音声出力装置、音声出力方法、及び音声出力処理プログラム等
【課題】補正により聴者に対して違和感を与えることを回避すること等が可能な音声出力装置、音声出力方法、及び音声出力処理プログラム等を提供する。
【解決手段】音声出力装置は、音声データの境界期間を検出する曲間検出部１１と、複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度センサ１０と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御するシステム制御部１３と、を備え、システム制御部１３は、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御する。
【解決手段】音声出力装置は、音声データの境界期間を検出する曲間検出部１１と、複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度センサ１０と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御するシステム制御部１３と、を備え、システム制御部１３は、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置等の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用オーディオ再生装置においては、聴取位置（例えば、運転者の位置）に対して複数のスピーカからの距離が非対称な場合に、一方のスピーカへの音声信号を遅らせて、音場を補正（聴取位置補正）することが知られている。
【０００３】
ところで、従来の車載用オーディオ再生装置においては、周囲温度による音の伝搬速度（音速）の変化を何ら考慮せず、周囲温度は一定として、距離差を時間に換算して補正値（遅延時間）を算出していたので、現実に必要な遅延時間を正確に得ることができないという問題があった。かかる問題を解決すべく、特許文献１には、ステレオチャンネルの一方に補正時間（遅延時間）を与える制御回路と、制御回路に接続した周囲温度を検出する温度センサとを具備し、制御回路は温度センサにより得られた周囲温度データを補正時間の計算に含める聴取位置補正装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３３１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の聴取位置補正装置では、聴者が例えば曲を聴いている途中に、スピーカへの音声信号を遅らせる聴取位置補正が行われる場合が想定され、この場合、聴者にとって違和感を与える可能性がある。
【０００５】
また、従来の聴取位置補正装置では、周波数帯域毎の上記聴取位置補正については何ら言及されていない。
【０００６】
そこで、このような問題の解消を一つの課題とし、補正により聴者に対して違和感を与えることを回避すること等が可能な音声出力装置、音声出力方法、及び音声出力処理プログラム等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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置であって、各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段と、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度検出手段と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段と、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力方法であって、各前記音声データの境界期間を検出する工程と、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する工程と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する工程と、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御工程と、を備え、前記制御工程においては、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６に記載の音声出力処理プログラムは、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力するコンピュータを、各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、温度検出手段により検出された前記音響空間における温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段、及び、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段として機能させ、前記制御手段が、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように機能させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項７に記載の記録媒体は、請求項６に記載の音声出力処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、車両に搭載される車載用オーディオ再生装置に対して本願を適用した場合の実施形態である。
【００１２】
先ず、図１を参照して、本実施形態における車載用オーディオ再生装置の構成及び機能を説明する。
【００１３】
図１は、車載用オーディオ再生装置の概要ブロック例を示す図である。
【００１４】
車載用オーディオ再生装置Ｓは、図１に示すように、ソースユニット１、レフトチャンネル（以下、「Ｌｃｈ」と称する）用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２、Ｌｃｈ用ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）３ａ，３ｂ、Ｌｃｈ用アンプ４ａ，４ｂ、Ｌｃｈ用スピーカ５ａ，５ｂ、ライトチャンネル（以下、「Ｒｃｈ」と称する）用ＤＳＰ６、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ａ，７ｂ、Ｒｃｈ用アンプ８ａ，８ｂ、Ｒｃｈ用スピーカ９ａ，９ｂ、温度検出手段の一例としての温度センサ１０、境界検出手段の一例としての曲間検出部１１、操作・表示部１２、及び到達時間差算出手段及び制御手段の一例としてのシステム制御部１３等を備えて構成されている。なお、上記温度センサ１０、曲間検出部１１、及びシステム制御部１３等は、本願の音声出力装置を構成する。
【００１５】
