車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステム
【課題】複数の聴取者に対して良好に音像を定位させること。
【解決手段】車室の左右に配置された各スピーカに対応する音響信号ごとの位相を変化させることによって、車室内の着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で上記のスピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように、具体的には、Ｒスピーカ（１３）が出力するＲ信号およびＬスピーカ（１４）が出力するＬ信号の位相をそれぞれ移相することによって、合成波の位相を上記の両耳間においては正相のみ、あるいは逆相のみとなるように調整するように車載用オーディオ装置を構成する。また、上記のスピーカが車室の前後に配置されている場合には、車室後部のスピーカに対応する音響信号に対して残響成分を付与することができるように車載用オーディオ装置を構成する。
【解決手段】車室の左右に配置された各スピーカに対応する音響信号ごとの位相を変化させることによって、車室内の着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で上記のスピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように、具体的には、Ｒスピーカ（１３）が出力するＲ信号およびＬスピーカ（１４）が出力するＬ信号の位相をそれぞれ移相することによって、合成波の位相を上記の両耳間においては正相のみ、あるいは逆相のみとなるように調整するように車載用オーディオ装置を構成する。また、上記のスピーカが車室の前後に配置されている場合には、車室後部のスピーカに対応する音響信号に対して残響成分を付与することができるように車載用オーディオ装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関し、特に、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車室内に複数のスピーカを配置して、音楽や音声といった各種音源の音響信号を出力する車載用オーディオ装置が知られている。そして、かかる車載用オーディオ装置においては、聴取者にとって適切な位置へ音像を定位させる工夫が施されてきた。
【０００３】
たとえば、聴取者の左右それぞれの耳に到達する音の時間差を利用して、所定の位置へ音像を定位させるタイムアライメント方式という技術が知られている。また、聴取者の両耳間へあえて音圧差をつけることによって、所定の位置へ音像を定位させる技術も知られてきた。
【０００４】
また、近年では、音の時間差を位相差とみなして、位相をずらす（以下、「移相する」と記載する）ことであえて位相差を生成し、音像を定位させる技術も普及してきている。たとえば、特許文献１には、「５．１チャンネル方式」のセンターチャンネルオーディオ信号を移相して、音像を定位させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術を用いた場合、単独の聴取者に対しては音像定位の効果が得られるものの、複数の聴取者に対しては音像定位の効果を得にくいという問題があった。これは、いずれの聴取者からみても左右非対称の位置へスピーカを配置することの多い車室においては、複数の聴取位置へ音像を定位させにくいことによる。
【０００７】
また、特許文献１の技術は、センターチャンネルオーディオ信号を移相する技術であるため、たとえば、「２チャンネル方式」などセンターチャンネルオーディオ信号を用いない場合には適用することができない。
【０００８】
これらのことから、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置あるいは車載用オーディオシステムをいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステム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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置であって、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、車両に搭載され、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置と、前記車載用オーディオ装置にネットワーク接続される管理装置とを含む車載用オーディオシステムであって、前記車載用オーディオ装置は、当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段とを備え、前記管理装置は、前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、車室の左右、つまり一般的な車両では前席又は後席のドアに配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る音像定位手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、車載用オーディオ装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、位相調整部における位相調整処理を説明するための図である。
【図５】図５は、実施例１に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例２に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施例２に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施例３に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その１である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その２である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その３である。
【図１０】図１０は、実施例３に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例４に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施例４に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例５に係る車載用オーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、パラメータ情報の取得操作例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る音像定位手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る音像定位手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例を図２〜図１５を用いて説明することとする。
【００１５】
また、以下では、「位相」と「移相」との混同を避けるために、位相をずらすなど、位相を変化させる意味の「移相」については常に「」で囲んで記載することとする。
【００１６】
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る音像定位手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る音像定位手法の概要を示す図である。なお、図１の（Ａ）には、車両５０を上方からみた場合の着座位置およびスピーカの配置例を、図１の（Ｂ）には、本発明に係る音像定位手法の概要を、それぞれ示している。また、図１の（Ｂ）においては、聴取者２００の音像定位位置を星印にて示すこととする。
【００１７】
図１の（Ａ）に示すように、車両５０は車室５１を備えている。また、車室５１は、前方（図中の破線の矩形Ｆで囲まれた部分参照）および後方（図中の破線の矩形Ｒで囲まれた部分参照）に、それぞれ左右一対のスピーカと着座位置（図中の聴取者２００の位置参照）とを備えているものとする。
【００１８】
ここで、図１の（Ｂ−１）に示すように、従来の手法によれば、車室右側に配置されたＲスピーカ１３および車室左側に配置されたＬスピーカ１４の出力音声波の合成波Ｓに関しては、聴取者２００における両耳間の位相関係が考慮されていなかった。
【００１９】
具体的には、図１の（Ｂ−１）に示すように、たとえば、Ｌスピーカ１４寄りに着座する聴取者２００に両耳に到達する合成波Ｓの位相は（図中の区間α参照）、右耳においては正相となり、左耳においては逆相となる場合があった。
【００２０】
また、図１の（Ｂ−１）に示すように、Ｒスピーカ１３寄りに着座する聴取者２００については（図中の区間β参照）、右耳においては逆相となり、左耳においては正相となる場合があった。
【００２１】
かかる場合、Ｌスピーカ１４寄りに着座する聴取者２００については、音像がＬスピーカ１４寄りの位置へ、Ｒスピーカ１３寄りに着座する聴取者２００については、音像がＲスピーカ１３寄りの位置へ、それぞれ偏って定位していた（図中の星印参照）。すなわち、聴取者２００にとって適切な位置へ音像を定位させられなかった。
【００２２】
なお、図１の（Ｂ−１）において破線の矩形ＦｏｒＲで示すように、このような音像定位の偏りは、車室５１の前方および後方で同様に生じていた。
【００２３】
そこで、本発明に係る音像定位手法では、合成波Ｓの位相を、聴取者２００の両耳間においては同相となるように調整することとした。具体的には、Ｒスピーカ１３が出力するＲ信号およびＬスピーカ１４が出力するＬ信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Ｓの位相を聴取者２００の両耳間においては正相のみ、あるいは逆相のみとなるように調整する。
【００２４】
たとえば、図１の（Ｂ−２）には、合成波Ｓの位相が、Ｌスピーカ１４寄りの聴取者２００については正相のみと（図中の区間α参照）、Ｒスピーカ１３寄りの聴取者２００については逆相のみと（図中の区間β参照）、それぞれなるように調整された例を示している。
【００２５】
この結果、Ｌスピーカ１４寄りの聴取者２００およびＲスピーカ１３寄りの聴取者２００のいずれについても、音像を前方へ定位させることが可能となる（図中の星印参照）。すなわち、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００２６】
なお、上述した「移相」の詳細については、図３および図４を用いて後述する。また、ここまでは、車室５１の前後方のいずれについても同様の制御を行う場合について説明したが（図１の（Ｂ−２）の破線の矩形ＦｏｒＲ参照）、前方へのみ聴取者２００が着座している場合などに、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。
【００２７】
具体的には、前方に着座する聴取者２００にとって、後方スピーカからの到達音は音の拡がり感に寄与することから、音の拡がりをより強調するために後方からの到達音に対して残響成分を付与することとしたうえで、車室５１後方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４からかかる残響成分を付与した出力信号を出力してもよい。
【００２８】
かかる場合、車室５１前方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４によっては、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、後方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４によっては、聴取者２００へ音の拡がり感を与えることができる。なお、かかる残響成分を付与する場合の詳細については、図８から図１０を用いて後述する。
【００２９】
このように、本発明に係る音像定位手法によれば、Ｒスピーカ１３が出力するＲ信号およびＬスピーカ１４が出力するＬ信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Ｓの位相を、聴取者２００それぞれの両耳間においては同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００３０】
また、車室５１の前方へのみ聴取者２００が着座している場合などに、後方スピーカの出力信号については残響成分を付与することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、聴取者２００へ音の拡がり感を与えることができる。
【００３１】
以下では、図１を用いて説明した音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例１〜実施例５を順に説明する。なお、実施例１では、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について、実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について、それぞれ説明することとする。
【００３２】
また、実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について、実施例４では、実施例２および実施例３の構成を組み合わせた場合について、それぞれ説明することとする。また、実施例５では、「移相」などに用いるパラメータ情報を管理装置から取得する構成について、説明することとする。
【実施例１】
【００３３】
本実施例１では、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について説明するが、まず、本実施例１を含む以下の各実施例に係る車載用オーディオ装置１の構成例について、図２を用いて説明する。
【００３４】
図２は、車載用オーディオ装置１の構成例を示す図である。図２に示すように、車載用オーディオ装置１は、音響ソース２と、Ｒアンプ３と、Ｌアンプ４と、マイコン５と、ディスプレイ６と、操作部７と、セレクタ９と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０とを備えている。また、外部にＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４を配置している。
【００３５】
音響ソース２は、ＦＭチューナー、ＡＭチューナーあるいはＣＤプレイヤーといった音響デバイス群である。かかる音響ソース２は、マイコン５によって制御される。Ｒアンプ３は、後述するＤＳＰ１０から入力されたＲ信号を増幅してＲスピーカ１３に対して出力するデバイスである。同様に、Ｌアンプ４は、ＤＳＰ１０から入力されたＬ信号を増幅してＬスピーカ１４に対して出力するデバイスである。
【００３６】
マイコン５は、車載用オーディオ装置１全体を制御する中央制御ユニットであり、セレクタ９やＤＳＰ１０といった各ユニットからの指示要求を受け付け、かかる指示要求に対応する制御信号を通知する。なお、マイコン５は、機能ごとに分化した複数のユニットで構成することとしてもよい。以下では、マイコン５が単一のユニットであるものとして説明を行う。
【００３７】
ディスプレイ６は、操作者に対して各種の表示情報を表示する出力デバイスである。操作部７は、操作者の入力操作を受け付ける操作部品である。かかる操作部品には、ダイヤルやボタンといったハードスイッチだけでなく、ディスプレイ６に表示されたボタンなどのソフトスイッチが含まれる。
【００３８】
セレクタ９は、マイコン５からの切り替え要求に基づき、音響ソース２の中から特定の音響ソースを選択し、選択した音響ソースのＲ信号およびＬ信号をＤＳＰ１０に対して出力するデバイスである。
【００３９】
ＤＳＰ１０は、セレクタ９を介して入力された音響ソース２のＲ信号およびＬ信号の音像定位処理を行うマイクロプロセッサである。また、ＤＳＰ１０は、音像定位処理を施したＲ信号およびＬ信号を、Ｒアンプ３およびＬアンプ４に対して出力する。
