ＦＦＴ演算を行い（ｓ２０６）、この周波数帯域の時間軸の応答波形を求める（ｓ２０７）。
【００４７】
ｓ２０２以下の処理を全ての合成帯域について行い、この全ての合成帯域について求めた応答波形を加算合成して全可聴周波数帯域の応答波形を求める（ｓ２０８）。そして、この応答波形にさらに頭部伝達関数を畳み込み（ｓ２０９）。スピーカと受音点との距離に基づく遅延を付加して（ｓ２１０）、このスピーカユニットから受音点にいる受聴者までの左右２チャンネルのインパルス応答とする。
【００４８】
以上ｓ２０１〜ｓ２１０の処理を複数のスピーカユニットの各々について実行し、求まった全てのインパルス応答を加算して（ｓ２１１）、アレイスピーカから受聴者までの左右２チャンネルのインパルス応答とする（ｓ２１２）。
【００４９】
音響設計支援装置は、このインパルス応答をフィルタとして構成し、楽音（ドライソース）をこのフィルタで処理してヘッドホンに出力する。設計者が、このヘッドホンで音響を試聴することにより、設計したスピーカシステムでどのような音響が出力されるかを事前に知ることができる。
【００５０】
以下、図面を参照して、上記応答波形合成方法が適用される音響設計支援装置について説明する。音響設計支援装置１は、ホールや会議場等の集会施設にスピカシステム（拡声装置）を設置する場合の機器の選択や設定などの設計を支援するものであり、設計したスピーカシステムを用いて施設内に音声を出力した場合に施設内に形成される音場をシミュレーションし、その結果を表示器に表示したり、ヘッドホンから出力する機能を備えている。
【００５１】
図３（Ａ）は、音響設計支援制御装置の構成を示すブロック図である。音響設計支援装置１は、表示器１０１、操作部１０２、ＣＰＵ１０３、ハードディスク（ＨＤＤ）１０４、メモリ１０５、および音声出力部１０６を備えている。
ＣＰＵ１０３には、表示器１０１、操作部１０２、ＨＤＤ１０４、メモリ１０５、および音声出力部１０６がそれぞれ接続されている。
表示器１０１は、汎用の液晶ディスプレイ等で構成され、各種の設定条件の入力において設定条件の入力を補助するための画面（図５〜図７参照。）を表示する。
操作部１０２は、各種の設定条件の入力、音場のシミュレーションの指示入力、スピーカ配置の最適化の指示入力、およびシミュレーション結果の表示形式の選択を受け付ける。
ＣＰＵ１０３は、ＨＤＤ１０４に格納したプログラムを実行するものであり、操作部１０２の指示を受けて、音響制御装置１の他のハードウェア資源と協働してこのプログラムを実行する。
ＨＤＤ１０４は、プログラム１０と、スピーカの周囲のインパルス応答などをＦＦＴ化したＳＰデータ１０７と、このスピーカに適するイコライザのデータであるイコライザデータ１０８と、スピーカデータテーブル１０９と、集会施設基本形状データテーブル１１０を格納している。
【００５２】
メモリ１０５は、音響設計支援プログラム１０を実行するエリアが設定されるとともに、音響設計支援処理において発生したデータを一次的に記憶するエリアが設定され、ＳＰデータ１０７Ｂ，イコライザデータ１０８等が記憶される。なお、イコライザデータ１０８は、スピーカアレイから出力する音声信号の周波数特性を所望の特性に調整するためのイコライザの設定値を演算設計したデータである。
【００５３】
音声出力装置１０６は、ＨＤＤ１０４に格納されている音源データから音声信号を生成する。また、音声出力装置１０６は、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータを内蔵しており、上記音声信号をイコライジング、ディレイ付与等する信号処理機能１０６１を有する。音響設計支援装置１のシミュレーションの結果として、受音面の所定の位置での音場を、ヘッドホンやスピーカ等を通して音声で確認する場合等に、信号処理がなされた音声信号が図示しないスピーカやヘッドホン等に出力される。
【００５４】
なお、音声出力装置１０６は、必ずしもハードウェアとして備えている必要はなく、ソフトウェアによって実現してもよい。なお、音響設計支援装置１にさらに音声信号の入力インタフェースを設け、外部から入力される音声信号を音声出力装置１０６より出力する構成としてもよい。
【００５５】
ここで、ハードディスク１０４に記憶されているＳＰデータ１０７は、この音響設計支援装置で選択可能な複数種類のアレイスピーカの周波数特性からなるデータである。周波数特性は、上記応答信号合成方法で説明したように、０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚの可聴周波数帯域を１０００Ｈｚを基準にオクターブ毎に分割した９つの解析帯域別のデータとして記憶されている。各解析帯域の分割周波数帯域やＦＦＴサイズは、「表１」に示したとおりである。音響設計時には、利用者によって選択された１つのスピーカについてのデータが、ＳＰデータ１０７Ｂとしてメモリ１０５に読み出される。
【００５６】
スピーカデータテーブル１０９は、集会施設の形状や大きさを選択した場合に、その施設に適合したスピーカを選択するためのデータベースとして用いられるものである。なお、スピーカデータテーブル１０９には、選択肢として、複数のスピーカユニットを連結して構成されるスピーカアレイのデータを記憶している。ただし、本発明の音響設計支援装置は、必ずしもアレイスピーカを選択するものに限定されるものではない。
【００５７】
集会施設基本形状データテーブル１１０は、図３（Ｂ）に示すように、集会施設形状名と、その大きさを表す座標データと、内部形状を表す画像ビットマップの組み合わせからなる。また、座標データには、集会施設の空間の形状を設定する項目も含まれている。
【００５８】
図４は、前記音響設計支援装置の設計支援動作全般の処理手順を示すフローチャートである。この装置は、大きく分けて、ＳＴ１〜ＳＴ３の３段階の処理を実行する。ＳＴ１では、シミュレーションの条件を設定する条件設定を行なう。ＳＴ２では、この条件設定に基づきシミュレーション結果を表示するための特性を表したデータであるパラメータデータを計算する。この計算において、上述した全方向別ＳＰデータ１０７Ａ、から個別のＳＰデータ１０７Ｂが選択され、イコライザデータ１０８が計算される。
【００５９】
ＳＴ３では、この音響支援装置のシミュレーション結果を、表示器１０１またはヘッドホンに出力する。このシミュレーション結果をヘッドホンに音響として出力する過程で、上に述べた応答波形合成方法が適用される。
【００６０】
条件設定処理ＳＴ１では、このシミュレーションに必要な、さまざまな条件（ＳＴ１１からＳＴ１４までの条件）を設定する。ＳＴ１１では、スピーカが置かれる空間、例えば集会施設等の形状の情報（以下、単に「空間の形状」という。）を設定する。具体的には、空間の概略形状を選択すると共に、形状の詳細を数値入力する（図５、図６参照）。ＳＴ１２ではスピーカの選択を行い、それを空間のどこに配置するかを設定する。ＳＴ１３では、その設置されたそれぞれのスピーカの設置条件を設定する。設置条件とは、例えば、アレイスピーカのユニット間の角度などである。ＳＴ１４ではこのユニット間の干渉の条件を考慮するか否か、受音面の格子点（図１１参照）をどれだけ細かく取るかなどのシミュレーションの条件を設定する。
【００６１】
条件設定処理ＳＴ１において全ての条件を設定すると、ＳＴ２により、シミュレーションが実行され、その結果が表示器１０１に表示、または、ヘッドホンから出力される（ＳＴ３）。
【００６２】
従来は、設計者が、上記ＳＴ１〜ＳＴ３の操作をトライ・アンド・エラーで繰り返して最適な設計を発見していたが、この実施形態の音響設計支援装置１では、ＳＴ１５において、ＳＴ１で設定した空間の形状の情報を受けて、スピーカの角度およびスピーカの設定の自動最適化や支援を行っている。
【００６３】
この自動最適化に関するＳＴ１５の処理は、ＳＴ１６とＳＴ１７の段階を有している。ＳＴ１６では、スピーカ選択データテーブルに登録されているスピーカのなかで、この集会施設で使用できるスピーカの候補を表示器１０１に示すとともに、操作部１０２によりスピーカが選択された場合には、ＳＴ１１で選択されている空間にそのスピーカを配置した様子を表示器１０１に表示する。
【００６４】
ＳＴ１７では、設置されたアレイスピーカの角度（水平方向、垂直方向）およびユニット間の角度の最適な角度の組み合わせパターンを自動的に算出する。ここで、アレイスピーカの角度とは、スピーカ全体の指向軸の代表値となるもので、基準とする任意のユニットの指向軸の水平方向、垂直方向の角度のことであり、ユニット間の角度とは、隣接するユニット間の開き角度のことである。
【００６５】
図５以下を参照して、条件設定処理ＳＴ１の各段階であるＳＴ１１〜ＳＴ１７について、具体的に説明する。なお、以下の図面の符号は、図４で示したステップ番号と略対応している。
【００６６】
まず、空間形状設定処理ＳＴ１１について、図５、図６を参照して説明する。図５は、スピーカが配置される空間の概略形状を設定するためのＧＵＩ（graphical user interface）の一例を示す図である。音響設計支援装置１は、この図に示すような空間形状設定画面１１Ａを表示器１０１に示して、設計者が、スピーカが設置される空間の形状の概略を選択できるようにする。形状選択画面１１Ａでは、上部に形状選択ボックス１１Ｃを表示して、設計者が空間の概略形状の種類を、扇型または箱型の形状のなかから選択できるようにしている。設計者は、操作部１０２の図示しないマウス等で「扇形」にチェックマークを入れて選択した場合には、詳細形状選択ボックス１１Ｄには、扇形をした音響施設等の形状例が複数表示される。ユーザは、前述のマウス等で、詳細形状選択ボックス１１Ｄに表示された複数の形状例の中から更に一つの形状を選択することができる。
【００６７】
設計者が、詳細形状選択ボックス１１Ｄに示す扇形の音響施設形状例のうちから１つを選択すると、表示器１０１に表示される画面は、図５の空間形状設定画面１１Ａから図６の空間形状設定画面１１Ｂに切り替わる。
【００６８】
空間形状設定画面１１Ｂでは、選択された音響施設の形状例の線図１１Ｆが空間形状表示ボックス１１Ｅに示される。この画面は、ＣＰＵ１０３がＨＤＤ１０４に格納されている集会施設基本形状データテーブル１１０から該当の集会施設基本形状データを読み出すことで表示器１０１に表示される。設計者は、この画面で、スピーカが配置される空間の寸法を決定する形状パラメータを入力する。
【００６９】
空間形状設定画面１１Ｂでは、設計者が、形状パラメータ入力ボックス１１Ｇに、スピーカが設置される空間の形状を、数値で入力することができるようになっており、壇上の幅や音響施設の高さや奥行き、各階の高さやスロープの傾きなどのパラメータを数値入力により設定することができる。この入力操作で形状パラメータの数値が修正された場合は、線図で示された空間の形状１１Ｆがこの数値の変更に合わせて変化する。この形状パラメータ入力ボックス１１Ｇに表示されるパラメータは、その集会施設の形状に基づいて選択される。例えば、扇形の施設であれば、その扇形の角度を入力する欄が表示され、２階、３階がある施設であれば、その２階、３階の形状データを入力する欄が表示される。この施設形状に応じて必要なパラメータは、集会施設基本形状データ１１０に併せて記憶されている。
【００７０】
設計者が、全ての形状パラメータを入力したのち、決定ボタン１１Ｈを押した場合には、表示器１０１の表示が、図６の空間形状設定画面から図７のスピーカ選択・配置設定画面１２に切り替わる。図７は、図４のＳＴ１２、ＳＴ１６に対応している。スピーカの選択・配置設定画面１２では、用途選択ボックス１２Ａ、空間形状表示ボックス１１Ｅ、形状データ表示ボックス１２Ｂ、スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃと、最適スピーカ候補表示ボックス１６が表示される。
【００７１】
空間形状表示ボックス１１Ｅには、図５、図６で設定した空間の形状に基づいて、略実際の空間の形状の比率で形状が表示される。
用途選択表示ボックス１２Ａは、音響施設等の使用目的を選択するための表示欄であり、設計者が、「音楽」、「スピーチ」にチェックマークを入れて、そのいずれか、またはその両方を選択することができる。ここで、「音楽」の用途は、音圧レベルの周波数特性等の音質に関する音響性能を重視した音響設計を意図するものであり、「スピーチ」の用途は、例えば、音声の明瞭度に関する音響性能を重視した設計を意図するものである。
【００７２】
スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃは、スピーカを設置する概略の位置を選択するための表示欄である。設計者は、設置位置表示ボックス１２Ｃの「センタ」、「レフト」、「ライト」のいずれかを選択することにより、スピーカの設置位置を、舞台の中央、舞台の下手側、舞台の上手側のいずれかを選択することができる。
【００７３】
設計者が、前述のマウス等で、用途選択表示ボックス１２Ａ、スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃの設定項目それぞれを、チェックマークを入れて選択した場合、最適スピーカ候補表示ボックス１６に最適のスピーカ候補が表示される。この最適スピーカ候補の選択は、図４のＳＴ１６に対応しており、音響設計支援装置１により自動的に行なわれる。
ＣＰＵ１０３は、ハードディスク１０４に記憶しているスピーカデータテーブル１０９から、最適なスピーカ候補を選択する。スピーカデータテーブル１０９は、図８に示す構成になっている。
【００７４】
スピーカデータテーブル１０９は、図５、図６で設定した空間の形状の情報に基づいて適切なスピーカを選択するのに適したデータ構造となっており、データとして、スピーカタイプ名称１０９Ａ、面積規模１０９Ｂ、用途１０９Ｃ、設置場所１０９Ｄ、縦横比率１０９Ｅを備えている。
【００７５】