ソースユニット１は、例えばＣＤ（Compact Disc），ＭＤ(Mini Disc)，ＤＶＤ(Digital Versatile disc)、又はカード型記録媒体（例えば、メモリスティック（登録商標）、又はＳＤカード等）等の記録媒体に記録された複数の曲データ（音声データの一例）を再生出力する情報再生装置であり、システム制御部１３からの再生指示にしたがって例えばＣＤに記録されている曲データを、例えばトラック番号順に連続して再生し当該曲データに係るＬｃｈの音声信号（デジタル音声信号）ＳＬをＬｃｈ用ＤＳＰへ、Ｒｃｈの音声信号（デジタル音声信号）ＳＲをＲｃｈ用ＤＳＰ６へ、夫々出力すると共に、音声信号ＳＬと音声信号ＳＲの双方又は何れか一方を曲間検出部１１に出力するようになっている。
【００１６】
なお、ソースユニット１としては、複数の曲データを連続して出力可能なものであれば如何なるものであっても適用可能であり、例えばテレビ局又はラジオ局から放送された音声データに係る放送信号を受信するチューナ、或いは、楽曲配信サーバからインターネットを通じてストリーミング配信された音声データに係る配信信号を受信する受信機等であっても構わない。また、本実施形態においては、音声データとして曲（楽曲）データを例にとって説明したが、これに限定されるものではない。
【００１７】
Ｌｃｈ用ＤＳＰ２は、図１に示すように、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬを複数の周波数帯域（本実施形態においては、高帯域（例えば、１ｋＨｚ以上）と低帯域（例えば、１ｋＨｚ未満））に分割する帯域分割手段の一例としての帯域分割フィルタ部２ａ，２ｂ、及びスピーカ５ａ，５ｂに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段の一例としての遅延部２ｃ，２ｄを備えて構成されている。
【００１８】
帯域分割フィルタ部２ａは、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬから高帯域成分（高域成分）である音声信号を抽出（フィルタ処理）し、帯域分割フィルタ部２ｂは、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬから低帯域成分（低域成分）である音声信号を抽出する。また、遅延部２ｃ及び２ｄは、夫々、システム制御部１３から指定された遅延時間（遅延量、“０”の場合もある）を設定し、当該設定された遅延時間にしたがって当該音声信号（遅延部２ｃは高帯域成分である音声信号、遅延部２ｄは低帯域成分である音声信号）を出力する。例えば、遅延部２ｃ及び２ｄは、Ｄ−ＲＡＭ（図示せず）への音声信号の書込及び読出タイミングを上記遅延時間（遅延時間の増減）に基づき調整することによって音声信号の出力タイミングを変化させる。
【００１９】
同様に、Ｒｃｈ用ＤＳＰ６は、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲを複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段の一例としての帯域分割フィルタ部６ａ，６ｂ、及びスピーカ９ａ，９ｂに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段の一例としての遅延部６ｃ，６ｄを備えて構成されている。
【００２０】
帯域分割フィルタ部６ａは、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲから高帯域成分である音声信号を抽出し、帯域分割フィルタ部６ｂは、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲから低帯域成分である音声信号を抽出する。また、遅延部６ｃ及び６ｄは、夫々、システム制御部１３から指定された遅延時間（遅延量、“０”の場合もある）を設定し、当該設定された遅延時間にしたがって当該音声信号（遅延部６ｃは高帯域成分である音声信号、遅延部６ｄは低帯域成分である音声信号）を出力する。
【００２１】
上記Ｌｃｈ用ＤＳＰ２から出力された高帯域成分である音声信号は、Ｌｃｈ用ＤＡＣ３ａによりアナログ信号に変換された後、Ｌｃｈ用アンプ４ａにより増幅され、音声信号ＳＨＬとしてＬｃｈ用スピーカ５ａ（高帯域用）に出力される。そして、Ｌｃｈ用スピーカ５ａは、音声信号ＳＨＬを音波として出力する。
【００２２】
一方、上記Ｌｃｈ用ＤＳＰ２から出力された低帯域成分である音声信号は、Ｌｃｈ用ＤＡＣ３ｂによりアナログ信号に変換された後、Ｌｃｈ用アンプ４ｂにより増幅され、音声信号ＳＬＬとしてＬｃｈ用スピーカ５ｂ（低帯域用）に出力される。そして、Ｌｃｈ用スピーカ５ｂは、音声信号ＳＬＬを音波として出力する。
【００２３】
一方、上記Ｒｃｈ用ＤＳＰ６から出力された高帯域成分である音声信号は、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ａによりアナログ信号に変換された後、Ｒｃｈ用アンプ８ａにより増幅され、音声信号ＳＨＲとしてＲｃｈ用スピーカ９ａ（高帯域用）に出力される。そして、Ｒｃｈ用スピーカ９ａは、音声信号ＳＨＲを音波として出力する。
【００２４】
一方、上記Ｒｃｈ用ＤＳＰ６から出力された低帯域成分である音声信号は、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ｂによりアナログ信号に変換された後、Ｒｃｈ用アンプ８ｂにより増幅され、音声信号ＳＬＲとしてＲｃｈ用スピーカ９ｂ（低帯域用）に出力される。そして、Ｒｃｈ用スピーカ９ｂは、音声信号ＳＬＲを音波として出力する。
【００２５】
図２は、車両室内における各スピーカの位置関係の一例を示す図である。
【００２６】
図２の例では、Ｌｃｈ用スピーカ（高帯域用）５ａは、車両室内の左端の前方コンソール部に設置され、Ｌｃｈ用スピーカ（低帯域用）５ｂは、車両室内の左端の前方ドア部に設置され、Ｒｃｈ用スピーカ（高帯域用）９ａは、車両室内（運転席側）の右端の前方コンソール部に設置され、Ｒｃｈ用スピーカ（低帯域用）９ｂは、車両室内の右端の前方ドア部に設置されている。
【００２７】
また、図２の例では、このような複数のスピーカ５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂにより形成された音響空間における運転者（ユーザ）Ｄの位置が聴取位置Ｐ０となっており、当該１つの聴取位置Ｐ０から、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４は相互に異なり、例えば、聴取位置Ｐ０からスピーカ５ａの位置Ｐ１までの距離Ｄ１と、聴取位置Ｐ０からスピーカ９ａの位置Ｐ３までの距離Ｄ３との差は、距離差ＤＧ（例えば、３０ｃｍ）である。
【００２８】
このように距離差ＤＧがあると、各スピーカから聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間にも差が生じる（例えば、スピーカ９ａの位置Ｐ３から聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間は、スピーカ５ａの位置Ｐ１から聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間よりも短い）こととなるが、本実施形態においては、当該到達時間の差を、例えば上述したＲｃｈ用ＤＳＰ６における遅延部６ｃ及び６ｄにおいて設定された遅延時間により相殺するように補正（聴取位置補正）している。