【００４０】
なお、ＤＳＰ１０は、音像定位処理だけでなく音響信号に関わる種々のデジタル信号処理を行うことができるが、以下では、音像定位処理に特化して説明を行うものとする。また、ＤＳＰ１０の詳細については後述する。
【００４１】
Ｒスピーカ１３は、Ｒアンプ３から入力されたＲ信号を物理振動に変えて音として出力する出力デバイスである。同様に、Ｌスピーカ１４は、Ｌアンプ４から入力されたＬ信号を音として出力する出力デバイスである。
【００４２】
なお、Ｒスピーカ１３およびＬスピーカ１４は、電気信号を音へ変換して出力することが可能なデバイスであればその構造については限定されない。すなわち、コーンスピーカを用いることとしてもよいし、セラミックスピーカやエキサイタを用いることとしてもよい。
【００４３】
次に、音像定位処理を行うＤＳＰ１０の構成例について図３を用いて説明する。図３は、実施例１に係るＤＳＰ１０の構成を示すブロック図である。なお、図３では、ＤＳＰ１０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４４】
図３に示すように、ＤＳＰ１０は、制御部１５と、記憶部１６とを備えている。また、制御部１５は、位相調整部１５ａをさらに備えている。そして、記憶部１６は、移相情報１６ａａを記憶する。
【００４５】
制御部１５は、セレクタ９（図２参照）から入力されたＲ信号およびＬ信号の位相調整による音像定位処理を行う処理部である。
【００４６】
位相調整部１５ａは、入力されたＲ信号およびＬ信号をそれぞれ「移相」することによって、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓ（図１参照）の位相が同相のみとなるように調整する処理を行う処理部である。
【００４７】
なお、かかる「移相」は、位相調整部１５ａが備えるＲ信号用の移相器１５ａａ、および、Ｌ信号用の移相器１５ａｂを用いて行う。移相器１５ａａあるいは移相器１５ａｂの詳細については図４を用いて後述する。
【００４８】
また、位相調整部１５ａは、調整後のＲ信号をＤＳＰ１０外部のＲアンプ３を介して車載用オーディオ装置１外部のＲスピーカ１３へ、調整後のＬ信号を同じくＤＳＰ１０外部のＬアンプ４を介して車載用オーディオ装置１外部のＬスピーカ１４へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００４９】
記憶部１６は、不揮発性メモリやレジスタといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、移相情報１６ａａを記憶する。
【００５０】
移相情報１６ａａは、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれの特性を決定づける「移相」に関するパラメータ情報である。かかるパラメータ情報には、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂがそれぞれ有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値などを含む。
【００５１】
次に、図３に示した位相調整部１５ａにおける位相調整処理の詳細について、図４を用いて説明する。図４は、位相調整部１５ａにおける位相調整処理を説明するための図である。なお、図４の（Ａ）には、移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂの回路例を、図４の（Ｂ）には、パラメータによる位相特性の違いを、それぞれ示している。
【００５２】
図４の（Ａ）に示したように、位相調整部１５ａが備える移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂは、無限インパルス応答（Infinite Impulse Response；以下、「ＩＩＲ」と記載する）フィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器と増幅器とによってフィードバックパスとフォワードパスとを構成することによって、演算数の少ない高性能な信号処理を行うことができる。
【００５３】
また、位相調整部１５ａは、かかる移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂが有する各遅延器および各増幅器に対して個別の遅延値およびゲイン値を設定することによって、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれに異なる位相変化を行わせる。
【００５４】
なお、個別の遅延値およびゲイン値は移相情報１６ａａに含まれており、位相調整部１５ａは、かかる移相情報１６ａａを参照して、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれに個別の特性を与えることとなる。
【００５５】
これにより、図４の（Ｂ）に示すように、任意の周波数帯域のＲ信号−Ｌ信号間へ任意の「位相差」をつけることができる。また、音像定位が偏る要因となりやすいといわれる低周波帯域についてのみ「移相」することも可能となる。
【００５６】
すなわち、位相調整部１５ａは、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓ（図１参照）の位相が同相のみとなるように「位相差」をつける位相調整処理を行うこととなる。
【００５７】
したがって、移相情報１６ａａの各遅延値および各ゲイン値は、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれによる位相変化における中心周波数およびＱ値が、着座位置のそれぞれにおいて最適なものとなるように、すなわち、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓの位相が同相のみとなるように、ＤＳＰ１０の開発過程の検証実験などにおいて調整され、あらかじめ記憶部１６へ記憶される。
【００５８】
なお、かかる各遅延値および各ゲイン値の調整は、車室５１の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者２００の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を受けるため、車種とオーディオ構成との組み合わせごとに検証実験を重ねることによって適正値を得られるように行われることが好ましい。
【００５９】
また、かかる各遅延値および各ゲイン値を含む移相情報１６ａａは、エンドユーザの好みやオーディオ構成の変更、ＤＳＰ１０の載せ換えなどに応じて適宜調整可能であってもよい。たとえば、車載用オーディオ装置１が有する操作部７からエンドユーザが直接調整することとしてもよいし、管理装置などから取得することとしてもよい。なお、管理装置から取得する例については、図１３から図１５を用いて後述する。
【００６０】
また、移相情報１６ａａの調整については、入力信号の位相特性のみを変化させ、周波数特性については変化させないような調整を行うことによって、音質の劣化を軽減することが可能となる。また、かかる点は、位相特性のみを変化させるような移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂを設計することによっても対応することができる。
【００６１】
なお、ここでは、ＩＩＲフィルタで実装した移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂを例に挙げて説明を行ったが、特にＩＩＲフィルタに限るものではなく、有限インパルス応答（Finite Impulse Response；以下、「ＦＩＲ」と記載する）フィルタで実装することとしてもよい。
【００６２】
次に、実施例１に係るＤＳＰ１０が実行する処理手順について図５を用いて説明する。図５は、実施例１に係るＤＳＰ１０が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
図５に示すように、ＤＳＰ１０の位相調整部１５ａは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて、移相情報１６ａａからＬ信号向けおよびＲ信号向けの「移相」に関する情報（すなわち、遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値など）を読み出す（ステップＳ１０１）。
【００６４】
そして、位相調整部１５ａは、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂを用いてＬ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する（ステップＳ１０２）。
【００６５】
そして、位相調整部１５ａは、「移相」後のＬ信号およびＲ信号をそれぞれ出力して（ステップＳ１０３）、処理を終了する。なお、以下では、図５に示したステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理手順を、「位相調整処理」と記載することとする。
【００６６】
上述してきたように、本実施例１では、位相調整部が、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」することによって、車室の幅方向の左右に配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間においては同相となる調整を行うように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００６７】
ところで、上述した実施例１では、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれをそのまま「移相」する場合について説明した。しかし、かかるＬ信号およびＲ信号に基づいて一般に音像定位感が出やすいといわれるモノラル信号を生成したうえで、かかるモノラル信号について「移相」することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、かかる場合について説明することとする。
【実施例２】
【００６８】
本実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明する。図６は、実施例２に係るＤＳＰ１０ａの構成を示すブロック図である。なお、図６では、図３に示した実施例１に係るＤＳＰ１０と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例１と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００６９】
図６に示したように、実施例２に係るＤＳＰ１０ａは、制御部１５に帯域分割部１５ｂと、モノラル信号生成部１５ｃと、加算部１５ｄとをさらに備える点で、上述した実施例１に係るＤＳＰ１０とは異なる。
【００７０】
帯域分割部１５ｂは、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれを、低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する処理を行う処理部である。かかる帯域分割には、ローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」と記載する）やハイパスフィルタ（以下、「ＨＰＦ」と記載する）などを用いることができる。なお、分割周波数については、６００Ｈｚ周辺が好ましい。
【００７１】
また、帯域分割部１５ｂは、低周波帯域分のＬ信号およびＲ信号をモノラル信号生成部１５ｃに対して、高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算部１５ｄに対して、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００７２】
モノラル信号生成部１５ｃは、帯域分割部１５ｂから入力された低周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算してモノラル信号を生成したうえで増幅し、位相調整部１５ａに対して出力する処理を行う処理部である。
【００７３】
ここで、実施例２に係る位相調整部１５ａは、実施例１の場合とは異なり、モノラル信号生成部１５ｃからモノラル信号が入力された場合、かかるモノラル信号を分岐したうえで、分岐した一方をＬ信号用に「移相」し、もう一方をＲ信号用に「移相」する。
【００７４】
なお、以下では、Ｌ信号用に「移相」されたモノラル信号を「Ｌ信号成分」と、Ｒ信号用に「移相」されたモノラル信号を「Ｒ信号成分」と、それぞれ記載する。
【００７５】
また、位相調整部１５ａは、かかるＬ信号成分およびＲ信号成分を加算部１５ｄに対して出力する処理を併せて行う。
【００７６】
加算部１５ｄは、位相調整部１５ａから入力されたＬ信号成分と、帯域分割部１５ｂから入力された高周波帯域分のＬ信号とを加算して、外部のＬスピーカ１４向けのＬ信号を合成する処理を行う処理部である。
【００７７】
同様に、加算部１５ｄは、位相調整部１５ａから入力されたＲ信号成分と、帯域分割部１５ｂから入力された高周波帯域分のＲ信号とを加算して、外部のＲスピーカ１３向けのＲ信号を合成する処理を併せて行う。なお、このように、高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算することで、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。
【００７８】
また、加算部１５ｄは、合成後のＬ信号を外部のＬアンプ４を介してＬスピーカ１４へ、合成後のＲ信号を同じく外部のＲアンプ３を介してＲスピーカ１３へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００７９】
次に、実施例２に係るＤＳＰ１０ａが実行する処理手順について図７を用いて説明する。図７は、実施例２に係るＤＳＰ１０ａが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００８０】
図７に示すように、まず、帯域分割部１５ｂが、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する（ステップＳ２０１）。そして、モノラル信号生成部１５ｃが、分割されたうちの低周波帯域分についてモノラル信号を生成する（ステップＳ２０２）。
【００８１】
そして、位相調整部１５ａが、Ｌ信号向けおよびＲ信号向けの「移相」に関する情報を移相情報１６ａａから読み出す（ステップＳ２０３）。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
【００８２】
そして、位相調整部１５ａが、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂを用いてＬ信号成分およびＲ信号成分をそれぞれ「移相」する（ステップＳ２０４）。
【００８３】
そして、加算部１５ｄが、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と、分割されたうちの高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを合成し（ステップＳ２０５）、合成後のＬ信号およびＲ信号をそれぞれ出力して（ステップＳ２０６）、処理を終了する。なお、以下では、かかる図７に示したステップＳ２０１からステップＳ２０６の処理手順を、「モノラル化位相調整処理」と記載することとする。
【００８４】
上述してきたように、本実施例２では、帯域分割部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてＬ信号成分およびＲ信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを加算するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。