例えば、形状データ１２Ｂに示す面積（受音面の面積）が４５０ｍ２であり、スピーカの設置位置１２Ｃで「センタ」にチェックされていた場合、スピーカデータテーブル１０９で選択できるのは、図７の最適なスピーカの候補１６に示すように、スピーカＤ、スピーカＪとなる。
【００７６】
さらに、同じく図７を用いて、アレイスピーカが配置された状態を表すＧＵＩについて説明する。スピーカ配置設定画面１２の下欄に最適なスピーカの候補１６が１または複数が表示され、その中から、１つのスピーカを選択した場合には、空間形状表示１１Ｅには、選択したアレイスピーカ１６Ａが空間の形状１１Ｆの縮尺で示される。これにより、空間にどのようにアレイスピーカ１６Ａが配置されるかを視覚的に確認できる。このアレイスピーカ１６Ａの表示も、図４のＳＴ１６の段階に相当し、この表示により、図４のＳＴ１６の段階は終了し、ＳＴ１２に戻る。
【００７７】
また、アレイスピーカ１６Ａの表示がされた場合には、空間形状表示１１Ｅには、表示されたアレイスピーカ１６Ａのカバーゾーンを選択できるようにする。図７に示すカバーゾーン１６Ｅは、空間の一階部分の受音面の半分を選択した場合を示している。その他、空間全体、１階部分全体、２、３階部分全体のいずれかをユーザが選択入力できるようになっている。この選択入力は、図４のＳＴ１２に相当しており、その後、図４のＳＴ１７において、音響設計支援装置１のＣＰＵ１０３は、アレイスピーカの角度およびユニット間の角度の条件設定を行なう。
【００７８】
次に、図９〜図１３を用いて、ＳＴ１７について詳細に説明する。図９はアレイスピーカの角度およびユニット間の角度の条件設定を自動的に計算する手順の概念図である。
【００７９】
図４のＳＴ１７の計算は、図９に示すように（Ａ）〜（Ｅ）までの５段階に分かれている。まず、この計算は、図７で選択されたアレイスピーカ１６Ａを設置位置に設置した場合の、アレイスピーカの角度および各ユニット間の角度の最適値を求めるために実行される。最適値としては、「受音面エリア内の音圧レベルの均質化、最適化」を最もよく達成できる値を採用される。具体的には、図９（Ｄ）に示すように、受音面全域に設定した格子点の音圧レベルの標準偏差が最小となる値を最適値とする。
【００８０】
この計算処理においては、まず、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、スピーカが向いている方向であるスピーカの軸線１７Ｅ、１７Ｆ、１７Ｇ（以下、単に「軸線」という。）と受音面との交点である軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ（以下、単に「軸点」という。）における音圧レベルの周波数特性の最適化を行なう。
【００８１】
図９（Ａ）に示すように、ユニット間の角度の設定は、図７の画面で選択されたスピーカアレイがとり得るユニット間の角度を図８のスピーカデータテーブル１０９から読み出し、そのとり得る角度の中から選択する。この角度は、アレイスピーカそれぞれに固有のものであり、実際の設置時には、アレイスピーカ１６Ａの治具でユニット間の角度を設定するものである。
【００８２】
このユニット間角度をθｉｎｔとする。また、設置されるアレイスピーカの角度は、水平方向、垂直方向について設定する必要があり、この角度の組を（θ、φ）とする。ここで、水平方向の角度θは、−１８０度＜θ≦１８０度であり、垂直方向の角度φは、−９０度≦φ≦９０度である。アレイスピーカを構成する各スピーカユニットの設置角度は、これらの角度（θｉｎｔ、θ、φ）で決定される。
【００８３】
図９（Ｂ）では、３つのスピーカユニットからなるアレイスピーカを用いる例を示している。したがって、θｉｎｔとして、ユニット１６Ｂ、ユニット１６Ｃ間の相対角度θｉｎｔ１と、ユニット１６Ｃ、ユニット１６Ｄ間の相対角度θｉｎｔ２とを設定する必要がある。
【００８４】
また、このユニットの角度の設定は、図９（Ｅ）に示すように、角度を変えながら、前述した標準偏差が最小となるアレイスピーカの角度（θ、φ）と、ユニット間の角度θｉｎｔ（ｉ＝１〜２）を探索する。ユニット間の角度θｉｎｔ（ｉ＝１〜２）については、スピーカデータテーブル１０９によりピッチが決められる。探索時は、計算時間短縮のために、はじめは、この角度のピッチを大きくとって変化させるようにプログラムを設計するとよい。
【００８５】
ここで、設定角度（θｉｎｔ、θ、φ）のパターン数について例を挙げて説明する。図９（Ａ）に示すように、スピーカの候補１６からスピーカタイプ名称１０９ＡとしてスピーカＤを選択した場合には、アレイスピーカの角度を−１８０度＜θ≦１８０度、−９０度≦φ≦９０度の範囲で、３０度毎に変化させる。更に各アレイスピーカユニットについてユニット間角度を３０度から６０度の範囲で、２．５度毎に変動させることができる。即ち、θとして１８０度、φとして９０度を、またθｉｎｔとして６０度を選択して、（θｉｎｔ、θ、φ）の設定１７Ａを行なう。この場合、θは、−１８０度から１８０度の範囲で３０度ごとなので１２通り、φは、−９０度から９０度の範囲で３０度毎なので７通りある。また、図８に示すように、スピーカタイプＤは、前記の当初の設定可能範囲幅が３０度（３０度から６０度）で、刻み幅は２．５度刻みなので、θｉｎｔは、１３通り（（６０−３０）／２．５＋１＝１３）となる。かつ、θｉｎｔは、θｉｎｔ１とθｉｎｔ２について２回掛け合わせることになる。したがって、合計は１２×７×（１３×１３）＝１０９２通りとなる。なお、通常各スピーカは、対称に組み合わせるので、θｉｎｔ１＝θｉｎｔ２として計算することができ、上記合計は１２×７×１３＝１０９２通りとなる。
【００８６】
次に、図９（Ｃ）に示すように、図９（Ｂ）で求めた軸点での音圧レベルの周波数特性を最適化する。この図９（Ｃ）の具体的な説明は図１０の説明で詳述するが、ここでは、簡潔にその概略を説明する。図９（Ｃ）における最適化は、前述のとおり、図９（Ｄ）の指標の計算を効率よくするためのものであり、一言で述べると、この処理は、「軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ相互間の音圧レベル及びその周波数特性を均質化するイコライザ特性を求める」ものである。一般にアレイスピーカ１６Ａの各ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄは、ブロードな指向特性を有しているため、例えば、軸点１７Ｂにはユニット１６Ｄからの音声も到達し、またユニット１６Ｂの音声は軸点１７Dにも到達するので、軸点１７Ｂの音量が小さいような場合、単にユニット１６Ｂの音圧レベルを上げる操作のみを行なうと他の軸点１７Ｃ、１７Ｄの音量も上がってしまい、かえってバランスが崩れる場合がある。そこで、本実施形態の装置では、各ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄのいろいろなイコライザを組み合わせたパターンを用意する。そして、それぞれのパターンに従い、前述した図３のＳＰデータ１０７（スピーカから見た全角度のインパルス応答をＦＦＴ化したデータ）を用いて、図９（Ａ）で設定した角度で設置したアレイスピーカ１６Ａのユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄから伝達され、軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄで受ける音声の周波数特性を算出し、最適パターンを選択する。以下、図９（Ｃ）のフローの各段階の概略を説明する。
【００８７】
まず、Ｓ１７１において、予め基準周波数帯域ｆｉ（ｆｉは離散値（ｉ＝１〜Ｎ））を設定する。基準周波数帯域ｆｉは、例えば、パラメトリックイコライザのチャンネルに合わせて６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、８ｋＨｚのいずれかに設定することができる。
Ｓ１７２において、基準周波数帯域のゲインを調整するイコライザのパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚをユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄそれぞれについて設定する。
Ｓ１７３において、このパターンについて、前述の軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄにおける音圧レベルの周波数特性を計算して、各基準周波数帯域での軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄのばらつきが小さくなるパターンを選出する。具体的には、軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ間の分散を各基準周波数帯域ごとに計算し、さらに、この値の絶対値の平方根をとり、各基準周波数帯域ごとの標準偏差を計算する。なお、この標準偏差は、特定の周波数のゲインのばらつき度合いを示すものであり、この値が小さいほうがばらつき具合が小さいことになる。したがって、標準偏差が小さいパターンほど、適切なパターンとなる。
【００８８】
そして、各周波数ごとに独立に最適なパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚを選択する。
これらの段階により、Ｓ１７４で、ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄのイコライザを決定する。
【００８９】
この決定したイコライザのパラメータは、上述の通り、パラメータを決定する段階では周波数ごとにパターンを選択したが、決定したイコライザのパラメータは、これをパラメトリックイコライザに設定するために、周波数ごとでなく、ピークごとにパラメータを設定して（Ｓ１７５）、ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄごとにデータを外部記憶装置１０４等に保存する。
【００９０】
なお、この図９（Ｃ）に示す段階においては、図示していないが、ＳＰデータ１０７に基づいて、音圧レベルの最適化も行なう。
また、図９（Ｃ）のようにして算出したイコライザのパラメータは、ＦＦＴ化して図３の外部記憶装置１０４にイコライザデータ１０８として保存する。このようにすれば、図４に示したシミュレーションパラメータ計算Ｓ２で、周波数領域の畳み込み演算のみで、このシミュレーションパラメータを計算でき、迅速に計算結果を出力できる。前述のとおり、音響設計支援装置においては、何度も条件を変更して、繰り返しシミュレーションを行なって最適設計を行なうが多く、このような装置に対し、イコライザのパラメータをＦＦＴ化することが効果的である。
【００９１】
図９（Ｄ）においては、受音面エリア内の音圧レベルの標準偏差を、図９（Ｃ）でもとめたユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６ＤのＰＥＱパラメータに基づいて算出し、受音面エリア内の音圧レベル及びその周波数特性を算出する。そのため、Ｓ１７６〜Ｓ１７８の段階を行なう。以下、各段階について説明する。
【００９２】
Ｓ１７６において、音響施設のカバーエリア内全域に、図１１に示すような、格子点１７Ｊを複数設定する。これらの格子点１７Ｊをサンプル受音点として受音面エリア内全体の音響設計を行う。
【００９３】
Ｓ１７７において、これらの格子点１７Ｊそれぞれでの音圧レベルを、図８のＳＰデータ１０７等に基づいて求める。この音圧レベルの算出は、スピーカユニットごとに、ＦＦＴ変換されたイコライザデータ１０８と、対応する方向のＳＰデータ１０７Ｂとを畳み込み、さらに、各スピーカユニットの出力を加算合成することによって求める。
【００９４】
Ｓ１７８において、Ｓ１７７で求めた格子点１７Ｊそれぞれの位置での音圧レベルのデータについて、標準偏差σを算出する。この標準偏差値が小さいほうが、受音面全域の各点のばらつき具合が小さいことになり、より好ましい。
【００９５】
図９（Ｅ）において、アレイスピーカ１６Ａ（図６参照。）のユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの水平角度、垂直角度（θｉ、φｉ）を設定しなおして、（Ａ）〜（Ｄ）を繰り返し行なう。これにより、図９（Ｄ）の手順のようにして求めた標準偏差が最小となる角度設定のパターンを選出する。その場合において、角度の探索は、計算時間を短縮するため、はじめは、設置するアレイスピーカの角度ピッチを大きく設定し、その後、この角度ピッチを小さく設定して行なう。
【００９６】
以上、アレイスピーカ１６Ａの最適なアレイスピーカの角度およびユニット間の角度の算出は、図９（Ａ）のように角度パターンを設定し、図９（Ｄ）のように受音面エリア内の音圧レベルの標準偏差（即ち、音圧のばらつき具合を表す指標）を計算して、その最小値を探索するものである。このため、各スピーカユニットのカバーエリアの代表点として軸点１７Ｂ、１７Ｃ，１７Ｄを設定し、図９（Ｃ）に示すように、これら軸点１７Ｂ、１７Ｃ，１７Ｄの周波数特性を最適化するイコライザ特性を求めて、各スピーカユニットに適用するようにしている。
【００９７】
次に、図９（Ｃ）に示した段階を、図１０を用いてさらに具体的に説明する。図１０は、図９（Ｃ）に示す軸点での周波数特性の最適化を表すフロー図と、その最適化に用いるイコライザの設定例を表す図である。
図８（Ａ）において、３つのユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの周波数ゲインの指標として基準周波数帯域ｆｉを８帯域(６３〜８ｋＨｚ)に順次設定する（Ｓ１７１）。基準周波数帯域は、パラメトリックイコライザの各チャンネルの中心周波数であり、例えば、図８（Ｂ）に示すように、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、８ｋＨｚのいずれかに設定する。