【００２９】
更に、音波の速度、つまり音速は、温度によって異なる（温度が高いほど速い）ため、距離差ＤＧに起因する到達時間の差も、温度によって異なる（例えば、温度が２０°Ｃの場合の上記到達時間の差と、温度が４０°Ｃの場合の上記到達時間の差は、距離差ＤＧが同じでも異なる）。従って、本実施形態においては、後述するように、当該温度をも考慮して音声信号の出力タイミングを調整（補正）している。
【００３０】
温度センサ１０は、車両室内に設置され、上記複数のスピーカにより形成された音響空間（本実施形態においては、車両室内）における現在の温度を検出し、当該温度を示す情報を、システム制御部１３に供給するようになっている。
【００３１】
曲間検出部１１は、ソースユニット１からの音声信号ＳＬと音声信号ＳＲの双方又は何れか一方に基づき各曲データの境界期間（本実施形態においては、曲間）を検出するようになっている。例えば、曲間検出部１１は、例えば、１の曲データに係る音声信号と、これに続く他の曲データに係る音声信号と、の間の信号無期間（つまり、曲と曲との間の無音期間（例えば、３秒程度））を上記境界期間として検出し、当該境界期間を検出したことを示す情報を、システム制御部１３に供給するようになっている。このように１の曲データに係る音声信号と、これに続く他の曲データに係る音声信号と、の間の信号無期間を検出することにより、より正確かつ効率良く上記境界期間を検出することができる。
【００３２】
操作・表示部１２は、ユーザから各種指示（例えば、再生指示、停止指示、聴取位置から各スピーカの位置までの距離設定指示等）を入力するための操作ボタン、及び各種情報（例えば、設定内容等）を表示する表示パネル等を備えており、ユーザにより押下された操作ボタンに応じた指示信号をシステム制御部１３に供給するようになっている。
【００３３】
システム制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種処理プログラム（音声出力処理プログラムを含む）及びデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び不揮発性メモリ等を備えて構成されており、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、システム制御部１３は、操作・表示部１２からの指示信号にしたがってソースユニット１に対する音声信号の再生制御、並びに、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対する音声信号の出力制御を行うようになっている。なお、上記音声出力処理プログラムは、例えばインターネット上の所定のサーバからダウンロードされるようにしてもよいし、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて当該記録媒体のドライブを介して読み込まれ、車載用オーディオ再生装置Ｓに備えられたハードディスク（図示せず）等に記録されるようにしてもよい。
【００３４】
このＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対する音声信号の出力制御においては、システム制御部１３は、本願の到達時間差算出手段及び制御手段として機能し、上述した聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４の差と、温度センサ１０により検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、当該算出した到達時間差に基づいて、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御するようになっている。
【００３５】
ここで、聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４は、例えばユーザが操作・表示部１２から入力して設定可能になっており（なお、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４が固定であれば、各距離Ｄ１〜Ｄ４は、製品出荷時に設定され記憶されるようにしてもよい）、各距離Ｄ１〜Ｄ４の差は、設定された距離Ｄ１〜Ｄ４によって求められる。本実施形態の場合、聴取位置Ｐ０からの距離が最も長いスピーカ５ａの位置Ｐ１までの距離Ｄ１が基準となり、当該距離Ｄ１と、上記各距離Ｄ２〜Ｄ４との差（つまり、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差、距離Ｄ１と距離Ｄ３との差、及び距離Ｄ１と距離Ｄ４との差）が、夫々、ＣＰＵにより算出され、例えば不揮発性メモリ（或いは、車載用オーディオ再生装置Ｓに備えられるハードディスク（図示せず））に記憶される。なお、上記距離の差をユーザが操作・表示部１２から入力して設定するように構成してもよい。また、ユーザが、聴取位置Ｐ０の座標（Ｘ，Ｙ）と、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４の座標（Ｘ，Ｙ）を操作・表示部１２から入力可能とし、当該入力された座標に基づき上記各距離の差が算出されるようにしてもよい。
【００３６】
また、温度センサ１０により検出された現在の温度に応じた音速は、例えば、音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式（音速（ｍ／ｓｅｃ）＝３３１．５＋０．６＊温度（°Ｃ））からＣＰＵにより算出される。この場合、例えば、現在の温度が２０°Ｃであれば、音速は３４３．５ｍ／ｓｅｃとなり、現在の温度が４０°Ｃであれば、音速は３５５．５ｍ／ｓｅｃとなる。なお、各温度値（例えば、５°Ｃ刻み）と音速とを対応付けた温度−音速テーブルを例えばＲＯＭに記憶しておき、ＣＰＵにより温度−音速テーブルが参照され、現在の温度に応じた音速が取得されるように構成してもよい。
【００３７】
また、上記到達時間差、本実施形態の場合、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差に応じた到達時間差Ｔ１、距離Ｄ１と距離Ｄ３との差に応じた到達時間差Ｔ２、及び、距離Ｄ１と距離Ｄ４との差に応じた到達時間差Ｔ３が、夫々ＣＰＵにより算出（到達時間差＝距離の差／音速による）される。
【００３８】
こうして算出された到達時間差Ｔ１を示す情報は、システム制御部１３からＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給されて遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定され、上記到達時間差Ｔ２を示す情報は、システム制御部１３からＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給されて遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定され、上記到達時間差Ｔ３を示す情報は、システム制御部１３からＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給されて遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定される。なお、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２における遅延部２ｃ（基準となるスピーカ５ａに対応）には、遅延時間として例えば“０”が設定される。