【００８５】
したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。
【００８６】
ところで、上述した実施例１および実施例２では、車室５１の前方および後方（図１の破線の矩形ＦおよびＲ参照）において、音像定位に関する同様の制御を行う場合について説明した。しかし、車室５１の前方へのみ聴取者２００が着座している場合などには、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。そこで、以下に示す実施例３では、かかる場合について説明することとする。
【実施例３】
【００８７】
本実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明する。図８は、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂの構成を示すブロック図である。なお、図８では、図３に示した実施例１に係るＤＳＰ１０と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例１と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００８８】
また、図８に示すように、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂは、車室５１の前方スピーカであるＦＲスピーカ１３ａおよびＦＬスピーカ１４ａと、同じく後方スピーカであるＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂとを出力対象とする。
【００８９】
ここで、ＦＲスピーカ１３ａは、車室５１の前方右側へ配置され、位相調整部１５ａが出力する「移相」後のＲ信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、ＦＬスピーカ１４ａは、車室５１の前方左側へ配置され、位相調整部１５ａが出力する「移相」後のＬ信号を音として出力する出力デバイスである。
【００９０】
また、ＲＲスピーカ１３ｂは、車室５１の後方右側へ配置され、残響付与部１５ｅが出力する残響成分付与後のＲ信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、ＲＬスピーカ１４ｂは、車室５１の後方左側へ配置され、残響付与部１５ｅが出力する残響成分付与後のＬ信号を音として出力する出力デバイスである。かかる各スピーカは、車載用オーディオ装置１の外部へ配置される。
【００９１】
なお、ＦＲアンプ３ａはＦＲスピーカ１３ａに、ＦＬアンプ４ａはＦＬスピーカ１４ａに、ＲＲアンプ３ｂはＲＲスピーカ１３ｂに、ＲＬアンプ４ｂはＲＬスピーカ１４ｂに、それぞれ対応する増幅デバイスであり、ＤＳＰ１０ｂの外部かつ車載用オーディオ装置１の内部へ配置される。
【００９２】
図８に示すように、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂは、制御部１５に残響付与部１５ｅを、記憶部１６に残響付与情報１６ａｂをさらに備える点で、上述した実施例１に係るＤＳＰ１０とは異なる。
【００９３】
残響付与部１５ｅは、入力されたＲ信号およびＬ信号のそれぞれについて、音の拡がり感を演出する残響成分を付与したうえで、後方向けのＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂへ出力する処理を行う処理部である。
【００９４】
なお、残響付与部１５ｅは、ＦＩＲフィルタなどを用いることによって残響成分の付与を行うことができるが、かかる点の詳細については図９Ａから図９Ｃを用いて後述する。
【００９５】
記憶部１６の残響付与情報１６ａｂは、残響付与部１５ｅが備えるフィルタ用の係数など、残響成分付与のパラメータに関する情報である。
【００９６】
ここで、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理の詳細について、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃを用いて説明する。図９Ａは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その１、図９Ｂは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その２、図９Ｃは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その３である。
【００９７】
図９Ａに示したように、残響付与部１５ｅは、ＦＩＲフィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器による遅延結果を増幅器で増幅しつつ畳み込むことによって、入力信号へ残響成分を付与することができる。
【００９８】
このとき、残響付与部１５ｅが付与する残響成分は、上述した残響付与情報１６ａｂによって決定することができる。たとえば、残響付与情報１６ａｂには、残響付与部１５ｅが有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値といったフィルタ用の係数を含むことができる。
【００９９】
また、次第に残響音を減衰させる場合には、車室５１の環境に応じて用意した信号の減衰カーブなどをあらかじめ残響付与情報１６ａｂに含めて設定しておけばよい。
【０１００】
また、あらかじめ目標とする残響特性（たとえば、リスニングルームの残響特性など）を定めておき、かかる目標の残響特性を擬似的に再現できるように、残響付与情報１６ａｂを設定あるいは調整してもよい。
【０１０１】
なお、ここでは、ＦＩＲフィルタを用いる例を挙げているが、ＩＩＲフィルタを用いることとしてもよいし、他の手法を用いることとしてもよい。
【０１０２】
たとえば、図９Ｂに示したように、残響付与部１５ｅは、Ｌ信号とＲ信号における相関性を低くすることで残響成分を付与するとみなしてもよい。つまり、Ｌ信号とＲ信号における相関性を低くする処理を行うことで聴取者の感じる拡がり感を強め、残響成分付加と同等の効果を得ることができる。
【０１０３】
具体的には、図９Ｂに示したように、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ２系統に分岐したうえで、一方の系統（以下、「主系統」と記載する）については独立成分生成部１５２が備える遅延器によって遅延させる。また、もう一方の系統については、Ｌ信号およびＲ信号において相関性の高い共通成分の抽出を、共通成分抽出部１５１において行う。
【０１０４】
なお、主系統における遅延は、共通成分抽出部１５１における処理過程で生じる遅延と時間軸上の整合をとるために行われる。
【０１０５】
ここで、共通成分抽出部１５１における共通成分抽出処理について説明しておく。共通成分抽出部１５１は、実部および虚部を含む複素信号に基づいて共通成分の生成を行う。
【０１０６】
図９Ｂに示したように、共通成分抽出部１５１は、直交化部１５１ａと、相関係数計算部１５１ｂと、ＬＰＦ１５１ｃと、共通成分生成部１５１ｄとを備えている。
【０１０７】
直交化部１５１ａは、Ｌ信号およびＲ信号を実部および虚部を含んだ複素信号へ変換する。ここで、複素信号への変換は、ヒルベルト変換やＦＦＴ（Fast Fourier Transform）などを用いて行うことができる。なお、図９Ｂには、直交化フィルタおよび遅延回路を用いたヒルベルト変換の例を示している。また、直交化部１５１ａは、変換した複素信号の実部の成分（Ｒｅ）および虚部（Ｉｍ）の成分をそれぞれ相関係数計算部１５１ｂへ出力する。
【０１０８】
相関係数計算部１５１ｂは、直交化部１５１ａから受け取ったＬ信号およびＲ信号の実部の成分（Ｒｅ）および虚部（Ｉｍ）の成分を用いて相関係数（α）を算出する。そして、算出された相関係数（α）は、ＬＰＦ１５１ｃによって平滑化され、平滑化後の相関係数（α’）が共通成分生成部１５１ｄへ出力される。
【０１０９】
共通成分生成部１５１ｄは、直交化部１５１ａから受け取ったＬ信号およびＲ信号の実部の成分（Ｒｅ）およびＬＰＦ１５１ｃから受け取った平滑化後の相関係数（α’）を用いて共通成分を生成する。また、共通成分生成部１５１ｄは、生成した共通成分を独立成分生成部１５２へ出力する。
【０１１０】
そして、独立成分生成部１５２では、共通成分抽出部１５１において抽出された共通成分を、主系統のＬ信号およびＲ信号から減算して、Ｌ信号およびＲ信号それぞれの独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を生成する。抽出した共通成分の減算量は、共通成分抽出後に増幅器を配置し調整できるようにしてもよい。
【０１１１】
そして、かかる独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」をＬ信号およびＲ信号の代わりに出力する。これにより、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。
【０１１２】
また、音の拡がり感を与えるためにはＬ信号とＲ信号における相関性が低くなればよいため、「Ｌ’」と「Ｒ’」を増幅器で調整したうえで、主系統のＬ信号およびＲ信号へ加算してもよい。
【０１１３】
具体的には、図９Ｃに示したように、独立成分生成部１５２において、主系統から分岐したＬ信号およびＲ信号について共通成分を減算することで独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を生成する。そして、拡がり感を出すために、遅延器を介してかかる独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を主系統に対して遅延させ、増幅器による調整を行ったうえで主系統のＬ信号およびＲ信号へ加算する。
【０１１４】
主系統の信号から減算する方法だと、計算精度によって音質の劣化が懸念されるが、これにより、計算精度による音質劣化を抑えつつ、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。
【０１１５】
次に、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂが実行する処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１６】
図１０に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、位相調整部１５ａが、「位相調整処理」（図５参照）を行う（ステップＳ３０１）。
【０１１７】
また、「後方」スピーカ向けの信号については、残響付与部１５ｅが、残響成分の付与に関する各種パラメータ情報を残響付与情報１６ａｂから読み出す（ステップＳ３０２）。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
【０１１８】
そして、残響付与部１５ｅが、読み出した残響付与情報１６ａｂの各種パラメータに基づいてＬ信号およびＲ信号へ残響成分を付与する（ステップＳ３０３）。
【０１１９】
そして、残響付与部１５ｅは、残響成分付与後のＬ信号およびＲ信号を後方スピーカへ向けて出力して（ステップＳ３０４）、処理を終了する。なお、以下では、かかる図１０に示したステップＳ３０２からステップＳ３０４の処理手順を、「残響付与処理」と記載することとする。
【０１２０】
上述してきたように、本実施例３では、位相調整部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」して車室前方のスピーカへ出力し、残響付与部が、入力されたＬ信号およびＲ信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、音の拡がり感をも与えることができる。
【０１２１】
ところで、上述した実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明した。また、上述した実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明した。
【０１２２】
ここで、かかる実施例２および実施例３の構成を組み合わせることとしてもよい。そこで、以下に示す実施例４では、かかる場合について説明することとする。
【実施例４】
【０１２３】
本実施例４では、実施例２および実施例３の構成を組み合わせた場合について説明する。図１１は、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃの構成を示すブロック図である。なお、図１１では、図６に示した実施例２に係るＤＳＰ１０ａ、および、図８に示した実施例３に係るＤＳＰ１０ｂと同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例２および実施例３と重複する構成要素についての説明を省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【０１２４】
図１１に示すように、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃは、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれを、車室５１前方向けの系統と、車室５１後方向けの系統とに分岐する。
【０１２５】
そして、前方向けの系統については、実施例２と同様に、モノラル信号生成部１５ｃにおいて低周波帯域分に基づくモノラル信号を生成したうえで、位相調整部１５ａにおいてかかるモノラル信号を「移相」する。
【０１２６】
そして、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分へ高周波帯域分を加算したうえで、車室５１前方のＦＲスピーカ１３ａおよびＦＬスピーカ１４ａへ向けて出力する。
【０１２７】
一方、後方向けの系統については、実施例３と同様に、残響付与部１５ｅにおいて残響成分を付与したうえで、ＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂへ向けて出力する。
【０１２８】
これにより、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。
【０１２９】
次に、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃが実行する処理手順について図１２を用いて説明する。図１２は、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３０】
図１２に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、ＤＳＰ１０ｃは、「モノラル化位相調整処理」（図７参照）を行う（ステップＳ４０１）。
【０１３１】
また、「後方」スピーカ向けの信号については、ＤＳＰ１０ｃは、「残響付与処理」（図１０参照）を行い（ステップＳ４０２）、処理を終了する。
【０１３２】
上述してきたように、本実施例４では、帯域分割部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてＬ信号成分およびＲ信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを加算して車室前方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。
【０１３３】
また、残響付与部が、入力されたＬ信号およびＲ信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。
【０１３４】
ところで、上述した実施例１から実施例４では、「移相」や残響成分付与に関するパラメータ情報を、あらかじめ車載用オーディオ装置において記憶する場合について説明した。しかし、かかるパラメータ情報を、管理装置などから適宜ダウンロードすることによって設定することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例５では、かかる場合について説明することとする。