Ｓ１７２において、図９（Ｃ）で説明したゲイン設定のパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚは、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を１ｄＢ刻みで０ｄＢ〜−１０ｄＢとする。したがって基本周波
数１つ（例えば６３Ｈｚ）につき、１１３通りのパターンを設定するから、全体として８×１１３通りのパターンを設定する。また、パターンそれぞれについて、ユニットごとにイコライザのデータをまとめて、ＦＦＴ変換したデータとしてイコライザデータ１０８として保存する。
Ｓ１７３において、各パターンで軸点でのゲイン計算を行い、その中から最適パターンの選択を行なう。この段階は、さらにＳ１７３１〜Ｓ１７３３に分けることができる。
Ｓ１７３１において、軸点でのゲイン計算は、図９（Ｂ）で示したように、アレイスピーカ１６Ａから伝達され、軸点１７Ｂ，１７Ｃ、１７Ｄそれぞれで受ける音声の周波数特性を図３のＳＰデータ内の１０７Ａ〜Ｄに基づいて算出し、基準周波数帯域ｆｉごとにその周波数ゲインのデータを蓄積する。
この計算は、スピーカユニットごとに
（フーリエ変換済み時間遅れの位相補正フィルタ１０７Ｃと、およびフーリエ変換済み距離減衰補正フィルタ１０７Ｄのデータと、
ＦＦＴ変換したイコライザデータ１０８と、
対応する方向のＳＰデータ１０７Ｂ）これらすべて畳み込んで周波数領域で計算する。
なお、このデータ数は、ユニット数３つとなるから、本実施形態の装置では、集積するデータ数は合計すると、３つ×８帯域＝２４個である。
Ｓ１７３２において、基準周波数帯域ｆｉごとに、この３点の周波数ゲインのデータについて標準偏差を求める。
Ｓ１７３３において、Ｓ１７２で設定したパターン１１３通りすべてについて、Ｓ１７３１〜Ｓ１７３２の段階を繰り返し計算して、Ｓ１７３２の標準偏差の標準偏差が最小となるものを求める。
以上、Ｓ１７３１〜Ｓ１７３３の段階により、基準周波数帯域ごとに、軸点１７Ｂ，１７Ｃ、１７Ｄ間の音圧レベルの標準偏差が最小となるイコライザゲイン（図１０（Ｂ）に示す点に相当。）を求めることができる。これらを上述の８つの基準周波数帯域すべて繰り返して、図１０（Ａ）のＳ１７４において、イコライザゲインのパターンを決定できる。そして、このイコライザゲインのパターンに基づいてピークごとにパラメトリックイコライザ（ＰＥＱ）のパラメータを決定する（Ｓ１７５）。このパラメータは、前述の図９（Ｃ）の説明のとおり、ユニットごとにまとめ直して、外部記憶装置１０４に保存する。以上の処理で図１０（Ａ）のフローは終了する。
【００９８】
次に、図９(Ａ)、(Ｅ)で示したアレイスピーカの角度およびユニット間の角度を設定して探索し、最適な角度を決定する方法について、図１２のフローチャートを用いて具体的に説明する。
まず、Ｓ２１〜Ｓ２６は、図９（Ａ）の処理手順を具体的に示すものである。Ｓ２１において、水平方向、垂直方向とも３０度ごとに設定したアレイスピーカの角度パターン（θ、φ）を設定する。また、それぞれのアレイスピーカの角度についてユニット間の角度θｉｎｔを設定する。このときユニット間の角度の選出では、前述のように、アレイスピーカ１６Ａには図８に示すそれぞれ予め設定できる固有の角度の範囲とピッチがあり、その範囲から選択してパターンを用意する。ここで、θは、−１８０度＜θ≦１８０度、φは、−９０度≦φ≦９０度の範囲で、３０度毎に設定する。
そして、Ｓ２２において、格子点（例えば図１１の１７Ｊ）間の音圧レベルの標準偏差が小さいもののベスト５となる角度パターン（θ、φ）を選出する。その選出に当たっては、ユニット間角度θｉｎｔを複数設定して、その中から最適なθｉｎｔを選出する必要があり、Ｓ２７のサブルーチンをパターンごとに実行する。
【００９９】
ここで、Ｓ２７のサブルーチンについて説明する。Ｓ２７は、ユニット間の角度決定フローである。Ｓ２２において選出したアレイスピーカの角度パターン（θ、φ）について、さらに、Ｓ２７１では、ユニット間角度θｉｎｔを複数設定する。
【０１００】
Ｓ２７２において、Ｓ２２、Ｓ２７１で設定した角度（θｉｎｔ、θ、φ）について、それぞれ、Ｓ２８のエリア内標準偏差計算フローを実行する。ここでは、（θ、φ）は固定であり、θｉｎｔのみ変動させて、それぞれ、Ｓ２８の段階を実行する。このＳ２８の各段階Ｓ２８１〜Ｓ２８３はそれぞれ図９(Ｂ)〜（Ｄ）の段階に相当している。そこで、前述した説明を代用してここでは説明を省略する。
Ｓ２７３において、Ｓ２７２で計算した中から標準偏差が最小値となるユニット間角度θｉｎｔを選択する。その後、Ｓ２７のサブルーチンは一旦終了するが、（θ、φ）の組を変えて、更にＳ２７のフローは繰り返し行なわれることになる。
Ｓ２３では、Ｓ２２で選出した５つの角度パターン（θ、φ）のそれぞれの前後１５度の組み合わせを設定する。例えば、選出したベスト５の角度パターンのうちの１つのパターンの最適値が（θ、φ）について（３０度、４５度）であったとすると、θについて１５度、３０度、４５度についてパターンを新たに設定すると共に、φについて３０度、４５度、６０度についてパターンを新たに設定する（３２通り）。同様に、前記選出したベスト５について、それぞれの（θ、φ）のパターンを考えると、（５×３２）通りあり、このように設定した各（θ、φ）それぞれに対して前述で説明したＳ２７のサブルーチンで、ユニット間の角度θｉｎｔを設定してθｉｎｔの最適化を行なう。
Ｓ２４において、新たに設定したパターンについて、Ｓ２２と同様に、パターン探索を行い、候補を５つ選択する。
Ｓ２５では、Ｓ２３〜Ｓ２４と同様であるが、角度を１５度ピッチでなく、５度として、設定する。例えば、選出したベスト５の角度パターンのうちの１パターンの最適値が、θについて４５度であったとすると、４０度、４５度、５０度についてパターンを新たに設定する。
Ｓ２６では、Ｓ２５で設定した角度について、Ｓ２２、Ｓ２４と同様、それぞれＳ２７のサブルーチンを用いて、（θｉｎｔ、θ、φ）を決定する。このＳ２６では、Ｓ２２、２４と異なり、ベスト５でなく最適値を１つ選択して、θｉｎｔ、θ、φ）を最終的に決定する。
【０１０１】
以上のとおり、角度の範囲をはじめは粗く、次第に狭めて探索することにより、探索時間を節約できる。また、このような探索により、計算コストの次数の面から、計算上不可能となることを防ぐことができる。
【０１０２】
このように、図４〜図１２で設定した条件設定および自動最適化／支援によって、従来、試行錯誤により最適化していた条件設定をほぼ自動化することができる。そして、その最適化の結果をＳＴ３で音響出力することにより、最適化の結果をヘッドホンによって確認することができる。
【０１０３】
なお、図３〜図１２で説明した数値、ユニット数、図５の扇形または四角の形状、図６〜図７のＧＵＩ等は、説明容易のために例示した実施形態の一例であって、これらに限定されるものではない。また、これらの図で示したフローは実施形態の一例である。特に、条件設定、パターン設定は、説明の容易のため、繰り返すフローの一部となっていることとしたが、一度設定すると、繰り返しルーチンの中では何度も設定する必要はない。
【０１０４】
ここで、図１３を参照して、図５、図６で説明した空間の形状入力の画面を表示しているときの音響設計支援装置の動作について説明しておく。このフローは図４の段階の空間形状設定ＳＴ１１に対応している。
図５に示した形状選択ボックス１１Ｃを表示することにより、扇型であるか箱型であるかの選択がなされたか否か判断する（ｓ１１１）。扇型であればＳ１１１の判断はＹとなり、Ｓ１１２において、図３に示すような形状選択ボックス１１Ｄにおいて扇型の形状例を複数表示する。扇型でなければＳ１１１の判断はＮとなり、Ｓ１１３に進み、図示しない箱型の形状例を複数表示する。
Ｓ１１４において、Ｓ１１２の扇型の形状選択ボックス１１Ｄ、またはＳ１１３の箱型の形状選択の中から形状の選択がなされたか否か判断する。選択がない場合にはＮとなり待機する。選択があった場合には、表示器１０１の画面を切り替えて、次のＳ１１５に進む。
Ｓ１１５においては、空間の形状を特定するための数値の入力がなされたか否か判断する。この数値がすべて入力されなければＮとなり、入力されるまで待機する。数値が入力されると処理はＳ１１６に進む。Ｓ１１６では、空間の形状を特定するために入力された数値（Ｓ１１５）からその空間の平面的な面積規模と形状の平面的な縦と横の比率を計算する。
【０１０５】
Ｓ１１７において、決定ボタン１１Ｈが押されたか否か判断する。当該決定ボタンが押された場合には、フローは終了する。押されるまでは、Ｓ１１５に戻って、数値入力した数値の変更を受け付ける。
次に、図１４のフローチャートを参照して、図７のスピーカ選択画面１２を表示しているときの音響設計支援装置の動作について説明する。
【０１０６】
Ｓ１６１、Ｓ１６２では、スピーカ選択画面１２の用途選択ボックス１２Ａ、スピーカの設置位置選択ボックス１２Ｃにおいて所望のものが選択されたかどうか判断し、選択されない場合はＳ１６１、Ｓ１６２の判断はＮとなり待機する。Ｓ１６１、Ｓ１６２のいずれもが選択された場合は、Ｓ１６３へ進む。
Ｓ１６３では、ハードディスク１０４のスピーカデータテーブル１０９を参照して、Ｓ１６１、Ｓ１６２で入力されたデータを満たすものを選択する。そして、選択したスピーカアレイを、図７に示すように、スピーカの候補として表示する（Ｓ１６４）。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】解析帯域、合成帯域および窓関数の概略を示す図
【図２】応答波形を合成する動作を示すフローチャート
【図３】音響設計支援装置の内部構成および、集会施設基本形状データのデータ構造を表す図
【図４】音響設計支援装置の動作の全体のフロー図の概略
【図５】スピーカが配置される空間の概略形状を設定するためのＧＵＩの一例を表す図
【図６】スピーカが配置される空間の概略形状を設定するための形状パラメータを入力するＧＵＩの一例を表す図
【図７】スピーカの選択＆配置の表示を行なうためのＧＵＩの一例を表す図
【図８】スピーカデータテーブルのデータ構造を表す図
【図９】アレイスピーカのユニット間の角度条件設定を自動的に計算する方法の概念図
【図１０】各スピーカの軸点での周波数特性の最適化を表すフローチャートおよびその最適化に用いるイコライザの設定例を表す図
【図１１】受音面エリア内を格子点で区切った一例を示す図
【図１２】スピーカ角度の最適化を行なう処理手順を示すフローチャート
【図１３】図５、図６のＧＵＩ画面表示時の音響設計支援装置の動作を示すフローチャート
【図１４】図７のスピーカ選択画面表示時の音響設計支援装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０８】
１−音響制御装置
１０１−表示器
１０２−操作部
１０３−ＣＰＵ
１０４−ＨＤＤ
１０５−メモリ
１０６−音声出力装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、周波数領域の音響特性から時間軸の応答波形を合成する応答波形合成方法、応答波形合成装置および応答波形合成方法を用いた音響設計支援装置、音響設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホールやイベント会場等にスピーカシステムを設置する場合、音響技術者が、会場の形状や大きさに基づいてスピーカシステムを選択し、そのスピーカシステムを設置する位置，向き，イコライザ特性等を設計する。
【０００３】
この設計作業には、熟練や面倒な計算が必要であるため、この設計作業を支援する音響設計支援装置やプログラムが提案されている（特許文献１〜４参照。）。この音響設計支援装置やプログラムでは、音響設備を現場に搬入する前に、選択した音響システムの特性に基づいて、予め音響ホール等に設置するスピーカの音を受ける座席等が存在する面（以下、単に「スピーカの受音面」または「受音面」という。）における音響特性を表示器に表示して、音響システムの選択や、さらには現場の音響調整に反映できることが望ましい。
【０００４】
そこで、特許文献１では、スピーカの周囲の位置のインパルス応答を予めデータ化しておいて、そのデータを基に、受音面の音像定位パラメータを自動算出する装置が開示されている。この文献では、インパルス応答をＦＦＴ化したテンプレートを用意している。
【０００５】
また、特許文献２では、ＧＵＩにより機器選択、設計作業を自動化する音響システム設計支援装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では所望の音像定位パラメータを得るための音像定位パラメータの自動算出装置に関する記載がある。
【０００７】
さらに、特許文献４では、現場において音響信号をスピーカから出力して、音響信号と、マイクにより収音された収音信号の差分特性データを利用して、短時間に自動的に音響周波数特性を調整する音響調整装置が開示されている。
【０００８】
また、スピーカ等の音響設備の手配の段階において、３次元的でなく平面的なラインアレイに限って、音楽ホール等の断面形状を入力することで、受音面の受音エリアに対する、必要スピーカ個数、向き、レベルバランス、ＥＱ、ディレイを算出する設計支援プログラムが実用化されている。
【特許文献１】特開２００２−３６６１６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１３８号公報
【特許文献３】特開平０９−１４９５００号公報
【特許文献４】特開２００５−４９６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記音響設計支援装置では、設計された内容で、ある受音点（ある座席において）でどのような音が聞こえるかをシミュレートして試聴する機能が望まれている。