【００３９】
このように、システム制御部１３は、上記算出した各到達時間差を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対して供給し、各音声信号の出力（聴取位置Ｐ０からの距離が短い方のスピーカ５ｂ，９ａ，９ｂに対する音声信号の出力）を各到達時間差分だけ遅延部により遅延させることで、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号ＳＨＬ，ＳＬＬ，ＳＨＲ，ＳＬＲの出力タイミングを制御することになる。聴取位置Ｐ０からの距離が短い方のスピーカ５ｂ，９ａ，９ｂに対する音声信号の出力を各到達時間差分だけ遅延部により遅延させることにより、より効率良く上記音声信号の出力タイミングを制御することができる。
【００４０】
ところで、上記車両室内における温度の変化があった場合、上記のように算出される到達時間差も変化することになるが、本願においては、システム制御部１３は、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂのうち少なくとも１つのスピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間（本実施形態においては、信号無期間）において変更されるように制御するようになっている。例えば、システム制御部１３は、上記算出した各到達時間差を示す情報を、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間においてＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対して供給し、音声信号の遅延時間として遅延部に設定させる。これにより、曲間の無音期間において音声信号の遅延時間の変更設定がなされる（言い換えれば、曲を聴いている途中で音声信号の遅延時間の変更設定がなされない）ので、聴者に対して違和感を与えることがない。
【００４１】
次に、図３を参照して、本実施形態における車載用オーディオ再生装置Ｓの動作を説明する。
【００４２】
図３は、システム制御部１３における音声信号の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
先ず、車載用オーディオ再生装置Ｓの電源が投入されると、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６の遅延部における初期設定が行われる。この初期設定においては、システム制御部１３は、温度センサ１０により検出、供給された現在の温度に応じた音速を例えば上述した音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式により算出すると共に、予め設定され記憶された、聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４を例えば不揮発性メモリから読み出し、当該距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差を算出する。なお、算出された距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差はＲＡＭに記憶される。
【００４４】
そして、システム制御部１３は、算出した音速と各距離の差に基づき各到達時間差Ｔ１〜Ｔ３を算出し、到達時間差Ｔ１を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給し、到達時間差Ｔ２及びＴ３を示す情報をＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給する。こうして供給された到達時間差Ｔ１は、遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ２は、遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ３は、遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定される。なお、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２における遅延部２ｃには、遅延時間として例えば“０”が設定される。また、上記温度センサ１０により検出、供給された温度値は、一時的にＲＡＭに記憶される。
【００４５】
次に、システム制御部１３は、操作・表示部１２からの例えば曲の連続再生指示を示す指示信号を受けると、図３に示す処理を開始し、先ず、各曲データの境界期間が検出されたか否かを、例えば曲間検出部１１から境界期間を検出したことを示す情報（例えば、検出されている間、ハイレベルの信号）が供給されたか否かにより判別する（ステップＳ１）。
【００４６】
各曲データの境界期間が検出された場合には（ステップＳ１：Ｙ）、システム制御部１３は、温度センサ１０により検出された現在の温度を取得し（一定周期で取得）、当該現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度（ＲＡＭに記憶）とを比較して所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がある（つまり、５°Ｃ以上の温度変化があった）か否か判別する（ステップＳ２）。そして、現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度との間に、所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がない場合には（ステップＳ２：Ｎ）、ステップＳ５に移行される。これにより、温度変化があっても、あまり到達時間差に影響を与えないほどの変化である場合には、意味のない音声信号の遅延時間の変更設定（対温度音像定位自動補正）を防ぐことができる。
【００４７】
一方、現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度との間に、所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がある場合には（ステップＳ２：Ｙ）、システム制御部１３は、温度センサ１０から取得した現在の温度に応じた音速を例えば上述した音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式により算出して取得すると共に、上記初期設定においてＲＡＭに記憶された距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差を取得し、取得した音速と各距離の差に基づき各到達時間差Ｔ１〜Ｔ３を算出する（ステップＳ３）。