【実施例５】
【０１３５】
本実施例５では、「移相」や残響成分の付与に用いるパラメータ情報を、車載用オーディオ装置が管理装置から取得可能な車載用オーディオシステムについて説明する。図１３は、実施例５に係る車載用オーディオシステムの構成を示すブロック図である。なお、図１３では、図２に示した車載用オーディオ装置１と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【０１３６】
図１３に示したように、実施例５に係る車載用オーディオシステムの車載用オーディオ装置１は、無線通信デバイスである通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）８を備え、かかる通信Ｉ／Ｆ８を介して管理装置１００との間でデータ送受信を行う。
【０１３７】
また、マイコン５は、表示制御部５ａと、要求送信部５ｂと、パラメータ情報取得部５ｃとを備える。表示制御部５ａは、ディスプレイ６に表示されるパラメータ情報取得に関する操作画面や取得結果などの表示制御を行う処理部である。
【０１３８】
操作部７は、ディスプレイ６に表示されるソフトスイッチなどの操作部品に対応しており、操作者からのパラメータ情報取得要求操作を受け付ける。
【０１３９】
要求送信部５ｂは、操作部７から受け付けたパラメータ情報取得要求を、通信Ｉ／Ｆ８を介して管理装置１００の要求受付部１０２ａへ通知する処理を行う処理部である。
【０１４０】
パラメータ情報取得部５ｃは、管理装置１００のパラメータ情報通知部１０２ｂから通信Ｉ／Ｆ８を介して通知されるパラメータ情報を取得して、実施例１から実施例４に係るＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃへ通知する処理部である。
【０１４１】
なお、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃでは、通知されたパラメータ情報を上記した移相情報１６ａａまたは残響付与情報１６ａｂとして記憶する。また、パラメータ情報取得部５ｃは、パラメータ情報の取得結果を表示制御部５ａに対して通知する処理を併せて行う。
【０１４２】
なお、図示していないが、マイコン５内部を制御部と記憶部とで構成することとしたうえで、表示制御部５ａ、要求送信部５ｂおよびパラメータ情報取得部５ｃを制御部に備えることとし、取得したパラメータ情報は、マイコン５の記憶部へ記憶することとしてもよい。かかる場合には、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃは、電源オンなどにともなう初期稼動段階において、マイコン５の記憶部からパラメータ情報をロードすればよい。
【０１４３】
つづいて、管理装置１００について説明する。図１３に示すように、管理装置１００は、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０１と、制御部１０２と、記憶部１０３とを備えている。また、制御部１０２は、要求受付部１０２ａと、パラメータ情報通知部１０２ｂとをさらに備えている。そして、記憶部１０３は、移相情報１０３ａａと残響付与情報１０３ａｂとを含むパラメータ情報１０３ａを記憶する。
【０１４４】
通信Ｉ／Ｆ１０１は、無線通信デバイスであり、管理装置１００と車載用オーディオ装置１との間のデータ送受信を行う。制御部１０２は、車載用オーディオ装置１からのパラメータ情報取得要求を受け付けたうえで、要求に応じたパラメータ情報を抽出し、車載用オーディオ装置１に対して通知する処理を行う処理部である。
【０１４５】
要求受付部１０２ａは、通信Ｉ／Ｆ１０１を介して車載用オーディオ装置１の要求送信部５ｂから通知されたパラメータ情報取得要求を受け付ける処理を行う処理部である。また、要求受付部１０２ａは、受け付けたパラメータ情報取得要求をパラメータ情報通知部１０２ｂへ通知する処理を併せて行う。
【０１４６】
パラメータ情報通知部１０２ｂは、要求受付部１０２ａから通知されたパラメータ情報取得要求に基づき、要求に応じたパラメータ情報を記憶部１０３のパラメータ情報１０３ａから抽出する処理を行う処理部である。
【０１４７】
また、パラメータ情報通知部１０２ｂは、抽出したパラメータ情報を、通信Ｉ／Ｆ１０１を介して車載用オーディオ装置１のパラメータ情報取得部５ｃへ通知する処理を併せて行う。
【０１４８】
パラメータ情報１０３ａは、車載用オーディオ装置１のＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃが用いる「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報である。移相情報１０３ａａは、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃの移相情報１６ａａに対応する「移相」に関する情報である。同様に、残響付与情報１０３ａｂは、残響付与情報１６ａｂに対応する情報である。
【０１４９】
なお、移相情報１０３ａａまたは残響付与情報１０３ａｂは、車室５１の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を考慮した検証実験などを経て調整された、メーカーや車種、オーディオ構成別の情報であるものとする。
【０１５０】
次に、実施例５に係る車載用オーディオシステムにおける具体的なパラメータ情報の取得操作例について、図１４を用いて説明する。図１４は、パラメータ情報の取得操作例を示す図である。なお、図１４の（Ａ）には、車載用オーディオ装置１の概略図を、図１４の（Ｂ）には、具体的な操作例を、それぞれ示している。
【０１５１】
図１４の（Ａ）に示すように、車載用オーディオ装置１は、ディスプレイ６を備えている。また、かかるディスプレイ６の近傍には、複数のハードスイッチ４０を備えることができる。
【０１５２】
ハードスイッチ４０は、ボタンやダイヤルといったハードウェアとしての操作部品である。なお、図示していないが、ハードスイッチ４０やその近傍には、「設定」や「音量」などの各操作部品の役割を示す文字列が付されることが一般的である。
【０１５３】
また、ディスプレイ６には、メニューやソフトスイッチ３０といったソフトウェアによる操作部品が表示される。なお、図１４の（Ａ）には、メニューとして「音響設定メニュー」が表示されている場合を示している。これらソフトスイッチ３０や上記したハードスイッチ４０などの操作部品が、車載用オーディオ装置１の操作部７に対応する。
【０１５４】
ここで、図１４の（Ａ）に示すように、操作者は、「音響設定メニュー」の「ダウンロード」項目をタッチ操作することによって、パラメータ情報の取得要求操作画面へ移行できるものとする。
【０１５５】
次に、図１４の（Ｂ）は、かかるパラメータ情報の取得要求操作画面の表示例である。ここでは、「音響調整パラメータ ダウンロード」画面として、「メーカー」、「車種」、オーディオ構成の「グレード」ごとに、パラメータ情報を絞り込む例を示している。
【０１５６】
たとえば、図１４の（Ｂ）においては、「メーカー」、「車種」および「グレード」に黒色の三角形アイコンが付されており、かかる黒色の三角形アイコンをタッチ操作することにより、各カテゴリの選択メニューが表示されるものとする（図中の（Ｂ−１）参照）。
【０１５７】
かかる場合、操作者は、「メーカー」として「ＡＡＡ」を選択した後、「ＡＡＡ」メーカーの「車種」である「ＢＢＢ」を選択し、かかる車種「ＢＢＢ」における「グレード」を「ＣＣＣ」や「ＤＤＤ」などから選ぶことができる（図中の（Ｂ−２）参照）。
【０１５８】
そして、操作者が、たとえば、「ＣＣＣ」を選択したうえで、「ダウンロード」ボタンをタッチ操作したならば（図中の（Ｂ−３）参照）、車載用オーディオ装置１は、「ＡＡＡ」メーカーの車種「ＢＢＢ」に関するグレード「ＣＣＣ」のパラメータ情報取得要求を、管理装置１００に対して通知する。
【０１５９】
なお、図示していないが、かかるパラメータ情報取得要求に対応するパラメータ情報が取得できたならば、図１４の（Ｂ）に示す「現在設定値」欄に取得結果を表示することが好ましい。
【０１６０】
このようなユーザインタフェースを設けることによって、操作者は、車載用オーディオ装置１が初期状態である場合は言うまでもなく、オーディオ構成を変更した場合（たとえば、スピーカの増設など）や、車載用オーディオ装置１を他の車両へ載せ換えた場合などに、音響環境に応じたパラメータ情報を適宜取得することができる。
【０１６１】
すなわち、ユーザの利便性を高めつつ、車室５１の音響環境に応じた音像定位の制御を行うことができる。
【０１６２】
次に、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理手順について図１５を用いて説明する。図１５は、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１６３】
図１５に示すように、車載用オーディオ装置１のマイコン５の表示制御部５ａが表示制御した操作画面を介して、操作者によるパラメータ情報の取得要求（以下、「ダウンロード要求」と記載する）操作を受け付ける（ステップＳ５０１）。
【０１６４】
そして、ダウンロード要求操作を受け付けたならば、マイコン５の要求送信部５ｂが、かかるダウンロード要求を管理装置１００の要求受付部１０２ａへ通知する（ステップＳ５０２）。
【０１６５】
管理装置１００では、要求受付部１０２ａが、かかるダウンロード要求を受け付け（ステップＳ５０３）、受け付けた同要求をパラメータ情報通知部１０２ｂへ通知する。そして、パラメータ情報通知部１０２ｂは、ダウンロード要求に応じたパラメータ情報を記憶部１０３のパラメータ情報１０３ａから抽出し（ステップＳ５０４）、抽出したパラメータ情報をマイコン５のパラメータ情報取得部５ｃへ通知する（ステップＳ５０５）。
【０１６６】
そして、車載用オーディオ装置１では、マイコン５のパラメータ情報取得部５ｃが、かかる管理装置１００において抽出されたパラメータ情報を取得し（ステップＳ５０６）、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃに対して通知する。
【０１６７】
そして、車載用オーディオ装置１のＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃでは、かかる通知されたパラメータ情報に基づいて「移相」や残響成分付与などの音響調整を行い（ステップＳ５０７）、処理を終了する。
【０１６８】
上述してきたように、本実施例５では、操作者のパラメータ情報取得要求を受け付けた場合に、マイコンの要求送信部がかかる取得要求を管理装置へ通知し、管理装置のパラメータ情報通知部がかかる取得要求に応じたパラメータ情報を抽出して通知し、マイコンのパラメータ情報取得部が、管理装置から通知されたパラメータ情報を取得してＤＳＰへ通知し、ＤＳＰが、かかるパラメータ情報に基づき、Ｌ信号およびＲ信号についてそれぞれ「移相」または残響成分を付与するように車載用オーディオシステムを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることを、利便性を高めつつ、かつ、車室の音響環境の変化に応じつつ、行うことができる。
【０１６９】
なお、上述した実施例５では、「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報を管理装置から取得する場合について説明したが、車室の音響環境に関わる他のパラメータを適宜含むこととしてもよい。
【０１７０】
また、上述した実施例１から実施例５では、車室に２列４席の着座位置が設けられている場合について主に説明したが、かかるシート構成に限られるものではない。したがって、たとえば、３列にわたって着座位置が設けられている場合や、１列に３席の着座位置が設けられている場合などにも、本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
以上のように、本発明に係る車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムは、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させたい場合に有用であり、特に、すべての聴取者にとって最適な位置へ音像を定位させることができる高品質なカーオーディオ装置あるいはカーオーディオシステムへの適用に適している。
【符号の説明】
【０１７２】
１ 車載用オーディオ装置
２ 音響ソース
３ Ｒアンプ
３ａ ＦＲアンプ
３ｂ ＲＲアンプ
４ Ｌアンプ
４ａ ＦＬアンプ
４ｂ ＲＬアンプ
５ マイコン
５ａ 表示制御部
５ｂ 要求送信部
５ｃ パラメータ情報取得部
６ ディスプレイ
７ 操作部
８ 通信Ｉ／Ｆ
９ セレクタ
１０，１０ａ〜１０ｃ ＤＳＰ
１３ Ｒスピーカ
１３ａ ＦＲスピーカ
１３ｂ ＲＲスピーカ
１４ Ｌスピーカ
１４ａ ＦＬスピーカ
１４ｂ ＲＬスピーカ
１５ 制御部
１５ａ 位相調整部
１５ａａ，１５ａｂ 移相器
１５ｂ 帯域分割部
１５ｃ モノラル信号生成部
１５ｄ 加算部
１５ｅ 残響付与部
１６ 記憶部
１６ａａ 移相情報
１６ａｂ 残響付与情報
３０ ソフトスイッチ
４０ ハードスイッチ
５０ 車両
５１ 車室
１００ 管理装置
１０１ 通信Ｉ／Ｆ
１０２ 制御部
１０２ａ 要求受付部
１０２ｂ パラメータ情報通知部
１０３ 記憶部
１０３ａ パラメータ情報
１０３ａａ 移相情報
１０３ａｂ 残響付与情報
１５１ 共通成分抽出部
１５１ａ 直交化部
１５１ｂ 相関係数計算部
１５１ｃ ＬＰＦ
１５１ｄ 共通成分生成部
１５２ 独立成分生成部
２００ 聴取者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関し、特に、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車室内に複数のスピーカを配置して、音楽や音声といった各種音源の音響信号を出力する車載用オーディオ装置が知られている。そして、かかる車載用オーディオ装置においては、聴取者にとって適切な位置へ音像を定位させる工夫が施されてきた。
【０００３】
たとえば、聴取者の左右それぞれの耳に到達する音の時間差を利用して、所定の位置へ音像を定位させるタイムアライメント方式という技術が知られている。また、聴取者の両耳間へあえて音圧差をつけることによって、所定の位置へ音像を定位させる技術も知られてきた。
【０００４】
また、近年では、音の時間差を位相差とみなして、位相をずらす（以下、「移相する」と記載する）ことであえて位相差を生成し、音像を定位させる技術も普及してきている。たとえば、特許文献１には、「５．１チャンネル方式」のセンターチャンネルオーディオ信号を移相して、音像を定位させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術を用いた場合、単独の聴取者に対しては音像定位の効果が得られるものの、複数の聴取者に対しては音像定位の効果を得にくいという問題があった。これは、いずれの聴取者からみても左右非対称の位置へスピーカを配置することの多い車室においては、複数の聴取位置へ音像を定位させにくいことによる。
【０００７】
また、特許文献１の技術は、センターチャンネルオーディオ信号を移相する技術であるため、たとえば、「２チャンネル方式」などセンターチャンネルオーディオ信号を用いない場合には適用することができない。
【０００８】