【００１０】
しかし、上記のように音響設計支援装置においは、周波数特性の分析は、低い周波数帯域の周波数分解能を細かくするため、可聴音の周波数帯域を複数の部分帯域（バンド）に分割し、各部分帯域毎に異なるサンプリング点数でＦＦＴ解析するものが多い。
【００１１】
この場合に、上記複数の部分帯域に分割して求められた周波数特性を、単にそれぞれ独立して逆ＦＦＴして加算したのでは、特性に不連続な点ができてしまい。ノイズや不自然な音の原因になってしまうという問題点があった。
【００１２】
この発明は、このような問題に鑑み、複数の部分帯域に分割して求められた周波数特性に基づいて不連続でない応答波形を求めることのできる応答波形合成方法および音響設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、を有することを特徴とする。
【００１４】
（２）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、を有することを特徴とする。
【００１５】
上下の合成帯域ｉ，ｉ＋１で解析帯域ｉをオーバーラップさせることにより、帯域別に応答波形を求めた場合でも、帯域の境界領域で不連続な特性になることがなく、滑らかな応答波形の合成が可能になる。
【００１６】
（３）この発明は、（２）の逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間を立上り区間としてｓｉｎ２θの窓を掛け、解析帯域ｉに対応する区間を立下り区間としてｃｏｓ２θの窓を掛けた周波数特性値を用いて応答波形を求めることを特徴とする。
【００１７】
ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１であるため、上下の合成帯域が重なり合っていても、各合成帯域の応答波形を加算合成することで、元の周波数特性のレベルを滑らかに再現した応答波形を合成することができる。
【００１８】
（４）この発明は、前記解析帯域１〜ｎ−１は、オクターブ毎に分割されており、解析帯域ｋ（ｋ＝１〜ｎ−２）は、解析帯域ｋ＋１の２倍のＦＦＴサンプリングデータ数（すなわち２倍の周波数分解能）でＦＦＴ解析して周波数特性が求められていること請求項２または請求項３に記載の応答波形合成方法。
【００１９】
（５）この発明は、（４）の逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間は、周波数軸上で離散的に存在する周波数特性値を１つおきに間引きして用いることを特徴とする。
【００２０】
（６）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
（７）この発明は、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（８）この発明は、複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出部と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
（９）この発明は、複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出部と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
（１０）この発明は、コンピュータに、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出工程と、１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算工程と、これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、を実行させることを特徴とする。
【００２５】
（１１）この発明は、コンピュータに、スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出工程と、解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ工程と、この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のようにこの発明によれば、解析帯域毎に算出された周波数特性に基づいて滑らかな応答波形を合成することが可能になる。
【００２７】
また、この発明によれば、設計されたスピーカ配置による音響をシミュレートして試聴することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
まず、この発明の実施形態である応答波形合成方法について説明する。図１は、可聴周波数帯域である０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚを複数の部分周波数帯域（解析帯域）に分割し、各解析帯域毎に求められた周波数特性に基づいて、全可聴周波数帯域における時間領域の応答波形を合成する方法について説明する図である。
【００２９】
解析帯域は、０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚの可聴周波数帯域を１０００Ｈｚを基準にオクターブ毎に９つの解析帯域に分割したものであり、「表１」に示すように、解析帯域０〜解析帯域１０からなっている。
【００３０】
【表１】
【００３１】
各解析帯域境界周波数は、３１．２５Ｈｚ，６２．５Ｈｚ，１２５Ｈｚ，２５０Ｈｚ，５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ，２０００Ｈｚ，４０００Ｈｚ，８０００Ｈｚ，１６０００Ｈｚとオクターブに関係になっており、各解析帯域のＦＦＴサイズは、周波数の低い帯域ほど大きくなるようになっている。ここで、ＦＦＴサイズとは、ＦＦＴ解析を行うときに用いる時間領域のサンプリングデータ数を言う。
【００３２】
具体的には、下の帯域がオクターブ低くなれば、ＦＦＴサイズが２倍になるように設定されている。「表１」に示すように、解析帯域９（８０００〜２２０５０Ｈｚ）のＦＦＴサイズが２５６サンプルであるのに対して、解析帯域８（４０００Ｈｚ〜８０００Ｈｚ）のＦＦＴサイズは５１２サンプルと倍になっており、順次帯域のオクターブが下がるにつれて、ＦＦＴサイズが、１０２４、２０４８、４０９６、・・・と倍々に大きくなってゆくように設定されている。そして、最も周波数の低い解析帯域１のＦＦＴサイズは、６５５３６サンプルとなっている。
【００３３】
これにより、低い周波数帯域では、細かい周波数分解能で周波数特性を解析することができ、高い周波数帯域では、その周波数に見合った程度の粗さで周波数特性を解析することができる。
【００３４】
なお、下端の帯域である解析帯域０（０Ｈｚ〜３１．２５Ｈｚ）は、解析帯域１と同じＦＦＴサイズである。また、上端の帯域である解析帯域１０（１６０００Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚ）は、解析帯域９と同じＦＦＴサイズである。
【００３５】
次に、図１および表２を参照して、上記解析帯域に分割して求められた周波数特性に基づいて応答波形を合成する手順について説明する。合成は、上記１１個の解析帯域を２つずつ結合して１０個の合成帯域を作成し、各合成帯域毎に逆ＦＦＴを行って求める。なお、各合成帯域は、上下に隣接する合成帯域と互いにオーバーラップしており、このオーバーラップ区間の一方の帯域の値にｓｉｎ２θを掛け、他方の帯域の値にｃｏｓ２θの窓関数を掛けて互いにクロスフェードさせる。ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１であるため、各合成帯域を逆ＦＦＴして算出した時間軸の応答波形を加算合成することで、元の周波数特性を再現した滑らかな応答波形を合成することが可能になる。
【００３６】
【表２】
【００３７】
各合成帯域の周波数帯域は、図１および表２に示すとおりであり、合成帯域１と合成帯域２は、３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚがオーバーラップしている。合成帯域１のオーバーラップ区間（３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚ）は、立下り部として実部，虚部ともにｃｏｓ２θの窓関数が掛けられる。一方、合成帯域２のこのオーバーラップ区間（３１．２５Ｈｚ〜６２．５Ｈｚ）は、立上り部として実部，虚部ともにｓｉｎ２θの窓関数が掛けられる。なお、合成帯域１の０Ｈｚ〜３１．２５Ｈｚの区間は平坦区間であり、６５５３６のサンプリングデータを用いたＦＦＴ結果がそのまま用いられる。
【００３８】
逆ＦＦＴは離散値の演算であるため、合成帯域１および合成帯域２おいては、以下のような周波数軸の離散値サンプルデータを用いて逆ＦＦＴ演算が実行される。また、図１に示すように、解析帯域，合成帯域は、常用対数軸上で等間隔に設定されているため、窓関数も対数軸上でｓｉｎ２乗またはｃｏｓ２乗の波形となるように設定する。
【００３９】
［合成帯域１］
（１）平坦部（０〜３１．２５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
サンプル番号ｊ＝１，２，・・・，４５，４６
（サンプル間隔：約０．６７Ｈｚ）
値はそのまま
（２）立下り部（３１．２５〜６２．５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
サンプル番号ｊ＝４７，４８，・・・，９１，９２
（サンプル間隔：約０．６７Ｈｚ）
Real[j] = Real[j] * cos2(θ)
Img[j] = Img[j] * cos2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[1])-log10(31.25)}/{log10(62.5)-log10(31.25)}] ・・（ここで、PAIは円周率πである)
ΔFreq[1] = 44100/65536
［合成帯域２］
（１）立上り部（３１．２５〜６２．５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：６５５３６）
解析帯域１のサンプル番号ｊ＝４８，５０，・・・，９０，９２
（１つ飛ばしで２サンプル毎に用いてサンプル間隔を約１．３４Ｈｚとする。）
Real[j] = Real[j] * sin2(θ)
Img[j] = Img[j] * sin2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[1])-log10(31.25)}/{log10(62.5)-log10(31.25)}]
ΔFreq[1] = 44100/65536
（２）立下り部（６２．５〜１２５Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：３２７６８）
解析帯域２のサンプル番号ｊ＝４７，４８，・・・，９１，９２
（サンプル間隔：約１．３４Ｈｚ）
解析帯域２は、解析帯域１に比べてサンプル間隔（周波数）が倍であるため、解析帯域１のサンプル番号と同じサンプルでも、その周波数は倍である。
【００４０】
Real[j] = Real[j] * cos2(θ)
Img[j] = Img[j] * cos2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[2])-log10(62.5)}/{log10(125)-log10(62.5)}]
ΔFreq[2] = 44100/32768
以下、合成帯域３〜合成帯域９についても合成帯域２と同じ方式であり、ＦＦＴサイズ、サンプル間隔、θの算出式等が、その帯域に対応して異なっている。以下、その異なる点を記載しておく。
【００４１】
［合成帯域３］（サンプル間隔２．６９Ｈｚ）
（１）立上り部（６２．５〜１２５Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは３２７６８だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[2])-log10(62.5)}/{log10(125)-log10(62.5)}]
ΔFreq[2] = 44100/32768
（２）立下り部（１２５〜２５０Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：１６３８４）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[3])-log10(125)}/{log10(250)-log10(125)}]
ΔFreq[3] = 44100/16384
［合成帯域４］（サンプル間隔５．３８Ｈｚ）
（１）立上り部（１２５〜２５０Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは１６３８４だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[3])-log10(125)}/{log10(250)-log10(125)}]
ΔFreq[3] = 44100/16384
（２）立下り部（２５０〜５００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：８１９２）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[4])-log10(250)}/{log10(500)-log10(250)}]
ΔFreq[4] = 44100/8192