【００４８】
次いで、システム制御部１３は、算出した到達時間差Ｔ１を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給し、算出した到達時間差Ｔ２及びＴ３を示す情報をＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給する（ステップＳ４）。こうして、上記到達時間差Ｔ１は遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ２は遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ３は遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定されることにより、各スピーカ５ｂ，９ａ及び９ｂに対して（ＤＡＣ及びアンプを介して）出力される音声信号の出力タイミングが各曲データの境界期間において変更（補正）されることになる。
【００４９】
次いで、システム制御部１３は、曲の連続再生が終了したか否かを判別し（ステップＳ５）、終了しない場合には（ステップＳ５：Ｎ）、ステップＳ１に戻り、上記と同様の処理を繰り返すことになる。一方、曲の連続再生が終了した場合には（ステップＳ５：Ｙ）、当該処理を終了する。
【００５０】
以上説明したように上記実施形態によれば、システム制御部１３は、上述した聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４の差と、温度センサ１０により検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、当該算出した到達時間差に基づいて、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御（つまり、各スピーカからの音声信号の到達時間の差が無くなるように（同期するように）制御）するようにし、車両室内における温度の変化があった場合に、当該システム制御部１３は、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂのうち少なくとも１つのスピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間において変更されるように制御するように構成したので、温度変化により到達時間差が変化した場合であっても、その影響を無くすことができ、しかも曲間の無音期間において音声信号の遅延時間の変更設定（対温度音像定位自動補正）がなされるので、聴者に対して違和感を与えることを回避することができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、周波数帯域（高帯域、低帯域）毎にＤＳＰ内に遅延部を設けて音声信号の出力タイミングを制御可能とするようにしたが、システム制御部１３は、帯域分割フィルタ部により分割された所定の周波数帯域（例えば、高帯域）の音声信号の出力タイミングのみが、各音声データの境界期間において変更されるように制御するように構成してもよい。つまり、温度変化により到達時間差が変化した場合であっても、低帯域の音声信号の出力タイミングを変更せずに固定する（遅延時間を変更しない）ように制御する。言い換えれば、高帯域用のスピーカの位置と低帯域用のスピーカとの位置とが同じであっても、高帯域用のスピーカのみへの音声信号の出力タイミングを遅延（基準となるスピーカからの音声信号との到達時間の差が無くなるように）させるように構成する。このように構成すれば、例えば、低帯域用のスピーカからの音声信号の遅延が容認される場合には、敢えて、低帯域用のスピーカからの音声信号を遅らせることができ、音響効果を高めることも可能となる。
【００５２】
なお、高帯域用のスピーカと低帯域用のスピーカとで、音声信号の出力タイミングを遅延させる割合を変えるように構成してもよい。例えば、高帯域用のスピーカの位置と低帯域用のスピーカとの位置とが同じであっても、低帯域用のスピーカから出力される音声信号を遅延させる遅延時間より高帯域用のスピーカから出力される音声信号を遅延させる遅延時間よりも大きくする。このように構成であっても、例えば、低帯域用のスピーカからの音声信号の遅延が容認される場合には、敢えて、低帯域用のスピーカからの音声信号を遅らせることができ、音響効果を高めることも可能となる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、本願を車載用オーディオ再生装置Ｓに対して適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、車載用ナビゲーション装置や、音声及び映像情報を再生するＡＶ（オーディオビジュアル）再生装置（家庭用であるか、車載用であるかは問わない）等に対しても適用可能である。
【００５４】
また、本願の境界期間検出手段、到達時間差算出手段、制御手段、及び遅延手段は、ハードウェアとソフトウェアの双方又は何れか一方で構成してよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】車載用オーディオ再生装置の概要ブロック例を示す図である。
【図２】車両室内における各スピーカの位置関係の一例を示す図である。
【図３】システム制御部１３における音声信号の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ ソースユニット
２ Ｌｃｈ用ＤＳＰ
３ａ，３ｂ Ｌｃｈ用ＤＡＣ
４ａ，４ｂ Ｌｃｈ用アンプ
５ａ，５ｂ Ｌｃｈ用スピーカ
６ Ｒｃｈ用ＤＳＰ
７ａ，７ｂ Ｒｃｈ用ＤＡＣ
８ａ，８ｂ Ｒｃｈ用アンプ
９ａ，９ｂ Ｒｃｈ用スピーカ
１０ 温度センサ
１１ 曲間検出部
１２ 操作・表示部
１３ システム制御部
Ｓ 車載用オーディオ再生装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置等の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用オーディオ再生装置においては、聴取位置（例えば、運転者の位置）に対して複数のスピーカからの距離が非対称な場合に、一方のスピーカへの音声信号を遅らせて、音場を補正（聴取位置補正）することが知られている。
【０００３】
ところで、従来の車載用オーディオ再生装置においては、周囲温度による音の伝搬速度（音速）の変化を何ら考慮せず、周囲温度は一定として、距離差を時間に換算して補正値（遅延時間）を算出していたので、現実に必要な遅延時間を正確に得ることができないという問題があった。かかる問題を解決すべく、特許文献１には、ステレオチャンネルの一方に補正時間（遅延時間）を与える制御回路と、制御回路に接続した周囲温度を検出する温度センサとを具備し、制御回路は温度センサにより得られた周囲温度データを補正時間の計算に含める聴取位置補正装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３３１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の聴取位置補正装置では、聴者が例えば曲を聴いている途中に、スピーカへの音声信号を遅らせる聴取位置補正が行われる場合が想定され、この場合、聴者にとって違和感を与える可能性がある。