これらのことから、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置あるいは車載用オーディオシステムをいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステム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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置であって、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、車両に搭載され、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置と、前記車載用オーディオ装置にネットワーク接続される管理装置とを含む車載用オーディオシステムであって、前記車載用オーディオ装置は、当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段とを備え、前記管理装置は、前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、車室の左右、つまり一般的な車両では前席又は後席のドアに配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る音像定位手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、車載用オーディオ装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、位相調整部における位相調整処理を説明するための図である。
【図５】図５は、実施例１に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例２に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施例２に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施例３に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その１である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その２である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、残響付与部における残響付与処理を説明するための図その３である。
【図１０】図１０は、実施例３に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例４に係るＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施例４に係るＤＳＰが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例５に係る車載用オーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、パラメータ情報の取得操作例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る音像定位手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る音像定位手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例を図２〜図１５を用いて説明することとする。
【００１５】
また、以下では、「位相」と「移相」との混同を避けるために、位相をずらすなど、位相を変化させる意味の「移相」については常に「」で囲んで記載することとする。
【００１６】
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る音像定位手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る音像定位手法の概要を示す図である。なお、図１の（Ａ）には、車両５０を上方からみた場合の着座位置およびスピーカの配置例を、図１の（Ｂ）には、本発明に係る音像定位手法の概要を、それぞれ示している。また、図１の（Ｂ）においては、聴取者２００の音像定位位置を星印にて示すこととする。
【００１７】
図１の（Ａ）に示すように、車両５０は車室５１を備えている。また、車室５１は、前方（図中の破線の矩形Ｆで囲まれた部分参照）および後方（図中の破線の矩形Ｒで囲まれた部分参照）に、それぞれ左右一対のスピーカと着座位置（図中の聴取者２００の位置参照）とを備えているものとする。
【００１８】
ここで、図１の（Ｂ−１）に示すように、従来の手法によれば、車室右側に配置されたＲスピーカ１３および車室左側に配置されたＬスピーカ１４の出力音声波の合成波Ｓに関しては、聴取者２００における両耳間の位相関係が考慮されていなかった。
【００１９】
具体的には、図１の（Ｂ−１）に示すように、たとえば、Ｌスピーカ１４寄りに着座する聴取者２００に両耳に到達する合成波Ｓの位相は（図中の区間α参照）、右耳においては正相となり、左耳においては逆相となる場合があった。
【００２０】
また、図１の（Ｂ−１）に示すように、Ｒスピーカ１３寄りに着座する聴取者２００については（図中の区間β参照）、右耳においては逆相となり、左耳においては正相となる場合があった。
【００２１】
かかる場合、Ｌスピーカ１４寄りに着座する聴取者２００については、音像がＬスピーカ１４寄りの位置へ、Ｒスピーカ１３寄りに着座する聴取者２００については、音像がＲスピーカ１３寄りの位置へ、それぞれ偏って定位していた（図中の星印参照）。すなわち、聴取者２００にとって適切な位置へ音像を定位させられなかった。
【００２２】
なお、図１の（Ｂ−１）において破線の矩形ＦｏｒＲで示すように、このような音像定位の偏りは、車室５１の前方および後方で同様に生じていた。
【００２３】
そこで、本発明に係る音像定位手法では、合成波Ｓの位相を、聴取者２００の両耳間においては同相となるように調整することとした。具体的には、Ｒスピーカ１３が出力するＲ信号およびＬスピーカ１４が出力するＬ信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Ｓの位相を聴取者２００の両耳間においては正相のみ、あるいは逆相のみとなるように調整する。
【００２４】
たとえば、図１の（Ｂ−２）には、合成波Ｓの位相が、Ｌスピーカ１４寄りの聴取者２００については正相のみと（図中の区間α参照）、Ｒスピーカ１３寄りの聴取者２００については逆相のみと（図中の区間β参照）、それぞれなるように調整された例を示している。
【００２５】
この結果、Ｌスピーカ１４寄りの聴取者２００およびＲスピーカ１３寄りの聴取者２００のいずれについても、音像を前方へ定位させることが可能となる（図中の星印参照）。すなわち、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００２６】
なお、上述した「移相」の詳細については、図３および図４を用いて後述する。また、ここまでは、車室５１の前後方のいずれについても同様の制御を行う場合について説明したが（図１の（Ｂ−２）の破線の矩形ＦｏｒＲ参照）、前方へのみ聴取者２００が着座している場合などに、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。
【００２７】
具体的には、前方に着座する聴取者２００にとって、後方スピーカからの到達音は音の拡がり感に寄与することから、音の拡がりをより強調するために後方からの到達音に対して残響成分を付与することとしたうえで、車室５１後方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４からかかる残響成分を付与した出力信号を出力してもよい。
【００２８】
かかる場合、車室５１前方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４によっては、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、後方のＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４によっては、聴取者２００へ音の拡がり感を与えることができる。なお、かかる残響成分を付与する場合の詳細については、図８から図１０を用いて後述する。
【００２９】
このように、本発明に係る音像定位手法によれば、Ｒスピーカ１３が出力するＲ信号およびＬスピーカ１４が出力するＬ信号の位相をそれぞれ「移相」することによって、合成波Ｓの位相を、聴取者２００それぞれの両耳間においては同相となるように調整することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００３０】
また、車室５１の前方へのみ聴取者２００が着座している場合などに、後方スピーカの出力信号については残響成分を付与することとしたので、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、聴取者２００へ音の拡がり感を与えることができる。
【００３１】
以下では、図１を用いて説明した音像定位手法を適用した車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムについての実施例１〜実施例５を順に説明する。なお、実施例１では、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について、実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について、それぞれ説明することとする。
【００３２】
また、実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について、実施例４では、実施例２および実施例３の構成を組み合わせた場合について、それぞれ説明することとする。また、実施例５では、「移相」などに用いるパラメータ情報を管理装置から取得する構成について、説明することとする。
【実施例１】
【００３３】
本実施例１では、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する基本的な構成について説明するが、まず、本実施例１を含む以下の各実施例に係る車載用オーディオ装置１の構成例について、図２を用いて説明する。
【００３４】
図２は、車載用オーディオ装置１の構成例を示す図である。図２に示すように、車載用オーディオ装置１は、音響ソース２と、Ｒアンプ３と、Ｌアンプ４と、マイコン５と、ディスプレイ６と、操作部７と、セレクタ９と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０とを備えている。また、外部にＲスピーカ１３およびＬスピーカ１４を配置している。
【００３５】
音響ソース２は、ＦＭチューナー、ＡＭチューナーあるいはＣＤプレイヤーといった音響デバイス群である。かかる音響ソース２は、マイコン５によって制御される。Ｒアンプ３は、後述するＤＳＰ１０から入力されたＲ信号を増幅してＲスピーカ１３に対して出力するデバイスである。同様に、Ｌアンプ４は、ＤＳＰ１０から入力されたＬ信号を増幅してＬスピーカ１４に対して出力するデバイスである。
【００３６】
マイコン５は、車載用オーディオ装置１全体を制御する中央制御ユニットであり、セレクタ９やＤＳＰ１０といった各ユニットからの指示要求を受け付け、かかる指示要求に対応する制御信号を通知する。なお、マイコン５は、機能ごとに分化した複数のユニットで構成することとしてもよい。以下では、マイコン５が単一のユニットであるものとして説明を行う。
【００３７】
ディスプレイ６は、操作者に対して各種の表示情報を表示する出力デバイスである。操作部７は、操作者の入力操作を受け付ける操作部品である。かかる操作部品には、ダイヤルやボタンといったハードスイッチだけでなく、ディスプレイ６に表示されたボタンなどのソフトスイッチが含まれる。
【００３８】
セレクタ９は、マイコン５からの切り替え要求に基づき、音響ソース２の中から特定の音響ソースを選択し、選択した音響ソースのＲ信号およびＬ信号をＤＳＰ１０に対して出力するデバイスである。
【００３９】
ＤＳＰ１０は、セレクタ９を介して入力された音響ソース２のＲ信号およびＬ信号の音像定位処理を行うマイクロプロセッサである。また、ＤＳＰ１０は、音像定位処理を施したＲ信号およびＬ信号を、Ｒアンプ３およびＬアンプ４に対して出力する。
【００４０】
なお、ＤＳＰ１０は、音像定位処理だけでなく音響信号に関わる種々のデジタル信号処理を行うことができるが、以下では、音像定位処理に特化して説明を行うものとする。また、ＤＳＰ１０の詳細については後述する。
【００４１】
Ｒスピーカ１３は、Ｒアンプ３から入力されたＲ信号を物理振動に変えて音として出力する出力デバイスである。同様に、Ｌスピーカ１４は、Ｌアンプ４から入力されたＬ信号を音として出力する出力デバイスである。
【００４２】
なお、Ｒスピーカ１３およびＬスピーカ１４は、電気信号を音へ変換して出力することが可能なデバイスであればその構造については限定されない。すなわち、コーンスピーカを用いることとしてもよいし、セラミックスピーカやエキサイタを用いることとしてもよい。
【００４３】
次に、音像定位処理を行うＤＳＰ１０の構成例について図３を用いて説明する。図３は、実施例１に係るＤＳＰ１０の構成を示すブロック図である。なお、図３では、ＤＳＰ１０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４４】
図３に示すように、ＤＳＰ１０は、制御部１５と、記憶部１６とを備えている。また、制御部１５は、位相調整部１５ａをさらに備えている。そして、記憶部１６は、移相情報１６ａａを記憶する。
【００４５】
制御部１５は、セレクタ９（図２参照）から入力されたＲ信号およびＬ信号の位相調整による音像定位処理を行う処理部である。
【００４６】
位相調整部１５ａは、入力されたＲ信号およびＬ信号をそれぞれ「移相」することによって、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓ（図１参照）の位相が同相のみとなるように調整する処理を行う処理部である。
【００４７】
なお、かかる「移相」は、位相調整部１５ａが備えるＲ信号用の移相器１５ａａ、および、Ｌ信号用の移相器１５ａｂを用いて行う。移相器１５ａａあるいは移相器１５ａｂの詳細については図４を用いて後述する。
【００４８】
また、位相調整部１５ａは、調整後のＲ信号をＤＳＰ１０外部のＲアンプ３を介して車載用オーディオ装置１外部のＲスピーカ１３へ、調整後のＬ信号を同じくＤＳＰ１０外部のＬアンプ４を介して車載用オーディオ装置１外部のＬスピーカ１４へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００４９】
記憶部１６は、不揮発性メモリやレジスタといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、移相情報１６ａａを記憶する。
【００５０】
移相情報１６ａａは、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれの特性を決定づける「移相」に関するパラメータ情報である。かかるパラメータ情報には、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂがそれぞれ有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値などを含む。
【００５１】
次に、図３に示した位相調整部１５ａにおける位相調整処理の詳細について、図４を用いて説明する。図４は、位相調整部１５ａにおける位相調整処理を説明するための図である。なお、図４の（Ａ）には、移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂの回路例を、図４の（Ｂ）には、パラメータによる位相特性の違いを、それぞれ示している。
【００５２】
図４の（Ａ）に示したように、位相調整部１５ａが備える移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂは、無限インパルス応答（Infinite Impulse Response；以下、「ＩＩＲ」と記載する）フィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器と増幅器とによってフィードバックパスとフォワードパスとを構成することによって、演算数の少ない高性能な信号処理を行うことができる。
【００５３】