［合成帯域５］（サンプル間隔１０．７６Ｈｚ）
（１）立上り部（２５０〜５００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは８１９２だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[4])-log10(250)}/{log10(500)-log10(250)}]
ΔFreq[4] = 44100/8192
（２）立下り部（５００〜１０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：４０９６）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[5])-log10(500)}/{log10(1000)-log10(500)}]
ΔFreq[5] = 44100/4096
［合成帯域６］（サンプル間隔２１．５３Ｈｚ）
（１）立上り部（５００〜１０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは４０９６だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[5])-log10(500)}/{log10(1000)-log10(500)}]
ΔFreq[5] = 44100/4096
（２）立下り部（１０００〜２０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２０４８）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[6])-log10(1000)}/{log10(2000)-log10(1000)}]
ΔFreq[6] = 44100/2048
［合成帯域７］（サンプル間隔４３．０７Ｈｚ）
（１）立上り部（１０００〜２０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは２０４８だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[6])-log10(1000)}/{log10(2000)-log10(1000)}]
ΔFreq[6] = 44100/2048
（２）立下り部（２０００〜４０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：１０２４）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[7])-log10(2000)}/{log10(4000)-log10(2000)}]
ΔFreq[7] = 44100/1024
［合成帯域８］（サンプル間隔８６．１３Ｈｚ）
（１）立上り部（２０００〜４０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは１０２４だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[7])-log10(2000)}/{log10(4000)-log10(2000)}]
ΔFreq[7] = 44100/1024
（２）立下り部（４０００〜８０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：５１２）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[8])-log10(4000)}/{log10(8000)-log10(4000)}]
ΔFreq[8] = 44100/512
［合成帯域９］（サンプル間隔１７２．２７Ｈｚ）
（１）立上り部（４０００〜８０００Ｈｚ）
（ＦＦＴサイズは５１２だが、１つ飛ばしで用いる）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[8])-log10(4000)}/{log10(8000)-log10(4000)}]
ΔFreq[8] = 44100/512
（２）立下り部（８０００〜１６０００Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２５６）
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[9])-log10(8000)}/{log10(16000)-log10(8000)}]
ΔFreq[9] = 44100/256
次に、最も周波数の高い合成バンドである合成バンド１０については、さらに上側にオーバーラップするバンドがないため、上側は平坦部となる。
【００４２】
［合成帯域１０］（サンプル間隔１７２．２７Ｈｚ），（ＦＦＴサイズ：２５６）
（１）立上り部（８０００〜１６０００Ｈｚ），
解析帯域９のサンプル番号ｊ＝４８，４９，５０，・・・，９０，９１，９２
Real[j] = Real[j] * sin2(θ)
Imaginary[j] = Imaginary[j] * sin2(θ)
θ=PAI/2*[{log10(j*ΔFreq[9])-log10(8000)}/{log10(16000)-log10(8000)}]
ΔFreq[9] = 44100/256
（２）平坦部（１６０００〜２２０５０Ｈｚ）
サンプル番号ｊ＝９３，９４，・・・，１２８，１２９
値はそのまま
以上のような１０個の合成帯域の周波数軸のサンプル値を、それぞれ個別に逆ＦＦＴ演算して時間軸の（帯域別の）周波数応答を求め、これを加算合成して全可聴周波数帯域の応答波形を求める。
【００４３】
図２は、上記解析帯域毎の周波数特性を用いて合成帯域ごとの応答波形を求め、これを用いて全可聴周波数帯域の応答波形を求める手順を示したフローチャートである。このフローチャートは、以下に説明する音響設計支援装置において、スピーカアレイを構成する各スピーカユニットから出力された音響が特定の受音点においてどのような応答特性になるかを求めるための処理を表している。
【００４４】
まず、複数のスピーカユニットのうち１つのスピーカユニットの特性を読み出す（ｓ２０１）。この特性は、所定の向きに設置されたスピーカユニットの前記受音点方向への周波数特性にイコライザの特性を畳み込んだものであり、上記解析帯域ごとに求められているものである。
【００４５】
合成帯域１〜１０を選択し、その中心周波数（３１．２５、６２．５、１２５、・・、１６０００Ｈｚ）の下側の帯域（立ち上がり部）については、（解析帯域０を除いて）ｓｉｎ２θの窓関数を掛けて（ｓ２０３）、１つおきのデータを選択する（ｓ２０４）。一方、上側の帯域（立ち下り部）については、（解析帯域１０を除いて）ｃｏｓ２θの窓関数を掛ける（ｓ２０５）。
【００４６】
このようにして求めた、合成帯域のデータに基づいて逆ＦＦＴ演算を行い（ｓ２０６）、この周波数帯域の時間軸の応答波形を求める（ｓ２０７）。
【００４７】
ｓ２０２以下の処理を全ての合成帯域について行い、この全ての合成帯域について求めた応答波形を加算合成して全可聴周波数帯域の応答波形を求める（ｓ２０８）。そして、この応答波形にさらに頭部伝達関数を畳み込み（ｓ２０９）。スピーカと受音点との距離に基づく遅延を付加して（ｓ２１０）、このスピーカユニットから受音点にいる受聴者までの左右２チャンネルのインパルス応答とする。
【００４８】
以上ｓ２０１〜ｓ２１０の処理を複数のスピーカユニットの各々について実行し、求まった全てのインパルス応答を加算して（ｓ２１１）、アレイスピーカから受聴者までの左右２チャンネルのインパルス応答とする（ｓ２１２）。
【００４９】
音響設計支援装置は、このインパルス応答をフィルタとして構成し、楽音（ドライソース）をこのフィルタで処理してヘッドホンに出力する。設計者が、このヘッドホンで音響を試聴することにより、設計したスピーカシステムでどのような音響が出力されるかを事前に知ることができる。
【００５０】
以下、図面を参照して、上記応答波形合成方法が適用される音響設計支援装置について説明する。音響設計支援装置１は、ホールや会議場等の集会施設にスピカシステム（拡声装置）を設置する場合の機器の選択や設定などの設計を支援するものであり、設計したスピーカシステムを用いて施設内に音声を出力した場合に施設内に形成される音場をシミュレーションし、その結果を表示器に表示したり、ヘッドホンから出力する機能を備えている。
【００５１】
図３（Ａ）は、音響設計支援制御装置の構成を示すブロック図である。音響設計支援装置１は、表示器１０１、操作部１０２、ＣＰＵ１０３、ハードディスク（ＨＤＤ）１０４、メモリ１０５、および音声出力部１０６を備えている。
ＣＰＵ１０３には、表示器１０１、操作部１０２、ＨＤＤ１０４、メモリ１０５、および音声出力部１０６がそれぞれ接続されている。
表示器１０１は、汎用の液晶ディスプレイ等で構成され、各種の設定条件の入力において設定条件の入力を補助するための画面（図５〜図７参照。）を表示する。
操作部１０２は、各種の設定条件の入力、音場のシミュレーションの指示入力、スピーカ配置の最適化の指示入力、およびシミュレーション結果の表示形式の選択を受け付ける。
ＣＰＵ１０３は、ＨＤＤ１０４に格納したプログラムを実行するものであり、操作部１０２の指示を受けて、音響制御装置１の他のハードウェア資源と協働してこのプログラムを実行する。
ＨＤＤ１０４は、プログラム１０と、スピーカの周囲のインパルス応答などをＦＦＴ化したＳＰデータ１０７と、このスピーカに適するイコライザのデータであるイコライザデータ１０８と、スピーカデータテーブル１０９と、集会施設基本形状データテーブル１１０を格納している。
【００５２】
メモリ１０５は、音響設計支援プログラム１０を実行するエリアが設定されるとともに、音響設計支援処理において発生したデータを一次的に記憶するエリアが設定され、ＳＰデータ１０７Ｂ，イコライザデータ１０８等が記憶される。なお、イコライザデータ１０８は、スピーカアレイから出力する音声信号の周波数特性を所望の特性に調整するためのイコライザの設定値を演算設計したデータである。
【００５３】
音声出力装置１０６は、ＨＤＤ１０４に格納されている音源データから音声信号を生成する。また、音声出力装置１０６は、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータを内蔵しており、上記音声信号をイコライジング、ディレイ付与等する信号処理機能１０６１を有する。音響設計支援装置１のシミュレーションの結果として、受音面の所定の位置での音場を、ヘッドホンやスピーカ等を通して音声で確認する場合等に、信号処理がなされた音声信号が図示しないスピーカやヘッドホン等に出力される。
【００５４】
なお、音声出力装置１０６は、必ずしもハードウェアとして備えている必要はなく、ソフトウェアによって実現してもよい。なお、音響設計支援装置１にさらに音声信号の入力インタフェースを設け、外部から入力される音声信号を音声出力装置１０６より出力する構成としてもよい。
【００５５】
ここで、ハードディスク１０４に記憶されているＳＰデータ１０７は、この音響設計支援装置で選択可能な複数種類のアレイスピーカの周波数特性からなるデータである。周波数特性は、上記応答信号合成方法で説明したように、０Ｈｚ〜２２０５０Ｈｚの可聴周波数帯域を１０００Ｈｚを基準にオクターブ毎に分割した９つの解析帯域別のデータとして記憶されている。各解析帯域の分割周波数帯域やＦＦＴサイズは、「表１」に示したとおりである。音響設計時には、利用者によって選択された１つのスピーカについてのデータが、ＳＰデータ１０７Ｂとしてメモリ１０５に読み出される。
【００５６】
スピーカデータテーブル１０９は、集会施設の形状や大きさを選択した場合に、その施設に適合したスピーカを選択するためのデータベースとして用いられるものである。なお、スピーカデータテーブル１０９には、選択肢として、複数のスピーカユニットを連結して構成されるスピーカアレイのデータを記憶している。ただし、本発明の音響設計支援装置は、必ずしもアレイスピーカを選択するものに限定されるものではない。
【００５７】
集会施設基本形状データテーブル１１０は、図３（Ｂ）に示すように、集会施設形状名と、その大きさを表す座標データと、内部形状を表す画像ビットマップの組み合わせからなる。また、座標データには、集会施設の空間の形状を設定する項目も含まれている。
【００５８】
図４は、前記音響設計支援装置の設計支援動作全般の処理手順を示すフローチャートである。この装置は、大きく分けて、ＳＴ１〜ＳＴ３の３段階の処理を実行する。ＳＴ１では、シミュレーションの条件を設定する条件設定を行なう。ＳＴ２では、この条件設定に基づきシミュレーション結果を表示するための特性を表したデータであるパラメータデータを計算する。この計算において、上述した全方向別ＳＰデータ１０７Ａ、から個別のＳＰデータ１０７Ｂが選択され、イコライザデータ１０８が計算される。
【００５９】
ＳＴ３では、この音響支援装置のシミュレーション結果を、表示器１０１またはヘッドホンに出力する。このシミュレーション結果をヘッドホンに音響として出力する過程で、上に述べた応答波形合成方法が適用される。
【００６０】
条件設定処理ＳＴ１では、このシミュレーションに必要な、さまざまな条件（ＳＴ１１からＳＴ１４までの条件）を設定する。ＳＴ１１では、スピーカが置かれる空間、例えば集会施設等の形状の情報（以下、単に「空間の形状」という。）を設定する。具体的には、空間の概略形状を選択すると共に、形状の詳細を数値入力する（図５、図６参照）。ＳＴ１２ではスピーカの選択を行い、それを空間のどこに配置するかを設定する。ＳＴ１３では、その設置されたそれぞれのスピーカの設置条件を設定する。設置条件とは、例えば、アレイスピーカのユニット間の角度などである。ＳＴ１４ではこのユニット間の干渉の条件を考慮するか否か、受音面の格子点（図１１参照）をどれだけ細かく取るかなどのシミュレーションの条件を設定する。