【０００５】
また、従来の聴取位置補正装置では、周波数帯域毎の上記聴取位置補正については何ら言及されていない。
【０００６】
そこで、このような問題の解消を一つの課題とし、補正により聴者に対して違和感を与えることを回避すること等が可能な音声出力装置、音声出力方法、及び音声出力処理プログラム等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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置であって、各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段と、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度検出手段と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段と、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力方法であって、各前記音声データの境界期間を検出する工程と、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する工程と、前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する工程と、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御工程と、を備え、前記制御工程においては、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６に記載の音声出力処理プログラムは、連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力するコンピュータを、各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段、前記複数のスピーカにより形成された音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、温度検出手段により検出された前記音響空間における温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段、及び、前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段として機能させ、前記制御手段が、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように機能させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項７に記載の記録媒体は、請求項６に記載の音声出力処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、車両に搭載される車載用オーディオ再生装置に対して本願を適用した場合の実施形態である。
【００１２】
先ず、図１を参照して、本実施形態における車載用オーディオ再生装置の構成及び機能を説明する。
【００１３】
図１は、車載用オーディオ再生装置の概要ブロック例を示す図である。
【００１４】
車載用オーディオ再生装置Ｓは、図１に示すように、ソースユニット１、レフトチャンネル（以下、「Ｌｃｈ」と称する）用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２、Ｌｃｈ用ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）３ａ，３ｂ、Ｌｃｈ用アンプ４ａ，４ｂ、Ｌｃｈ用スピーカ５ａ，５ｂ、ライトチャンネル（以下、「Ｒｃｈ」と称する）用ＤＳＰ６、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ａ，７ｂ、Ｒｃｈ用アンプ８ａ，８ｂ、Ｒｃｈ用スピーカ９ａ，９ｂ、温度検出手段の一例としての温度センサ１０、境界検出手段の一例としての曲間検出部１１、操作・表示部１２、及び到達時間差算出手段及び制御手段の一例としてのシステム制御部１３等を備えて構成されている。なお、上記温度センサ１０、曲間検出部１１、及びシステム制御部１３等は、本願の音声出力装置を構成する。
【００１５】
ソースユニット１は、例えばＣＤ（Compact Disc），ＭＤ(Mini Disc)，ＤＶＤ(Digital Versatile disc)、又はカード型記録媒体（例えば、メモリスティック（登録商標）、又はＳＤカード等）等の記録媒体に記録された複数の曲データ（音声データの一例）を再生出力する情報再生装置であり、システム制御部１３からの再生指示にしたがって例えばＣＤに記録されている曲データを、例えばトラック番号順に連続して再生し当該曲データに係るＬｃｈの音声信号（デジタル音声信号）ＳＬをＬｃｈ用ＤＳＰへ、Ｒｃｈの音声信号（デジタル音声信号）ＳＲをＲｃｈ用ＤＳＰ６へ、夫々出力すると共に、音声信号ＳＬと音声信号ＳＲの双方又は何れか一方を曲間検出部１１に出力するようになっている。
【００１６】
なお、ソースユニット１としては、複数の曲データを連続して出力可能なものであれば如何なるものであっても適用可能であり、例えばテレビ局又はラジオ局から放送された音声データに係る放送信号を受信するチューナ、或いは、楽曲配信サーバからインターネットを通じてストリーミング配信された音声データに係る配信信号を受信する受信機等であっても構わない。また、本実施形態においては、音声データとして曲（楽曲）データを例にとって説明したが、これに限定されるものではない。
【００１７】
Ｌｃｈ用ＤＳＰ２は、図１に示すように、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬを複数の周波数帯域（本実施形態においては、高帯域（例えば、１ｋＨｚ以上）と低帯域（例えば、１ｋＨｚ未満））に分割する帯域分割手段の一例としての帯域分割フィルタ部２ａ，２ｂ、及びスピーカ５ａ，５ｂに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段の一例としての遅延部２ｃ，２ｄを備えて構成されている。
【００１８】
帯域分割フィルタ部２ａは、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬから高帯域成分（高域成分）である音声信号を抽出（フィルタ処理）し、帯域分割フィルタ部２ｂは、入力されたＬｃｈの音声信号ＳＬから低帯域成分（低域成分）である音声信号を抽出する。また、遅延部２ｃ及び２ｄは、夫々、システム制御部１３から指定された遅延時間（遅延量、“０”の場合もある）を設定し、当該設定された遅延時間にしたがって当該音声信号（遅延部２ｃは高帯域成分である音声信号、遅延部２ｄは低帯域成分である音声信号）を出力する。例えば、遅延部２ｃ及び２ｄは、Ｄ−ＲＡＭ（図示せず）への音声信号の書込及び読出タイミングを上記遅延時間（遅延時間の増減）に基づき調整することによって音声信号の出力タイミングを変化させる。