また、位相調整部１５ａは、かかる移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂが有する各遅延器および各増幅器に対して個別の遅延値およびゲイン値を設定することによって、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれに異なる位相変化を行わせる。
【００５４】
なお、個別の遅延値およびゲイン値は移相情報１６ａａに含まれており、位相調整部１５ａは、かかる移相情報１６ａａを参照して、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれに個別の特性を与えることとなる。
【００５５】
これにより、図４の（Ｂ）に示すように、任意の周波数帯域のＲ信号−Ｌ信号間へ任意の「位相差」をつけることができる。また、音像定位が偏る要因となりやすいといわれる低周波帯域についてのみ「移相」することも可能となる。
【００５６】
すなわち、位相調整部１５ａは、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓ（図１参照）の位相が同相のみとなるように「位相差」をつける位相調整処理を行うこととなる。
【００５７】
したがって、移相情報１６ａａの各遅延値および各ゲイン値は、移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂのそれぞれによる位相変化における中心周波数およびＱ値が、着座位置のそれぞれにおいて最適なものとなるように、すなわち、聴取者２００の両耳間における合成波Ｓの位相が同相のみとなるように、ＤＳＰ１０の開発過程の検証実験などにおいて調整され、あらかじめ記憶部１６へ記憶される。
【００５８】
なお、かかる各遅延値および各ゲイン値の調整は、車室５１の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者２００の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を受けるため、車種とオーディオ構成との組み合わせごとに検証実験を重ねることによって適正値を得られるように行われることが好ましい。
【００５９】
また、かかる各遅延値および各ゲイン値を含む移相情報１６ａａは、エンドユーザの好みやオーディオ構成の変更、ＤＳＰ１０の載せ換えなどに応じて適宜調整可能であってもよい。たとえば、車載用オーディオ装置１が有する操作部７からエンドユーザが直接調整することとしてもよいし、管理装置などから取得することとしてもよい。なお、管理装置から取得する例については、図１３から図１５を用いて後述する。
【００６０】
また、移相情報１６ａａの調整については、入力信号の位相特性のみを変化させ、周波数特性については変化させないような調整を行うことによって、音質の劣化を軽減することが可能となる。また、かかる点は、位相特性のみを変化させるような移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂを設計することによっても対応することができる。
【００６１】
なお、ここでは、ＩＩＲフィルタで実装した移相器１５ａａまたは移相器１５ａｂを例に挙げて説明を行ったが、特にＩＩＲフィルタに限るものではなく、有限インパルス応答（Finite Impulse Response；以下、「ＦＩＲ」と記載する）フィルタで実装することとしてもよい。
【００６２】
次に、実施例１に係るＤＳＰ１０が実行する処理手順について図５を用いて説明する。図５は、実施例１に係るＤＳＰ１０が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
図５に示すように、ＤＳＰ１０の位相調整部１５ａは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて、移相情報１６ａａからＬ信号向けおよびＲ信号向けの「移相」に関する情報（すなわち、遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値など）を読み出す（ステップＳ１０１）。
【００６４】
そして、位相調整部１５ａは、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂを用いてＬ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」する（ステップＳ１０２）。
【００６５】
そして、位相調整部１５ａは、「移相」後のＬ信号およびＲ信号をそれぞれ出力して（ステップＳ１０３）、処理を終了する。なお、以下では、図５に示したステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理手順を、「位相調整処理」と記載することとする。
【００６６】
上述してきたように、本実施例１では、位相調整部が、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」することによって、車室の幅方向の左右に配置されたスピーカの出力に基づく合成波の位相が、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間においては同相となる調整を行うように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。
【００６７】
ところで、上述した実施例１では、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれをそのまま「移相」する場合について説明した。しかし、かかるＬ信号およびＲ信号に基づいて一般に音像定位感が出やすいといわれるモノラル信号を生成したうえで、かかるモノラル信号について「移相」することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、かかる場合について説明することとする。
【実施例２】
【００６８】
本実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明する。図６は、実施例２に係るＤＳＰ１０ａの構成を示すブロック図である。なお、図６では、図３に示した実施例１に係るＤＳＰ１０と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例１と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００６９】
図６に示したように、実施例２に係るＤＳＰ１０ａは、制御部１５に帯域分割部１５ｂと、モノラル信号生成部１５ｃと、加算部１５ｄとをさらに備える点で、上述した実施例１に係るＤＳＰ１０とは異なる。
【００７０】
帯域分割部１５ｂは、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれを、低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する処理を行う処理部である。かかる帯域分割には、ローパスフィルタ（以下、「ＬＰＦ」と記載する）やハイパスフィルタ（以下、「ＨＰＦ」と記載する）などを用いることができる。なお、分割周波数については、６００Ｈｚ周辺が好ましい。
【００７１】
また、帯域分割部１５ｂは、低周波帯域分のＬ信号およびＲ信号をモノラル信号生成部１５ｃに対して、高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算部１５ｄに対して、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００７２】
モノラル信号生成部１５ｃは、帯域分割部１５ｂから入力された低周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算してモノラル信号を生成したうえで増幅し、位相調整部１５ａに対して出力する処理を行う処理部である。
【００７３】
ここで、実施例２に係る位相調整部１５ａは、実施例１の場合とは異なり、モノラル信号生成部１５ｃからモノラル信号が入力された場合、かかるモノラル信号を分岐したうえで、分岐した一方をＬ信号用に「移相」し、もう一方をＲ信号用に「移相」する。
【００７４】
なお、以下では、Ｌ信号用に「移相」されたモノラル信号を「Ｌ信号成分」と、Ｒ信号用に「移相」されたモノラル信号を「Ｒ信号成分」と、それぞれ記載する。
【００７５】
また、位相調整部１５ａは、かかるＬ信号成分およびＲ信号成分を加算部１５ｄに対して出力する処理を併せて行う。
【００７６】
加算部１５ｄは、位相調整部１５ａから入力されたＬ信号成分と、帯域分割部１５ｂから入力された高周波帯域分のＬ信号とを加算して、外部のＬスピーカ１４向けのＬ信号を合成する処理を行う処理部である。
【００７７】
同様に、加算部１５ｄは、位相調整部１５ａから入力されたＲ信号成分と、帯域分割部１５ｂから入力された高周波帯域分のＲ信号とを加算して、外部のＲスピーカ１３向けのＲ信号を合成する処理を併せて行う。なお、このように、高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号を加算することで、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。
【００７８】
また、加算部１５ｄは、合成後のＬ信号を外部のＬアンプ４を介してＬスピーカ１４へ、合成後のＲ信号を同じく外部のＲアンプ３を介してＲスピーカ１３へ、それぞれ出力する処理を併せて行う。
【００７９】
次に、実施例２に係るＤＳＰ１０ａが実行する処理手順について図７を用いて説明する。図７は、実施例２に係るＤＳＰ１０ａが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００８０】
図７に示すように、まず、帯域分割部１５ｂが、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割する（ステップＳ２０１）。そして、モノラル信号生成部１５ｃが、分割されたうちの低周波帯域分についてモノラル信号を生成する（ステップＳ２０２）。
【００８１】
そして、位相調整部１５ａが、Ｌ信号向けおよびＲ信号向けの「移相」に関する情報を移相情報１６ａａから読み出す（ステップＳ２０３）。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
【００８２】
そして、位相調整部１５ａが、読み出した個別の「移相」に関する情報に基づき、位相変化によって位相差が出るように移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂの特性をそれぞれ個別に設定し、かかる移相器１５ａａおよび移相器１５ａｂを用いてＬ信号成分およびＲ信号成分をそれぞれ「移相」する（ステップＳ２０４）。
【００８３】
そして、加算部１５ｄが、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と、分割されたうちの高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを合成し（ステップＳ２０５）、合成後のＬ信号およびＲ信号をそれぞれ出力して（ステップＳ２０６）、処理を終了する。なお、以下では、かかる図７に示したステップＳ２０１からステップＳ２０６の処理手順を、「モノラル化位相調整処理」と記載することとする。
【００８４】
上述してきたように、本実施例２では、帯域分割部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてＬ信号成分およびＲ信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを加算するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。
【００８５】
したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。
【００８６】
ところで、上述した実施例１および実施例２では、車室５１の前方および後方（図１の破線の矩形ＦおよびＲ参照）において、音像定位に関する同様の制御を行う場合について説明した。しかし、車室５１の前方へのみ聴取者２００が着座している場合などには、後方のスピーカについては異なる制御を行うこととしてもよい。そこで、以下に示す実施例３では、かかる場合について説明することとする。
【実施例３】
【００８７】
本実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明する。図８は、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂの構成を示すブロック図である。なお、図８では、図３に示した実施例１に係るＤＳＰ１０と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例１と重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００８８】
また、図８に示すように、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂは、車室５１の前方スピーカであるＦＲスピーカ１３ａおよびＦＬスピーカ１４ａと、同じく後方スピーカであるＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂとを出力対象とする。
【００８９】
ここで、ＦＲスピーカ１３ａは、車室５１の前方右側へ配置され、位相調整部１５ａが出力する「移相」後のＲ信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、ＦＬスピーカ１４ａは、車室５１の前方左側へ配置され、位相調整部１５ａが出力する「移相」後のＬ信号を音として出力する出力デバイスである。
【００９０】
また、ＲＲスピーカ１３ｂは、車室５１の後方右側へ配置され、残響付与部１５ｅが出力する残響成分付与後のＲ信号を音として出力する出力デバイスである。同様に、ＲＬスピーカ１４ｂは、車室５１の後方左側へ配置され、残響付与部１５ｅが出力する残響成分付与後のＬ信号を音として出力する出力デバイスである。かかる各スピーカは、車載用オーディオ装置１の外部へ配置される。
【００９１】
なお、ＦＲアンプ３ａはＦＲスピーカ１３ａに、ＦＬアンプ４ａはＦＬスピーカ１４ａに、ＲＲアンプ３ｂはＲＲスピーカ１３ｂに、ＲＬアンプ４ｂはＲＬスピーカ１４ｂに、それぞれ対応する増幅デバイスであり、ＤＳＰ１０ｂの外部かつ車載用オーディオ装置１の内部へ配置される。
【００９２】
図８に示すように、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂは、制御部１５に残響付与部１５ｅを、記憶部１６に残響付与情報１６ａｂをさらに備える点で、上述した実施例１に係るＤＳＰ１０とは異なる。
【００９３】
残響付与部１５ｅは、入力されたＲ信号およびＬ信号のそれぞれについて、音の拡がり感を演出する残響成分を付与したうえで、後方向けのＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂへ出力する処理を行う処理部である。
【００９４】
なお、残響付与部１５ｅは、ＦＩＲフィルタなどを用いることによって残響成分の付与を行うことができるが、かかる点の詳細については図９Ａから図９Ｃを用いて後述する。
【００９５】
記憶部１６の残響付与情報１６ａｂは、残響付与部１５ｅが備えるフィルタ用の係数など、残響成分付与のパラメータに関する情報である。
【００９６】
ここで、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理の詳細について、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃを用いて説明する。図９Ａは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その１、図９Ｂは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その２、図９Ｃは、残響付与部１５ｅにおける残響付与処理を説明するための図その３である。
【００９７】