【００６１】
条件設定処理ＳＴ１において全ての条件を設定すると、ＳＴ２により、シミュレーションが実行され、その結果が表示器１０１に表示、または、ヘッドホンから出力される（ＳＴ３）。
【００６２】
従来は、設計者が、上記ＳＴ１〜ＳＴ３の操作をトライ・アンド・エラーで繰り返して最適な設計を発見していたが、この実施形態の音響設計支援装置１では、ＳＴ１５において、ＳＴ１で設定した空間の形状の情報を受けて、スピーカの角度およびスピーカの設定の自動最適化や支援を行っている。
【００６３】
この自動最適化に関するＳＴ１５の処理は、ＳＴ１６とＳＴ１７の段階を有している。ＳＴ１６では、スピーカ選択データテーブルに登録されているスピーカのなかで、この集会施設で使用できるスピーカの候補を表示器１０１に示すとともに、操作部１０２によりスピーカが選択された場合には、ＳＴ１１で選択されている空間にそのスピーカを配置した様子を表示器１０１に表示する。
【００６４】
ＳＴ１７では、設置されたアレイスピーカの角度（水平方向、垂直方向）およびユニット間の角度の最適な角度の組み合わせパターンを自動的に算出する。ここで、アレイスピーカの角度とは、スピーカ全体の指向軸の代表値となるもので、基準とする任意のユニットの指向軸の水平方向、垂直方向の角度のことであり、ユニット間の角度とは、隣接するユニット間の開き角度のことである。
【００６５】
図５以下を参照して、条件設定処理ＳＴ１の各段階であるＳＴ１１〜ＳＴ１７について、具体的に説明する。なお、以下の図面の符号は、図４で示したステップ番号と略対応している。
【００６６】
まず、空間形状設定処理ＳＴ１１について、図５、図６を参照して説明する。図５は、スピーカが配置される空間の概略形状を設定するためのＧＵＩ（graphical user interface）の一例を示す図である。音響設計支援装置１は、この図に示すような空間形状設定画面１１Ａを表示器１０１に示して、設計者が、スピーカが設置される空間の形状の概略を選択できるようにする。形状選択画面１１Ａでは、上部に形状選択ボックス１１Ｃを表示して、設計者が空間の概略形状の種類を、扇型または箱型の形状のなかから選択できるようにしている。設計者は、操作部１０２の図示しないマウス等で「扇形」にチェックマークを入れて選択した場合には、詳細形状選択ボックス１１Ｄには、扇形をした音響施設等の形状例が複数表示される。ユーザは、前述のマウス等で、詳細形状選択ボックス１１Ｄに表示された複数の形状例の中から更に一つの形状を選択することができる。
【００６７】
設計者が、詳細形状選択ボックス１１Ｄに示す扇形の音響施設形状例のうちから１つを選択すると、表示器１０１に表示される画面は、図５の空間形状設定画面１１Ａから図６の空間形状設定画面１１Ｂに切り替わる。
【００６８】
空間形状設定画面１１Ｂでは、選択された音響施設の形状例の線図１１Ｆが空間形状表示ボックス１１Ｅに示される。この画面は、ＣＰＵ１０３がＨＤＤ１０４に格納されている集会施設基本形状データテーブル１１０から該当の集会施設基本形状データを読み出すことで表示器１０１に表示される。設計者は、この画面で、スピーカが配置される空間の寸法を決定する形状パラメータを入力する。
【００６９】
空間形状設定画面１１Ｂでは、設計者が、形状パラメータ入力ボックス１１Ｇに、スピーカが設置される空間の形状を、数値で入力することができるようになっており、壇上の幅や音響施設の高さや奥行き、各階の高さやスロープの傾きなどのパラメータを数値入力により設定することができる。この入力操作で形状パラメータの数値が修正された場合は、線図で示された空間の形状１１Ｆがこの数値の変更に合わせて変化する。この形状パラメータ入力ボックス１１Ｇに表示されるパラメータは、その集会施設の形状に基づいて選択される。例えば、扇形の施設であれば、その扇形の角度を入力する欄が表示され、２階、３階がある施設であれば、その２階、３階の形状データを入力する欄が表示される。この施設形状に応じて必要なパラメータは、集会施設基本形状データ１１０に併せて記憶されている。
【００７０】
設計者が、全ての形状パラメータを入力したのち、決定ボタン１１Ｈを押した場合には、表示器１０１の表示が、図６の空間形状設定画面から図７のスピーカ選択・配置設定画面１２に切り替わる。図７は、図４のＳＴ１２、ＳＴ１６に対応している。スピーカの選択・配置設定画面１２では、用途選択ボックス１２Ａ、空間形状表示ボックス１１Ｅ、形状データ表示ボックス１２Ｂ、スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃと、最適スピーカ候補表示ボックス１６が表示される。
【００７１】
空間形状表示ボックス１１Ｅには、図５、図６で設定した空間の形状に基づいて、略実際の空間の形状の比率で形状が表示される。
用途選択表示ボックス１２Ａは、音響施設等の使用目的を選択するための表示欄であり、設計者が、「音楽」、「スピーチ」にチェックマークを入れて、そのいずれか、またはその両方を選択することができる。ここで、「音楽」の用途は、音圧レベルの周波数特性等の音質に関する音響性能を重視した音響設計を意図するものであり、「スピーチ」の用途は、例えば、音声の明瞭度に関する音響性能を重視した設計を意図するものである。
【００７２】
スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃは、スピーカを設置する概略の位置を選択するための表示欄である。設計者は、設置位置表示ボックス１２Ｃの「センタ」、「レフト」、「ライト」のいずれかを選択することにより、スピーカの設置位置を、舞台の中央、舞台の下手側、舞台の上手側のいずれかを選択することができる。
【００７３】
設計者が、前述のマウス等で、用途選択表示ボックス１２Ａ、スピーカの設置位置表示ボックス１２Ｃの設定項目それぞれを、チェックマークを入れて選択した場合、最適スピーカ候補表示ボックス１６に最適のスピーカ候補が表示される。この最適スピーカ候補の選択は、図４のＳＴ１６に対応しており、音響設計支援装置１により自動的に行なわれる。
ＣＰＵ１０３は、ハードディスク１０４に記憶しているスピーカデータテーブル１０９から、最適なスピーカ候補を選択する。スピーカデータテーブル１０９は、図８に示す構成になっている。
【００７４】
スピーカデータテーブル１０９は、図５、図６で設定した空間の形状の情報に基づいて適切なスピーカを選択するのに適したデータ構造となっており、データとして、スピーカタイプ名称１０９Ａ、面積規模１０９Ｂ、用途１０９Ｃ、設置場所１０９Ｄ、縦横比率１０９Ｅを備えている。
【００７５】
例えば、形状データ１２Ｂに示す面積（受音面の面積）が４５０ｍ２であり、スピーカの設置位置１２Ｃで「センタ」にチェックされていた場合、スピーカデータテーブル１０９で選択できるのは、図７の最適なスピーカの候補１６に示すように、スピーカＤ、スピーカＪとなる。
【００７６】
さらに、同じく図７を用いて、アレイスピーカが配置された状態を表すＧＵＩについて説明する。スピーカ配置設定画面１２の下欄に最適なスピーカの候補１６が１または複数が表示され、その中から、１つのスピーカを選択した場合には、空間形状表示１１Ｅには、選択したアレイスピーカ１６Ａが空間の形状１１Ｆの縮尺で示される。これにより、空間にどのようにアレイスピーカ１６Ａが配置されるかを視覚的に確認できる。このアレイスピーカ１６Ａの表示も、図４のＳＴ１６の段階に相当し、この表示により、図４のＳＴ１６の段階は終了し、ＳＴ１２に戻る。
【００７７】
また、アレイスピーカ１６Ａの表示がされた場合には、空間形状表示１１Ｅには、表示されたアレイスピーカ１６Ａのカバーゾーンを選択できるようにする。図７に示すカバーゾーン１６Ｅは、空間の一階部分の受音面の半分を選択した場合を示している。その他、空間全体、１階部分全体、２、３階部分全体のいずれかをユーザが選択入力できるようになっている。この選択入力は、図４のＳＴ１２に相当しており、その後、図４のＳＴ１７において、音響設計支援装置１のＣＰＵ１０３は、アレイスピーカの角度およびユニット間の角度の条件設定を行なう。
【００７８】
次に、図９〜図１３を用いて、ＳＴ１７について詳細に説明する。図９はアレイスピーカの角度およびユニット間の角度の条件設定を自動的に計算する手順の概念図である。
【００７９】
図４のＳＴ１７の計算は、図９に示すように（Ａ）〜（Ｅ）までの５段階に分かれている。まず、この計算は、図７で選択されたアレイスピーカ１６Ａを設置位置に設置した場合の、アレイスピーカの角度および各ユニット間の角度の最適値を求めるために実行される。最適値としては、「受音面エリア内の音圧レベルの均質化、最適化」を最もよく達成できる値を採用される。具体的には、図９（Ｄ）に示すように、受音面全域に設定した格子点の音圧レベルの標準偏差が最小となる値を最適値とする。
【００８０】
この計算処理においては、まず、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、スピーカが向いている方向であるスピーカの軸線１７Ｅ、１７Ｆ、１７Ｇ（以下、単に「軸線」という。）と受音面との交点である軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ（以下、単に「軸点」という。）における音圧レベルの周波数特性の最適化を行なう。
【００８１】
図９（Ａ）に示すように、ユニット間の角度の設定は、図７の画面で選択されたスピーカアレイがとり得るユニット間の角度を図８のスピーカデータテーブル１０９から読み出し、そのとり得る角度の中から選択する。この角度は、アレイスピーカそれぞれに固有のものであり、実際の設置時には、アレイスピーカ１６Ａの治具でユニット間の角度を設定するものである。
【００８２】
このユニット間角度をθｉｎｔとする。また、設置されるアレイスピーカの角度は、水平方向、垂直方向について設定する必要があり、この角度の組を（θ、φ）とする。ここで、水平方向の角度θは、−１８０度＜θ≦１８０度であり、垂直方向の角度φは、−９０度≦φ≦９０度である。アレイスピーカを構成する各スピーカユニットの設置角度は、これらの角度（θｉｎｔ、θ、φ）で決定される。
【００８３】
図９（Ｂ）では、３つのスピーカユニットからなるアレイスピーカを用いる例を示している。したがって、θｉｎｔとして、ユニット１６Ｂ、ユニット１６Ｃ間の相対角度θｉｎｔ１と、ユニット１６Ｃ、ユニット１６Ｄ間の相対角度θｉｎｔ２とを設定する必要がある。
【００８４】
また、このユニットの角度の設定は、図９（Ｅ）に示すように、角度を変えながら、前述した標準偏差が最小となるアレイスピーカの角度（θ、φ）と、ユニット間の角度θｉｎｔ（ｉ＝１〜２）を探索する。ユニット間の角度θｉｎｔ（ｉ＝１〜２）については、スピーカデータテーブル１０９によりピッチが決められる。探索時は、計算時間短縮のために、はじめは、この角度のピッチを大きくとって変化させるようにプログラムを設計するとよい。
【００８５】
ここで、設定角度（θｉｎｔ、θ、φ）のパターン数について例を挙げて説明する。図９（Ａ）に示すように、スピーカの候補１６からスピーカタイプ名称１０９ＡとしてスピーカＤを選択した場合には、アレイスピーカの角度を−１８０度＜θ≦１８０度、−９０度≦φ≦９０度の範囲で、３０度毎に変化させる。更に各アレイスピーカユニットについてユニット間角度を３０度から６０度の範囲で、２．５度毎に変動させることができる。即ち、θとして１８０度、φとして９０度を、またθｉｎｔとして６０度を選択して、（θｉｎｔ、θ、φ）の設定１７Ａを行なう。この場合、θは、−１８０度から１８０度の範囲で３０度ごとなので１２通り、φは、−９０度から９０度の範囲で３０度毎なので７通りある。また、図８に示すように、スピーカタイプＤは、前記の当初の設定可能範囲幅が３０度（３０度から６０度）で、刻み幅は２．５度刻みなので、θｉｎｔは、１３通り（（６０−３０）／２．５＋１＝１３）となる。かつ、θｉｎｔは、θｉｎｔ１とθｉｎｔ２について２回掛け合わせることになる。したがって、合計は１２×７×（１３×１３）＝１０９２通りとなる。なお、通常各スピーカは、対称に組み合わせるので、θｉｎｔ１＝θｉｎｔ２として計算することができ、上記合計は１２×７×１３＝１０９２通りとなる。
【００８６】
次に、図９（Ｃ）に示すように、図９（Ｂ）で求めた軸点での音圧レベルの周波数特性を最適化する。この図９（Ｃ）の具体的な説明は図１０の説明で詳述するが、ここでは、簡潔にその概略を説明する。図９（Ｃ）における最適化は、前述のとおり、図９（Ｄ）の指標の計算を効率よくするためのものであり、一言で述べると、この処理は、「軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ相互間の音圧レベル及びその周波数特性を均質化するイコライザ特性を求める」ものである。一般にアレイスピーカ１６Ａの各ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄは、ブロードな指向特性を有しているため、例えば、軸点１７Ｂにはユニット１６Ｄからの音声も到達し、またユニット１６Ｂの音声は軸点１７Dにも到達するので、軸点１７Ｂの音量が小さいような場合、単にユニット１６Ｂの音圧レベルを上げる操作のみを行なうと他の軸点１７Ｃ、１７Ｄの音量も上がってしまい、かえってバランスが崩れる場合がある。そこで、本実施形態の装置では、各ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄのいろいろなイコライザを組み合わせたパターンを用意する。そして、それぞれのパターンに従い、前述した図３のＳＰデータ１０７（スピーカから見た全角度のインパルス応答をＦＦＴ化したデータ）を用いて、図９（Ａ）で設定した角度で設置したアレイスピーカ１６Ａのユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄから伝達され、軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄで受ける音声の周波数特性を算出し、最適パターンを選択する。以下、図９（Ｃ）のフローの各段階の概略を説明する。