【００１９】
同様に、Ｒｃｈ用ＤＳＰ６は、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲを複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段の一例としての帯域分割フィルタ部６ａ，６ｂ、及びスピーカ９ａ，９ｂに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段の一例としての遅延部６ｃ，６ｄを備えて構成されている。
【００２０】
帯域分割フィルタ部６ａは、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲから高帯域成分である音声信号を抽出し、帯域分割フィルタ部６ｂは、入力されたＲｃｈの音声信号ＳＲから低帯域成分である音声信号を抽出する。また、遅延部６ｃ及び６ｄは、夫々、システム制御部１３から指定された遅延時間（遅延量、“０”の場合もある）を設定し、当該設定された遅延時間にしたがって当該音声信号（遅延部６ｃは高帯域成分である音声信号、遅延部６ｄは低帯域成分である音声信号）を出力する。
【００２１】
上記Ｌｃｈ用ＤＳＰ２から出力された高帯域成分である音声信号は、Ｌｃｈ用ＤＡＣ３ａによりアナログ信号に変換された後、Ｌｃｈ用アンプ４ａにより増幅され、音声信号ＳＨＬとしてＬｃｈ用スピーカ５ａ（高帯域用）に出力される。そして、Ｌｃｈ用スピーカ５ａは、音声信号ＳＨＬを音波として出力する。
【００２２】
一方、上記Ｌｃｈ用ＤＳＰ２から出力された低帯域成分である音声信号は、Ｌｃｈ用ＤＡＣ３ｂによりアナログ信号に変換された後、Ｌｃｈ用アンプ４ｂにより増幅され、音声信号ＳＬＬとしてＬｃｈ用スピーカ５ｂ（低帯域用）に出力される。そして、Ｌｃｈ用スピーカ５ｂは、音声信号ＳＬＬを音波として出力する。
【００２３】
一方、上記Ｒｃｈ用ＤＳＰ６から出力された高帯域成分である音声信号は、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ａによりアナログ信号に変換された後、Ｒｃｈ用アンプ８ａにより増幅され、音声信号ＳＨＲとしてＲｃｈ用スピーカ９ａ（高帯域用）に出力される。そして、Ｒｃｈ用スピーカ９ａは、音声信号ＳＨＲを音波として出力する。
【００２４】
一方、上記Ｒｃｈ用ＤＳＰ６から出力された低帯域成分である音声信号は、Ｒｃｈ用ＤＡＣ７ｂによりアナログ信号に変換された後、Ｒｃｈ用アンプ８ｂにより増幅され、音声信号ＳＬＲとしてＲｃｈ用スピーカ９ｂ（低帯域用）に出力される。そして、Ｒｃｈ用スピーカ９ｂは、音声信号ＳＬＲを音波として出力する。
【００２５】
図２は、車両室内における各スピーカの位置関係の一例を示す図である。
【００２６】
図２の例では、Ｌｃｈ用スピーカ（高帯域用）５ａは、車両室内の左端の前方コンソール部に設置され、Ｌｃｈ用スピーカ（低帯域用）５ｂは、車両室内の左端の前方ドア部に設置され、Ｒｃｈ用スピーカ（高帯域用）９ａは、車両室内（運転席側）の右端の前方コンソール部に設置され、Ｒｃｈ用スピーカ（低帯域用）９ｂは、車両室内の右端の前方ドア部に設置されている。
【００２７】
また、図２の例では、このような複数のスピーカ５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂにより形成された音響空間における運転者（ユーザ）Ｄの位置が聴取位置Ｐ０となっており、当該１つの聴取位置Ｐ０から、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４は相互に異なり、例えば、聴取位置Ｐ０からスピーカ５ａの位置Ｐ１までの距離Ｄ１と、聴取位置Ｐ０からスピーカ９ａの位置Ｐ３までの距離Ｄ３との差は、距離差ＤＧ（例えば、３０ｃｍ）である。
【００２８】
このように距離差ＤＧがあると、各スピーカから聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間にも差が生じる（例えば、スピーカ９ａの位置Ｐ３から聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間は、スピーカ５ａの位置Ｐ１から聴取位置Ｐ０までの音声信号（音波）の到達時間よりも短い）こととなるが、本実施形態においては、当該到達時間の差を、例えば上述したＲｃｈ用ＤＳＰ６における遅延部６ｃ及び６ｄにおいて設定された遅延時間により相殺するように補正（聴取位置補正）している。
【００２９】
更に、音波の速度、つまり音速は、温度によって異なる（温度が高いほど速い）ため、距離差ＤＧに起因する到達時間の差も、温度によって異なる（例えば、温度が２０°Ｃの場合の上記到達時間の差と、温度が４０°Ｃの場合の上記到達時間の差は、距離差ＤＧが同じでも異なる）。従って、本実施形態においては、後述するように、当該温度をも考慮して音声信号の出力タイミングを調整（補正）している。
【００３０】
温度センサ１０は、車両室内に設置され、上記複数のスピーカにより形成された音響空間（本実施形態においては、車両室内）における現在の温度を検出し、当該温度を示す情報を、システム制御部１３に供給するようになっている。
【００３１】
曲間検出部１１は、ソースユニット１からの音声信号ＳＬと音声信号ＳＲの双方又は何れか一方に基づき各曲データの境界期間（本実施形態においては、曲間）を検出するようになっている。例えば、曲間検出部１１は、例えば、１の曲データに係る音声信号と、これに続く他の曲データに係る音声信号と、の間の信号無期間（つまり、曲と曲との間の無音期間（例えば、３秒程度））を上記境界期間として検出し、当該境界期間を検出したことを示す情報を、システム制御部１３に供給するようになっている。このように１の曲データに係る音声信号と、これに続く他の曲データに係る音声信号と、の間の信号無期間を検出することにより、より正確かつ効率良く上記境界期間を検出することができる。
【００３２】
操作・表示部１２は、ユーザから各種指示（例えば、再生指示、停止指示、聴取位置から各スピーカの位置までの距離設定指示等）を入力するための操作ボタン、及び各種情報（例えば、設定内容等）を表示する表示パネル等を備えており、ユーザにより押下された操作ボタンに応じた指示信号をシステム制御部１３に供給するようになっている。
【００３３】