図９Ａに示したように、残響付与部１５ｅは、ＦＩＲフィルタで実装することができる。すなわち、複数の遅延器による遅延結果を増幅器で増幅しつつ畳み込むことによって、入力信号へ残響成分を付与することができる。
【００９８】
このとき、残響付与部１５ｅが付与する残響成分は、上述した残響付与情報１６ａｂによって決定することができる。たとえば、残響付与情報１６ａｂには、残響付与部１５ｅが有する遅延器の遅延値や増幅器のゲイン値といったフィルタ用の係数を含むことができる。
【００９９】
また、次第に残響音を減衰させる場合には、車室５１の環境に応じて用意した信号の減衰カーブなどをあらかじめ残響付与情報１６ａｂに含めて設定しておけばよい。
【０１００】
また、あらかじめ目標とする残響特性（たとえば、リスニングルームの残響特性など）を定めておき、かかる目標の残響特性を擬似的に再現できるように、残響付与情報１６ａｂを設定あるいは調整してもよい。
【０１０１】
なお、ここでは、ＦＩＲフィルタを用いる例を挙げているが、ＩＩＲフィルタを用いることとしてもよいし、他の手法を用いることとしてもよい。
【０１０２】
たとえば、図９Ｂに示したように、残響付与部１５ｅは、Ｌ信号とＲ信号における相関性を低くすることで残響成分を付与するとみなしてもよい。つまり、Ｌ信号とＲ信号における相関性を低くする処理を行うことで聴取者の感じる拡がり感を強め、残響成分付加と同等の効果を得ることができる。
【０１０３】
具体的には、図９Ｂに示したように、Ｌ信号およびＲ信号をそれぞれ２系統に分岐したうえで、一方の系統（以下、「主系統」と記載する）については独立成分生成部１５２が備える遅延器によって遅延させる。また、もう一方の系統については、Ｌ信号およびＲ信号において相関性の高い共通成分の抽出を、共通成分抽出部１５１において行う。
【０１０４】
なお、主系統における遅延は、共通成分抽出部１５１における処理過程で生じる遅延と時間軸上の整合をとるために行われる。
【０１０５】
ここで、共通成分抽出部１５１における共通成分抽出処理について説明しておく。共通成分抽出部１５１は、実部および虚部を含む複素信号に基づいて共通成分の生成を行う。
【０１０６】
図９Ｂに示したように、共通成分抽出部１５１は、直交化部１５１ａと、相関係数計算部１５１ｂと、ＬＰＦ１５１ｃと、共通成分生成部１５１ｄとを備えている。
【０１０７】
直交化部１５１ａは、Ｌ信号およびＲ信号を実部および虚部を含んだ複素信号へ変換する。ここで、複素信号への変換は、ヒルベルト変換やＦＦＴ（Fast Fourier Transform）などを用いて行うことができる。なお、図９Ｂには、直交化フィルタおよび遅延回路を用いたヒルベルト変換の例を示している。また、直交化部１５１ａは、変換した複素信号の実部の成分（Ｒｅ）および虚部（Ｉｍ）の成分をそれぞれ相関係数計算部１５１ｂへ出力する。
【０１０８】
相関係数計算部１５１ｂは、直交化部１５１ａから受け取ったＬ信号およびＲ信号の実部の成分（Ｒｅ）および虚部（Ｉｍ）の成分を用いて相関係数（α）を算出する。そして、算出された相関係数（α）は、ＬＰＦ１５１ｃによって平滑化され、平滑化後の相関係数（α’）が共通成分生成部１５１ｄへ出力される。
【０１０９】
共通成分生成部１５１ｄは、直交化部１５１ａから受け取ったＬ信号およびＲ信号の実部の成分（Ｒｅ）およびＬＰＦ１５１ｃから受け取った平滑化後の相関係数（α’）を用いて共通成分を生成する。また、共通成分生成部１５１ｄは、生成した共通成分を独立成分生成部１５２へ出力する。
【０１１０】
そして、独立成分生成部１５２では、共通成分抽出部１５１において抽出された共通成分を、主系統のＬ信号およびＲ信号から減算して、Ｌ信号およびＲ信号それぞれの独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を生成する。抽出した共通成分の減算量は、共通成分抽出後に増幅器を配置し調整できるようにしてもよい。
【０１１１】
そして、かかる独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」をＬ信号およびＲ信号の代わりに出力する。これにより、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。
【０１１２】
また、音の拡がり感を与えるためにはＬ信号とＲ信号における相関性が低くなればよいため、「Ｌ’」と「Ｒ’」を増幅器で調整したうえで、主系統のＬ信号およびＲ信号へ加算してもよい。
【０１１３】
具体的には、図９Ｃに示したように、独立成分生成部１５２において、主系統から分岐したＬ信号およびＲ信号について共通成分を減算することで独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を生成する。そして、拡がり感を出すために、遅延器を介してかかる独立成分「Ｌ’」および「Ｒ’」を主系統に対して遅延させ、増幅器による調整を行ったうえで主系統のＬ信号およびＲ信号へ加算する。
【０１１４】
主系統の信号から減算する方法だと、計算精度によって音質の劣化が懸念されるが、これにより、計算精度による音質劣化を抑えつつ、聴取者に対して音の拡がり感を与えることが可能となる。
【０１１５】
次に、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂが実行する処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、実施例３に係るＤＳＰ１０ｂが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１６】
図１０に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、位相調整部１５ａが、「位相調整処理」（図５参照）を行う（ステップＳ３０１）。
【０１１７】
また、「後方」スピーカ向けの信号については、残響付与部１５ｅが、残響成分の付与に関する各種パラメータ情報を残響付与情報１６ａｂから読み出す（ステップＳ３０２）。なお、かかる読み出しは、電源オンなどによる車載用オーディオ装置１の初期稼動段階などにおいて行われてもよい。
【０１１８】
そして、残響付与部１５ｅが、読み出した残響付与情報１６ａｂの各種パラメータに基づいてＬ信号およびＲ信号へ残響成分を付与する（ステップＳ３０３）。
【０１１９】
そして、残響付与部１５ｅは、残響成分付与後のＬ信号およびＲ信号を後方スピーカへ向けて出力して（ステップＳ３０４）、処理を終了する。なお、以下では、かかる図１０に示したステップＳ３０２からステップＳ３０４の処理手順を、「残響付与処理」と記載することとする。
【０１２０】
上述してきたように、本実施例３では、位相調整部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ「移相」して車室前方のスピーカへ出力し、残響付与部が、入力されたＬ信号およびＲ信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させつつ、音の拡がり感をも与えることができる。
【０１２１】
ところで、上述した実施例２では、Ｌ信号およびＲ信号の低周波帯域に基づいてモノラル信号を生成する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明した。また、上述した実施例３では、後方スピーカ向けの信号へ残響成分を付与する構成を実施例１の構成へ追加した場合について説明した。
【０１２２】
ここで、かかる実施例２および実施例３の構成を組み合わせることとしてもよい。そこで、以下に示す実施例４では、かかる場合について説明することとする。
【実施例４】
【０１２３】
本実施例４では、実施例２および実施例３の構成を組み合わせた場合について説明する。図１１は、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃの構成を示すブロック図である。なお、図１１では、図６に示した実施例２に係るＤＳＰ１０ａ、および、図８に示した実施例３に係るＤＳＰ１０ｂと同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、上述した実施例２および実施例３と重複する構成要素についての説明を省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【０１２４】
図１１に示すように、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃは、入力されたＬ信号およびＲ信号のそれぞれを、車室５１前方向けの系統と、車室５１後方向けの系統とに分岐する。
【０１２５】
そして、前方向けの系統については、実施例２と同様に、モノラル信号生成部１５ｃにおいて低周波帯域分に基づくモノラル信号を生成したうえで、位相調整部１５ａにおいてかかるモノラル信号を「移相」する。
【０１２６】
そして、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分へ高周波帯域分を加算したうえで、車室５１前方のＦＲスピーカ１３ａおよびＦＬスピーカ１４ａへ向けて出力する。
【０１２７】
一方、後方向けの系統については、実施例３と同様に、残響付与部１５ｅにおいて残響成分を付与したうえで、ＲＲスピーカ１３ｂおよびＲＬスピーカ１４ｂへ向けて出力する。
【０１２８】
これにより、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。
【０１２９】
次に、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃが実行する処理手順について図１２を用いて説明する。図１２は、実施例４に係るＤＳＰ１０ｃが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３０】
図１２に示すように、「前方」スピーカ向けの信号については、ＤＳＰ１０ｃは、「モノラル化位相調整処理」（図７参照）を行う（ステップＳ４０１）。
【０１３１】
また、「後方」スピーカ向けの信号については、ＤＳＰ１０ｃは、「残響付与処理」（図１０参照）を行い（ステップＳ４０２）、処理を終了する。
【０１３２】
上述してきたように、本実施例４では、帯域分割部が、入力されたＬ信号およびＲ信号をそれぞれ低周波帯域分と高周波帯域分とに分割し、モノラル信号生成部が、分割された低周波帯域分に基づいてモノラル信号を生成し、位相調整部が、かかるモノラル信号に基づいてＬ信号成分およびＲ信号成分を「移相」し、加算部が、「移相」後のＬ信号成分およびＲ信号成分と高周波帯域分のＬ信号およびＲ信号とを加算して車室前方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。
【０１３３】
また、残響付与部が、入力されたＬ信号およびＲ信号へそれぞれ残響成分を付与して車室後方のスピーカへ出力するように車載用オーディオ装置のＤＳＰを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることができる。また、モノラル化による音像定位の安定感を得つつ、ステレオ成分をも付与することができる。さらに、聴取者へ音の拡がり感をも与えることが可能となる。
【０１３４】
ところで、上述した実施例１から実施例４では、「移相」や残響成分付与に関するパラメータ情報を、あらかじめ車載用オーディオ装置において記憶する場合について説明した。しかし、かかるパラメータ情報を、管理装置などから適宜ダウンロードすることによって設定することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例５では、かかる場合について説明することとする。
【実施例５】
【０１３５】
本実施例５では、「移相」や残響成分の付与に用いるパラメータ情報を、車載用オーディオ装置が管理装置から取得可能な車載用オーディオシステムについて説明する。図１３は、実施例５に係る車載用オーディオシステムの構成を示すブロック図である。なお、図１３では、図２に示した車載用オーディオ装置１と同一の構成要素には同一の符号を付しており、以下では、重複する構成要素についての説明は省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【０１３６】
図１３に示したように、実施例５に係る車載用オーディオシステムの車載用オーディオ装置１は、無線通信デバイスである通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）８を備え、かかる通信Ｉ／Ｆ８を介して管理装置１００との間でデータ送受信を行う。
【０１３７】
また、マイコン５は、表示制御部５ａと、要求送信部５ｂと、パラメータ情報取得部５ｃとを備える。表示制御部５ａは、ディスプレイ６に表示されるパラメータ情報取得に関する操作画面や取得結果などの表示制御を行う処理部である。
【０１３８】
操作部７は、ディスプレイ６に表示されるソフトスイッチなどの操作部品に対応しており、操作者からのパラメータ情報取得要求操作を受け付ける。
【０１３９】
要求送信部５ｂは、操作部７から受け付けたパラメータ情報取得要求を、通信Ｉ／Ｆ８を介して管理装置１００の要求受付部１０２ａへ通知する処理を行う処理部である。
【０１４０】
パラメータ情報取得部５ｃは、管理装置１００のパラメータ情報通知部１０２ｂから通信Ｉ／Ｆ８を介して通知されるパラメータ情報を取得して、実施例１から実施例４に係るＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃへ通知する処理部である。
【０１４１】
なお、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃでは、通知されたパラメータ情報を上記した移相情報１６ａａまたは残響付与情報１６ａｂとして記憶する。また、パラメータ情報取得部５ｃは、パラメータ情報の取得結果を表示制御部５ａに対して通知する処理を併せて行う。
【０１４２】
なお、図示していないが、マイコン５内部を制御部と記憶部とで構成することとしたうえで、表示制御部５ａ、要求送信部５ｂおよびパラメータ情報取得部５ｃを制御部に備えることとし、取得したパラメータ情報は、マイコン５の記憶部へ記憶することとしてもよい。かかる場合には、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃは、電源オンなどにともなう初期稼動段階において、マイコン５の記憶部からパラメータ情報をロードすればよい。
【０１４３】
つづいて、管理装置１００について説明する。図１３に示すように、管理装置１００は、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０１と、制御部１０２と、記憶部１０３とを備えている。また、制御部１０２は、要求受付部１０２ａと、パラメータ情報通知部１０２ｂとをさらに備えている。そして、記憶部１０３は、移相情報１０３ａａと残響付与情報１０３ａｂとを含むパラメータ情報１０３ａを記憶する。
【０１４４】
通信Ｉ／Ｆ１０１は、無線通信デバイスであり、管理装置１００と車載用オーディオ装置１との間のデータ送受信を行う。制御部１０２は、車載用オーディオ装置１からのパラメータ情報取得要求を受け付けたうえで、要求に応じたパラメータ情報を抽出し、車載用オーディオ装置１に対して通知する処理を行う処理部である。
【０１４５】
要求受付部１０２ａは、通信Ｉ／Ｆ１０１を介して車載用オーディオ装置１の要求送信部５ｂから通知されたパラメータ情報取得要求を受け付ける処理を行う処理部である。また、要求受付部１０２ａは、受け付けたパラメータ情報取得要求をパラメータ情報通知部１０２ｂへ通知する処理を併せて行う。
【０１４６】
パラメータ情報通知部１０２ｂは、要求受付部１０２ａから通知されたパラメータ情報取得要求に基づき、要求に応じたパラメータ情報を記憶部１０３のパラメータ情報１０３ａから抽出する処理を行う処理部である。
【０１４７】
また、パラメータ情報通知部１０２ｂは、抽出したパラメータ情報を、通信Ｉ／Ｆ１０１を介して車載用オーディオ装置１のパラメータ情報取得部５ｃへ通知する処理を併せて行う。
【０１４８】