【００８７】
まず、Ｓ１７１において、予め基準周波数帯域ｆｉ（ｆｉは離散値（ｉ＝１〜Ｎ））を設定する。基準周波数帯域ｆｉは、例えば、パラメトリックイコライザのチャンネルに合わせて６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、８ｋＨｚのいずれかに設定することができる。
Ｓ１７２において、基準周波数帯域のゲインを調整するイコライザのパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚをユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄそれぞれについて設定する。
Ｓ１７３において、このパターンについて、前述の軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄにおける音圧レベルの周波数特性を計算して、各基準周波数帯域での軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄのばらつきが小さくなるパターンを選出する。具体的には、軸点１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ間の分散を各基準周波数帯域ごとに計算し、さらに、この値の絶対値の平方根をとり、各基準周波数帯域ごとの標準偏差を計算する。なお、この標準偏差は、特定の周波数のゲインのばらつき度合いを示すものであり、この値が小さいほうがばらつき具合が小さいことになる。したがって、標準偏差が小さいパターンほど、適切なパターンとなる。
【００８８】
そして、各周波数ごとに独立に最適なパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚを選択する。
これらの段階により、Ｓ１７４で、ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄのイコライザを決定する。
【００８９】
この決定したイコライザのパラメータは、上述の通り、パラメータを決定する段階では周波数ごとにパターンを選択したが、決定したイコライザのパラメータは、これをパラメトリックイコライザに設定するために、周波数ごとでなく、ピークごとにパラメータを設定して（Ｓ１７５）、ユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄごとにデータを外部記憶装置１０４等に保存する。
【００９０】
なお、この図９（Ｃ）に示す段階においては、図示していないが、ＳＰデータ１０７に基づいて、音圧レベルの最適化も行なう。
また、図９（Ｃ）のようにして算出したイコライザのパラメータは、ＦＦＴ化して図３の外部記憶装置１０４にイコライザデータ１０８として保存する。このようにすれば、図４に示したシミュレーションパラメータ計算Ｓ２で、周波数領域の畳み込み演算のみで、このシミュレーションパラメータを計算でき、迅速に計算結果を出力できる。前述のとおり、音響設計支援装置においては、何度も条件を変更して、繰り返しシミュレーションを行なって最適設計を行なうが多く、このような装置に対し、イコライザのパラメータをＦＦＴ化することが効果的である。
【００９１】
図９（Ｄ）においては、受音面エリア内の音圧レベルの標準偏差を、図９（Ｃ）でもとめたユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６ＤのＰＥＱパラメータに基づいて算出し、受音面エリア内の音圧レベル及びその周波数特性を算出する。そのため、Ｓ１７６〜Ｓ１７８の段階を行なう。以下、各段階について説明する。
【００９２】
Ｓ１７６において、音響施設のカバーエリア内全域に、図１１に示すような、格子点１７Ｊを複数設定する。これらの格子点１７Ｊをサンプル受音点として受音面エリア内全体の音響設計を行う。
【００９３】
Ｓ１７７において、これらの格子点１７Ｊそれぞれでの音圧レベルを、図８のＳＰデータ１０７等に基づいて求める。この音圧レベルの算出は、スピーカユニットごとに、ＦＦＴ変換されたイコライザデータ１０８と、対応する方向のＳＰデータ１０７Ｂとを畳み込み、さらに、各スピーカユニットの出力を加算合成することによって求める。
【００９４】
Ｓ１７８において、Ｓ１７７で求めた格子点１７Ｊそれぞれの位置での音圧レベルのデータについて、標準偏差σを算出する。この標準偏差値が小さいほうが、受音面全域の各点のばらつき具合が小さいことになり、より好ましい。
【００９５】
図９（Ｅ）において、アレイスピーカ１６Ａ（図６参照。）のユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの水平角度、垂直角度（θｉ、φｉ）を設定しなおして、（Ａ）〜（Ｄ）を繰り返し行なう。これにより、図９（Ｄ）の手順のようにして求めた標準偏差が最小となる角度設定のパターンを選出する。その場合において、角度の探索は、計算時間を短縮するため、はじめは、設置するアレイスピーカの角度ピッチを大きく設定し、その後、この角度ピッチを小さく設定して行なう。
【００９６】
以上、アレイスピーカ１６Ａの最適なアレイスピーカの角度およびユニット間の角度の算出は、図９（Ａ）のように角度パターンを設定し、図９（Ｄ）のように受音面エリア内の音圧レベルの標準偏差（即ち、音圧のばらつき具合を表す指標）を計算して、その最小値を探索するものである。このため、各スピーカユニットのカバーエリアの代表点として軸点１７Ｂ、１７Ｃ，１７Ｄを設定し、図９（Ｃ）に示すように、これら軸点１７Ｂ、１７Ｃ，１７Ｄの周波数特性を最適化するイコライザ特性を求めて、各スピーカユニットに適用するようにしている。
【００９７】
次に、図９（Ｃ）に示した段階を、図１０を用いてさらに具体的に説明する。図１０は、図９（Ｃ）に示す軸点での周波数特性の最適化を表すフロー図と、その最適化に用いるイコライザの設定例を表す図である。
図８（Ａ）において、３つのユニット１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの周波数ゲインの指標として基準周波数帯域ｆｉを８帯域(６３〜８ｋＨｚ)に順次設定する（Ｓ１７１）。基準周波数帯域は、パラメトリックイコライザの各チャンネルの中心周波数であり、例えば、図８（Ｂ）に示すように、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、８ｋＨｚのいずれかに設定する。
Ｓ１７２において、図９（Ｃ）で説明したゲイン設定のパターン（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）ｆｉＨｚは、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を１ｄＢ刻みで０ｄＢ〜−１０ｄＢとする。したがって基本周波
数１つ（例えば６３Ｈｚ）につき、１１３通りのパターンを設定するから、全体として８×１１３通りのパターンを設定する。また、パターンそれぞれについて、ユニットごとにイコライザのデータをまとめて、ＦＦＴ変換したデータとしてイコライザデータ１０８として保存する。
Ｓ１７３において、各パターンで軸点でのゲイン計算を行い、その中から最適パターンの選択を行なう。この段階は、さらにＳ１７３１〜Ｓ１７３３に分けることができる。
Ｓ１７３１において、軸点でのゲイン計算は、図９（Ｂ）で示したように、アレイスピーカ１６Ａから伝達され、軸点１７Ｂ，１７Ｃ、１７Ｄそれぞれで受ける音声の周波数特性を図３のＳＰデータ内の１０７Ａ〜Ｄに基づいて算出し、基準周波数帯域ｆｉごとにその周波数ゲインのデータを蓄積する。
この計算は、スピーカユニットごとに
（フーリエ変換済み時間遅れの位相補正フィルタ１０７Ｃと、およびフーリエ変換済み距離減衰補正フィルタ１０７Ｄのデータと、
ＦＦＴ変換したイコライザデータ１０８と、
対応する方向のＳＰデータ１０７Ｂ）これらすべて畳み込んで周波数領域で計算する。
なお、このデータ数は、ユニット数３つとなるから、本実施形態の装置では、集積するデータ数は合計すると、３つ×８帯域＝２４個である。
Ｓ１７３２において、基準周波数帯域ｆｉごとに、この３点の周波数ゲインのデータについて標準偏差を求める。
Ｓ１７３３において、Ｓ１７２で設定したパターン１１３通りすべてについて、Ｓ１７３１〜Ｓ１７３２の段階を繰り返し計算して、Ｓ１７３２の標準偏差の標準偏差が最小となるものを求める。
以上、Ｓ１７３１〜Ｓ１７３３の段階により、基準周波数帯域ごとに、軸点１７Ｂ，１７Ｃ、１７Ｄ間の音圧レベルの標準偏差が最小となるイコライザゲイン（図１０（Ｂ）に示す点に相当。）を求めることができる。これらを上述の８つの基準周波数帯域すべて繰り返して、図１０（Ａ）のＳ１７４において、イコライザゲインのパターンを決定できる。そして、このイコライザゲインのパターンに基づいてピークごとにパラメトリックイコライザ（ＰＥＱ）のパラメータを決定する（Ｓ１７５）。このパラメータは、前述の図９（Ｃ）の説明のとおり、ユニットごとにまとめ直して、外部記憶装置１０４に保存する。以上の処理で図１０（Ａ）のフローは終了する。
【００９８】
次に、図９(Ａ)、(Ｅ)で示したアレイスピーカの角度およびユニット間の角度を設定して探索し、最適な角度を決定する方法について、図１２のフローチャートを用いて具体的に説明する。
まず、Ｓ２１〜Ｓ２６は、図９（Ａ）の処理手順を具体的に示すものである。Ｓ２１において、水平方向、垂直方向とも３０度ごとに設定したアレイスピーカの角度パターン（θ、φ）を設定する。また、それぞれのアレイスピーカの角度についてユニット間の角度θｉｎｔを設定する。このときユニット間の角度の選出では、前述のように、アレイスピーカ１６Ａには図８に示すそれぞれ予め設定できる固有の角度の範囲とピッチがあり、その範囲から選択してパターンを用意する。ここで、θは、−１８０度＜θ≦１８０度、φは、−９０度≦φ≦９０度の範囲で、３０度毎に設定する。
そして、Ｓ２２において、格子点（例えば図１１の１７Ｊ）間の音圧レベルの標準偏差が小さいもののベスト５となる角度パターン（θ、φ）を選出する。その選出に当たっては、ユニット間角度θｉｎｔを複数設定して、その中から最適なθｉｎｔを選出する必要があり、Ｓ２７のサブルーチンをパターンごとに実行する。
【００９９】
ここで、Ｓ２７のサブルーチンについて説明する。Ｓ２７は、ユニット間の角度決定フローである。Ｓ２２において選出したアレイスピーカの角度パターン（θ、φ）について、さらに、Ｓ２７１では、ユニット間角度θｉｎｔを複数設定する。
【０１００】
Ｓ２７２において、Ｓ２２、Ｓ２７１で設定した角度（θｉｎｔ、θ、φ）について、それぞれ、Ｓ２８のエリア内標準偏差計算フローを実行する。ここでは、（θ、φ）は固定であり、θｉｎｔのみ変動させて、それぞれ、Ｓ２８の段階を実行する。このＳ２８の各段階Ｓ２８１〜Ｓ２８３はそれぞれ図９(Ｂ)〜（Ｄ）の段階に相当している。そこで、前述した説明を代用してここでは説明を省略する。
Ｓ２７３において、Ｓ２７２で計算した中から標準偏差が最小値となるユニット間角度θｉｎｔを選択する。その後、Ｓ２７のサブルーチンは一旦終了するが、（θ、φ）の組を変えて、更にＳ２７のフローは繰り返し行なわれることになる。
Ｓ２３では、Ｓ２２で選出した５つの角度パターン（θ、φ）のそれぞれの前後１５度の組み合わせを設定する。例えば、選出したベスト５の角度パターンのうちの１つのパターンの最適値が（θ、φ）について（３０度、４５度）であったとすると、θについて１５度、３０度、４５度についてパターンを新たに設定すると共に、φについて３０度、４５度、６０度についてパターンを新たに設定する（３２通り）。同様に、前記選出したベスト５について、それぞれの（θ、φ）のパターンを考えると、（５×３２）通りあり、このように設定した各（θ、φ）それぞれに対して前述で説明したＳ２７のサブルーチンで、ユニット間の角度θｉｎｔを設定してθｉｎｔの最適化を行なう。
Ｓ２４において、新たに設定したパターンについて、Ｓ２２と同様に、パターン探索を行い、候補を５つ選択する。
Ｓ２５では、Ｓ２３〜Ｓ２４と同様であるが、角度を１５度ピッチでなく、５度として、設定する。例えば、選出したベスト５の角度パターンのうちの１パターンの最適値が、θについて４５度であったとすると、４０度、４５度、５０度についてパターンを新たに設定する。
Ｓ２６では、Ｓ２５で設定した角度について、Ｓ２２、Ｓ２４と同様、それぞれＳ２７のサブルーチンを用いて、（θｉｎｔ、θ、φ）を決定する。このＳ２６では、Ｓ２２、２４と異なり、ベスト５でなく最適値を１つ選択して、θｉｎｔ、θ、φ）を最終的に決定する。
【０１０１】
以上のとおり、角度の範囲をはじめは粗く、次第に狭めて探索することにより、探索時間を節約できる。また、このような探索により、計算コストの次数の面から、計算上不可能となることを防ぐことができる。
【０１０２】
このように、図４〜図１２で設定した条件設定および自動最適化／支援によって、従来、試行錯誤により最適化していた条件設定をほぼ自動化することができる。そして、その最適化の結果をＳＴ３で音響出力することにより、最適化の結果をヘッドホンによって確認することができる。
【０１０３】
なお、図３〜図１２で説明した数値、ユニット数、図５の扇形または四角の形状、図６〜図７のＧＵＩ等は、説明容易のために例示した実施形態の一例であって、これらに限定されるものではない。また、これらの図で示したフローは実施形態の一例である。特に、条件設定、パターン設定は、説明の容易のため、繰り返すフローの一部となっていることとしたが、一度設定すると、繰り返しルーチンの中では何度も設定する必要はない。
【０１０４】
ここで、図１３を参照して、図５、図６で説明した空間の形状入力の画面を表示しているときの音響設計支援装置の動作について説明しておく。このフローは図４の段階の空間形状設定ＳＴ１１に対応している。
図５に示した形状選択ボックス１１Ｃを表示することにより、扇型であるか箱型であるかの選択がなされたか否か判断する（ｓ１１１）。扇型であればＳ１１１の判断はＹとなり、Ｓ１１２において、図３に示すような形状選択ボックス１１Ｄにおいて扇型の形状例を複数表示する。扇型でなければＳ１１１の判断はＮとなり、Ｓ１１３に進み、図示しない箱型の形状例を複数表示する。
Ｓ１１４において、Ｓ１１２の扇型の形状選択ボックス１１Ｄ、またはＳ１１３の箱型の形状選択の中から形状の選択がなされたか否か判断する。選択がない場合にはＮとなり待機する。選択があった場合には、表示器１０１の画面を切り替えて、次のＳ１１５に進む。
Ｓ１１５においては、空間の形状を特定するための数値の入力がなされたか否か判断する。この数値がすべて入力されなければＮとなり、入力されるまで待機する。数値が入力されると処理はＳ１１６に進む。Ｓ１１６では、空間の形状を特定するために入力された数値（Ｓ１１５）からその空間の平面的な面積規模と形状の平面的な縦と横の比率を計算する。
【０１０５】
Ｓ１１７において、決定ボタン１１Ｈが押されたか否か判断する。当該決定ボタンが押された場合には、フローは終了する。押されるまでは、Ｓ１１５に戻って、数値入力した数値の変更を受け付ける。
次に、図１４のフローチャートを参照して、図７のスピーカ選択画面１２を表示しているときの音響設計支援装置の動作について説明する。
【０１０６】
Ｓ１６１、Ｓ１６２では、スピーカ選択画面１２の用途選択ボックス１２Ａ、スピーカの設置位置選択ボックス１２Ｃにおいて所望のものが選択されたかどうか判断し、選択されない場合はＳ１６１、Ｓ１６２の判断はＮとなり待機する。Ｓ１６１、Ｓ１６２のいずれもが選択された場合は、Ｓ１６３へ進む。
Ｓ１６３では、ハードディスク１０４のスピーカデータテーブル１０９を参照して、Ｓ１６１、Ｓ１６２で入力されたデータを満たすものを選択する。そして、選択したスピーカアレイを、図７に示すように、スピーカの候補として表示する（Ｓ１６４）。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】解析帯域、合成帯域および窓関数の概略を示す図
【図２】応答波形を合成する動作を示すフローチャート
【図３】音響設計支援装置の内部構成および、集会施設基本形状データのデータ構造を表す図
【図４】音響設計支援装置の動作の全体のフロー図の概略
【図５】スピーカが配置される空間の概略形状を設定するためのＧＵＩの一例を表す図
【図６】スピーカが配置される空間の概略形状を設定するための形状パラメータを入力するＧＵＩの一例を表す図
【図７】スピーカの選択＆配置の表示を行なうためのＧＵＩの一例を表す図
【図８】スピーカデータテーブルのデータ構造を表す図
【図９】アレイスピーカのユニット間の角度条件設定を自動的に計算する方法の概念図
【図１０】各スピーカの軸点での周波数特性の最適化を表すフローチャートおよびその最適化に用いるイコライザの設定例を表す図
【図１１】受音面エリア内を格子点で区切った一例を示す図
【図１２】スピーカ角度の最適化を行なう処理手順を示すフローチャート
【図１３】図５、図６のＧＵＩ画面表示時の音響設計支援装置の動作を示すフローチャート
【図１４】図７のスピーカ選択画面表示時の音響設計支援装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０８】
１−音響制御装置
１０１−表示器
１０２−操作部
１０３−ＣＰＵ
１０４−ＨＤＤ
１０５−メモリ
１０６−音声出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、
を有することを特徴とする応答波形合成方法。
【請求項２】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、
を有することを特徴とする応答波形合成方法。
【請求項３】
前記逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間を立上り区間としてｓｉｎ２θの窓を掛け、解析帯域ｉに対応する区間を立下り区間としてｃｏｓ２θの窓を掛けた周波数特性値を用いて応答波形を求める請求項２に記載の応答波形合成方法。
【請求項４】
前記解析帯域１〜ｎ−１は、オクターブ毎に分割されており、解析帯域ｋ（ｋ＝１〜ｎ−２）は、解析帯域ｋ＋１の２倍のＦＦＴサンプリングデータ数によるＦＦＴ解析で周波数特性が求められている請求項２または請求項３に記載の応答波形合成方法。
【請求項５】
前記逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間は、周波数軸上で離散的に存在する周波数特性値を1つおきに間引きして用いる請求項４に記載の応答波形合成方法。
【請求項６】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
を備えた応答波形合成装置。
【請求項７】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
を備えた応答波形合成装置。
【請求項８】
複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、
前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出部と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、
を備えた音響設計支援装置。
【請求項９】
複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、
前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出部と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、
を備えた音響設計支援装置。
【請求項１０】
コンピュータに、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、
前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出工程と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算工程と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、
を実行させる音響設計支援プログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、
前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出工程と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ工程と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、
を実行させる音響設計支援プログラム。
【請求項１】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、
を有することを特徴とする応答波形合成方法。
【請求項２】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を用い、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ手順と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成手順と、
を有することを特徴とする応答波形合成方法。
【請求項３】
前記逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間を立上り区間としてｓｉｎ２θの窓を掛け、解析帯域ｉに対応する区間を立下り区間としてｃｏｓ２θの窓を掛けた周波数特性値を用いて応答波形を求める請求項２に記載の応答波形合成方法。
【請求項４】
前記解析帯域１〜ｎ−１は、オクターブ毎に分割されており、解析帯域ｋ（ｋ＝１〜ｎ−２）は、解析帯域ｋ＋１の２倍のＦＦＴサンプリングデータ数によるＦＦＴ解析で周波数特性が求められている請求項２または請求項３に記載の応答波形合成方法。
【請求項５】
前記逆ＦＦＴ手順において、合成帯域ｉ（ｉ＝２〜ｎ−１）のうち、解析帯域ｉ−１に対応する区間は、周波数軸上で離散的に存在する周波数特性値を1つおきに間引きして用いる請求項４に記載の応答波形合成方法。
【請求項６】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
を備えた応答波形合成装置。
【請求項７】
可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域０〜ｎ毎に求められた周波数特性であって、低い周波数の解析分析帯域ほど細かい周波数分解能で求められた周波数特性を記憶した周波数特性記憶部と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
を備えた応答波形合成装置。
【請求項８】
複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、
前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出部と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算部と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、
を備えた音響設計支援装置。
【請求項９】
複数種類のスピーカの特性をそれぞれ記憶した特性記憶部と、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援部と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択部と、
前記スピーカ選択部によって選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化部と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化部により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出部と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ部と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成部と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力部と、
を備えた音響設計支援装置。
【請求項１０】
コンピュータに、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、
前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域を複数に分割した解析帯域毎に算出する周波数特性算出工程と、
１または複数の解析帯域毎に合成帯域を設定して、この合成帯域毎に時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ演算工程と、
これらの合成帯域の応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、
を実行させる音響設計支援プログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
スピーカを配置する空間の形状の情報に基づいて、選択可能なスピーカの候補を選出するスピーカ選択支援工程と、
前記選択可能なスピーカの候補から１つのスピーカを選択する選択操作を受け付けるスピーカ選択工程と、
前記スピーカ選択工程で選択されたスピーカの特性に基づき、前記空間の受音面のそれぞれの位置における音圧レベルのばらつきが最小となる、前記スピーカの設置方向を決定するスピーカ設置角度最適化工程と、
前記空間の形状の情報と、前記スピーカ設置角度最適化工程により決定したスピーカの設置方向に基づいて、前記空間の所定の位置における周波数特性を、可聴音の周波数帯域をｎ＋１個に分割した解析帯域０〜ｎ毎に算出する周波数特性算出工程と、
解析帯域ｉ−１および解析帯域ｉの帯域を持つ合成帯域ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の時間軸の応答波形を求める逆ＦＦＴ工程と、
この合成帯域１〜ｎの応答波形を加算することにより、前記可聴音の周波数帯域の応答波形を得る加算合成工程と、
前記応答波形の特性が設定されたフィルタで音声信号を処理して出力する音声信号出力工程と、
を実行させる音響設計支援プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２１２１９０（Ｐ２００７−２１２１９０Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００９６（Ｐ２００６−３００９６）
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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