パラメータ情報１０３ａは、車載用オーディオ装置１のＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃが用いる「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報である。移相情報１０３ａａは、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃの移相情報１６ａａに対応する「移相」に関する情報である。同様に、残響付与情報１０３ａｂは、残響付与情報１６ａｂに対応する情報である。
【０１４９】
なお、移相情報１０３ａａまたは残響付与情報１０３ａｂは、車室５１の幅方向の左右に配置されたスピーカ間の距離や、聴取者の耳とスピーカとの距離、複数の着座位置の配置パターンなどの影響を考慮した検証実験などを経て調整された、メーカーや車種、オーディオ構成別の情報であるものとする。
【０１５０】
次に、実施例５に係る車載用オーディオシステムにおける具体的なパラメータ情報の取得操作例について、図１４を用いて説明する。図１４は、パラメータ情報の取得操作例を示す図である。なお、図１４の（Ａ）には、車載用オーディオ装置１の概略図を、図１４の（Ｂ）には、具体的な操作例を、それぞれ示している。
【０１５１】
図１４の（Ａ）に示すように、車載用オーディオ装置１は、ディスプレイ６を備えている。また、かかるディスプレイ６の近傍には、複数のハードスイッチ４０を備えることができる。
【０１５２】
ハードスイッチ４０は、ボタンやダイヤルといったハードウェアとしての操作部品である。なお、図示していないが、ハードスイッチ４０やその近傍には、「設定」や「音量」などの各操作部品の役割を示す文字列が付されることが一般的である。
【０１５３】
また、ディスプレイ６には、メニューやソフトスイッチ３０といったソフトウェアによる操作部品が表示される。なお、図１４の（Ａ）には、メニューとして「音響設定メニュー」が表示されている場合を示している。これらソフトスイッチ３０や上記したハードスイッチ４０などの操作部品が、車載用オーディオ装置１の操作部７に対応する。
【０１５４】
ここで、図１４の（Ａ）に示すように、操作者は、「音響設定メニュー」の「ダウンロード」項目をタッチ操作することによって、パラメータ情報の取得要求操作画面へ移行できるものとする。
【０１５５】
次に、図１４の（Ｂ）は、かかるパラメータ情報の取得要求操作画面の表示例である。ここでは、「音響調整パラメータ ダウンロード」画面として、「メーカー」、「車種」、オーディオ構成の「グレード」ごとに、パラメータ情報を絞り込む例を示している。
【０１５６】
たとえば、図１４の（Ｂ）においては、「メーカー」、「車種」および「グレード」に黒色の三角形アイコンが付されており、かかる黒色の三角形アイコンをタッチ操作することにより、各カテゴリの選択メニューが表示されるものとする（図中の（Ｂ−１）参照）。
【０１５７】
かかる場合、操作者は、「メーカー」として「ＡＡＡ」を選択した後、「ＡＡＡ」メーカーの「車種」である「ＢＢＢ」を選択し、かかる車種「ＢＢＢ」における「グレード」を「ＣＣＣ」や「ＤＤＤ」などから選ぶことができる（図中の（Ｂ−２）参照）。
【０１５８】
そして、操作者が、たとえば、「ＣＣＣ」を選択したうえで、「ダウンロード」ボタンをタッチ操作したならば（図中の（Ｂ−３）参照）、車載用オーディオ装置１は、「ＡＡＡ」メーカーの車種「ＢＢＢ」に関するグレード「ＣＣＣ」のパラメータ情報取得要求を、管理装置１００に対して通知する。
【０１５９】
なお、図示していないが、かかるパラメータ情報取得要求に対応するパラメータ情報が取得できたならば、図１４の（Ｂ）に示す「現在設定値」欄に取得結果を表示することが好ましい。
【０１６０】
このようなユーザインタフェースを設けることによって、操作者は、車載用オーディオ装置１が初期状態である場合は言うまでもなく、オーディオ構成を変更した場合（たとえば、スピーカの増設など）や、車載用オーディオ装置１を他の車両へ載せ換えた場合などに、音響環境に応じたパラメータ情報を適宜取得することができる。
【０１６１】
すなわち、ユーザの利便性を高めつつ、車室５１の音響環境に応じた音像定位の制御を行うことができる。
【０１６２】
次に、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理手順について図１５を用いて説明する。図１５は、実施例５に係る車載用オーディオシステムが実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１６３】
図１５に示すように、車載用オーディオ装置１のマイコン５の表示制御部５ａが表示制御した操作画面を介して、操作者によるパラメータ情報の取得要求（以下、「ダウンロード要求」と記載する）操作を受け付ける（ステップＳ５０１）。
【０１６４】
そして、ダウンロード要求操作を受け付けたならば、マイコン５の要求送信部５ｂが、かかるダウンロード要求を管理装置１００の要求受付部１０２ａへ通知する（ステップＳ５０２）。
【０１６５】
管理装置１００では、要求受付部１０２ａが、かかるダウンロード要求を受け付け（ステップＳ５０３）、受け付けた同要求をパラメータ情報通知部１０２ｂへ通知する。そして、パラメータ情報通知部１０２ｂは、ダウンロード要求に応じたパラメータ情報を記憶部１０３のパラメータ情報１０３ａから抽出し（ステップＳ５０４）、抽出したパラメータ情報をマイコン５のパラメータ情報取得部５ｃへ通知する（ステップＳ５０５）。
【０１６６】
そして、車載用オーディオ装置１では、マイコン５のパラメータ情報取得部５ｃが、かかる管理装置１００において抽出されたパラメータ情報を取得し（ステップＳ５０６）、ＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃに対して通知する。
【０１６７】
そして、車載用オーディオ装置１のＤＳＰ１０，１０ａ〜１０ｃでは、かかる通知されたパラメータ情報に基づいて「移相」や残響成分付与などの音響調整を行い（ステップＳ５０７）、処理を終了する。
【０１６８】
上述してきたように、本実施例５では、操作者のパラメータ情報取得要求を受け付けた場合に、マイコンの要求送信部がかかる取得要求を管理装置へ通知し、管理装置のパラメータ情報通知部がかかる取得要求に応じたパラメータ情報を抽出して通知し、マイコンのパラメータ情報取得部が、管理装置から通知されたパラメータ情報を取得してＤＳＰへ通知し、ＤＳＰが、かかるパラメータ情報に基づき、Ｌ信号およびＲ信号についてそれぞれ「移相」または残響成分を付与するように車載用オーディオシステムを構成した。したがって、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させることを、利便性を高めつつ、かつ、車室の音響環境の変化に応じつつ、行うことができる。
【０１６９】
なお、上述した実施例５では、「移相」や残響成分の付与に関するパラメータ情報を管理装置から取得する場合について説明したが、車室の音響環境に関わる他のパラメータを適宜含むこととしてもよい。
【０１７０】
また、上述した実施例１から実施例５では、車室に２列４席の着座位置が設けられている場合について主に説明したが、かかるシート構成に限られるものではない。したがって、たとえば、３列にわたって着座位置が設けられている場合や、１列に３席の着座位置が設けられている場合などにも、本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
以上のように、本発明に係る車載用オーディオ装置および車載用オーディオシステムは、複数の聴取者に対して良好に音像を定位させたい場合に有用であり、特に、すべての聴取者にとって最適な位置へ音像を定位させることができる高品質なカーオーディオ装置あるいはカーオーディオシステムへの適用に適している。
【符号の説明】
【０１７２】
１ 車載用オーディオ装置
２ 音響ソース
３ Ｒアンプ
３ａ ＦＲアンプ
３ｂ ＲＲアンプ
４ Ｌアンプ
４ａ ＦＬアンプ
４ｂ ＲＬアンプ
５ マイコン
５ａ 表示制御部
５ｂ 要求送信部
５ｃ パラメータ情報取得部
６ ディスプレイ
７ 操作部
８ 通信Ｉ／Ｆ
９ セレクタ
１０，１０ａ〜１０ｃ ＤＳＰ
１３ Ｒスピーカ
１３ａ ＦＲスピーカ
１３ｂ ＲＲスピーカ
１４ Ｌスピーカ
１４ａ ＦＬスピーカ
１４ｂ ＲＬスピーカ
１５ 制御部
１５ａ 位相調整部
１５ａａ，１５ａｂ 移相器
１５ｂ 帯域分割部
１５ｃ モノラル信号生成部
１５ｄ 加算部
１５ｅ 残響付与部
１６ 記憶部
１６ａａ 移相情報
１６ａｂ 残響付与情報
３０ ソフトスイッチ
４０ ハードスイッチ
５０ 車両
５１ 車室
１００ 管理装置
１０１ 通信Ｉ／Ｆ
１０２ 制御部
１０２ａ 要求受付部
１０２ｂ パラメータ情報通知部
１０３ 記憶部
１０３ａ パラメータ情報
１０３ａａ 移相情報
１０３ａｂ 残響付与情報
１５１ 共通成分抽出部
１５１ａ 直交化部
１５１ｂ 相関係数計算部
１５１ｃ ＬＰＦ
１５１ｄ 共通成分生成部
１５２ 独立成分生成部
２００ 聴取者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置であって、
着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオ装置。
【請求項２】
前記位相調整手段は、
前記スピーカに対応する音響信号ごとに位相を変化させることによって前記合成波の位相が同相となるように調整することを特徴とする請求項１に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項３】
前記位相調整手段は、
前記音響信号における所定の低周波帯域を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項２に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項４】
前記位相調整手段は、
前記音響信号における所定の低周波帯域に基づいて生成したモノラル信号を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項２に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項５】
前記位相調整手段は、
前記車室の前部に配置された前記スピーカに対応する音響信号を位相変化の対象とするものであって、
前記車室の後部に配置された前記スピーカに対応する音響信号に対して残響成分を付与する残響付与手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車載用オーディオ装置。
【請求項６】
前記残響付与手段は、
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各音響信号からそれぞれ減衰または完全除去することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項５に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項７】
前記残響付与手段は、
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各出力からそれぞれ減算して独立成分をそれぞれ生成し、前記独立成分を当該独立成分に対応する前記音響信号へそれぞれ加算することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項５に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項８】
車両に搭載され、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置と、前記車載用オーディオ装置にネットワーク接続される管理装置とを含む車載用オーディオシステムであって、
前記車載用オーディオ装置は、
当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、
前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段と
を備え、
前記管理装置は、
前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオシステム。
【請求項１】
車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置であって、
着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように調整する位相調整手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオ装置。
【請求項２】
前記位相調整手段は、
前記スピーカに対応する音響信号ごとに位相を変化させることによって前記合成波の位相が同相となるように調整することを特徴とする請求項１に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項３】
前記位相調整手段は、
前記音響信号における所定の低周波帯域を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項２に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項４】
前記位相調整手段は、
前記音響信号における所定の低周波帯域に基づいて生成したモノラル信号を位相変化の対象とすることを特徴とする請求項２に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項５】
前記位相調整手段は、
前記車室の前部に配置された前記スピーカに対応する音響信号を位相変化の対象とするものであって、
前記車室の後部に配置された前記スピーカに対応する音響信号に対して残響成分を付与する残響付与手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車載用オーディオ装置。
【請求項６】
前記残響付与手段は、
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各音響信号からそれぞれ減衰または完全除去することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項５に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項７】
前記残響付与手段は、
前記スピーカに対応する音響信号間に共通する共通成分を各出力からそれぞれ減算して独立成分をそれぞれ生成し、前記独立成分を当該独立成分に対応する前記音響信号へそれぞれ加算することによって前記残響成分を付与することを特徴とする請求項５に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項８】
車両に搭載され、車室の左右に配置されたスピーカから音声を出力する車載用オーディオ装置と、前記車載用オーディオ装置にネットワーク接続される管理装置とを含む車載用オーディオシステムであって、
前記車載用オーディオ装置は、
当該車載用オーディオ装置が搭載された前記車両における前記スピーカの出力の位相変化処理に関するパラメータ情報を前記管理装置から取得するパラメータ情報取得手段と、
前記パラメータ情報取得手段によって取得された前記パラメータ情報に基づき、着座位置にそれぞれ対応する聴取者の両耳間で、前記スピーカの出力に基づく合成波の位相が同相となるように音響信号を調整する位相調整手段と
を備え、
前記管理装置は、
前記車両に応じた前記パラメータ情報を前記車載用オーディオ装置に提供するパラメータ情報提供手段
を備えたことを特徴とする車載用オーディオシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１９５７９１（Ｐ２０１２−１９５７９１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８６０５（Ｐ２０１１−５８６０５）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]