システム制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種処理プログラム（音声出力処理プログラムを含む）及びデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び不揮発性メモリ等を備えて構成されており、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、システム制御部１３は、操作・表示部１２からの指示信号にしたがってソースユニット１に対する音声信号の再生制御、並びに、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対する音声信号の出力制御を行うようになっている。なお、上記音声出力処理プログラムは、例えばインターネット上の所定のサーバからダウンロードされるようにしてもよいし、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて当該記録媒体のドライブを介して読み込まれ、車載用オーディオ再生装置Ｓに備えられたハードディスク（図示せず）等に記録されるようにしてもよい。
【００３４】
このＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対する音声信号の出力制御においては、システム制御部１３は、本願の到達時間差算出手段及び制御手段として機能し、上述した聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４の差と、温度センサ１０により検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、当該算出した到達時間差に基づいて、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御するようになっている。
【００３５】
ここで、聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４は、例えばユーザが操作・表示部１２から入力して設定可能になっており（なお、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４が固定であれば、各距離Ｄ１〜Ｄ４は、製品出荷時に設定され記憶されるようにしてもよい）、各距離Ｄ１〜Ｄ４の差は、設定された距離Ｄ１〜Ｄ４によって求められる。本実施形態の場合、聴取位置Ｐ０からの距離が最も長いスピーカ５ａの位置Ｐ１までの距離Ｄ１が基準となり、当該距離Ｄ１と、上記各距離Ｄ２〜Ｄ４との差（つまり、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差、距離Ｄ１と距離Ｄ３との差、及び距離Ｄ１と距離Ｄ４との差）が、夫々、ＣＰＵにより算出され、例えば不揮発性メモリ（或いは、車載用オーディオ再生装置Ｓに備えられるハードディスク（図示せず））に記憶される。なお、上記距離の差をユーザが操作・表示部１２から入力して設定するように構成してもよい。また、ユーザが、聴取位置Ｐ０の座標（Ｘ，Ｙ）と、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４の座標（Ｘ，Ｙ）を操作・表示部１２から入力可能とし、当該入力された座標に基づき上記各距離の差が算出されるようにしてもよい。
【００３６】
また、温度センサ１０により検出された現在の温度に応じた音速は、例えば、音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式（音速（ｍ／ｓｅｃ）＝３３１．５＋０．６＊温度（°Ｃ））からＣＰＵにより算出される。この場合、例えば、現在の温度が２０°Ｃであれば、音速は３４３．５ｍ／ｓｅｃとなり、現在の温度が４０°Ｃであれば、音速は３５５．５ｍ／ｓｅｃとなる。なお、各温度値（例えば、５°Ｃ刻み）と音速とを対応付けた温度−音速テーブルを例えばＲＯＭに記憶しておき、ＣＰＵにより温度−音速テーブルが参照され、現在の温度に応じた音速が取得されるように構成してもよい。
【００３７】
また、上記到達時間差、本実施形態の場合、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差に応じた到達時間差Ｔ１、距離Ｄ１と距離Ｄ３との差に応じた到達時間差Ｔ２、及び、距離Ｄ１と距離Ｄ４との差に応じた到達時間差Ｔ３が、夫々ＣＰＵにより算出（到達時間差＝距離の差／音速による）される。
【００３８】
こうして算出された到達時間差Ｔ１を示す情報は、システム制御部１３からＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給されて遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定され、上記到達時間差Ｔ２を示す情報は、システム制御部１３からＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給されて遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定され、上記到達時間差Ｔ３を示す情報は、システム制御部１３からＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給されて遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間（遅延部２ｃにおいて設定される時間を基準）として設定される。なお、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２における遅延部２ｃ（基準となるスピーカ５ａに対応）には、遅延時間として例えば“０”が設定される。
【００３９】
このように、システム制御部１３は、上記算出した各到達時間差を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対して供給し、各音声信号の出力（聴取位置Ｐ０からの距離が短い方のスピーカ５ｂ，９ａ，９ｂに対する音声信号の出力）を各到達時間差分だけ遅延部により遅延させることで、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号ＳＨＬ，ＳＬＬ，ＳＨＲ，ＳＬＲの出力タイミングを制御することになる。聴取位置Ｐ０からの距離が短い方のスピーカ５ｂ，９ａ，９ｂに対する音声信号の出力を各到達時間差分だけ遅延部により遅延させることにより、より効率良く上記音声信号の出力タイミングを制御することができる。
【００４０】
ところで、上記車両室内における温度の変化があった場合、上記のように算出される到達時間差も変化することになるが、本願においては、システム制御部１３は、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂのうち少なくとも１つのスピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間（本実施形態においては、信号無期間）において変更されるように制御するようになっている。例えば、システム制御部１３は、上記算出した各到達時間差を示す情報を、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間においてＬｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６に対して供給し、音声信号の遅延時間として遅延部に設定させる。これにより、曲間の無音期間において音声信号の遅延時間の変更設定がなされる（言い換えれば、曲を聴いている途中で音声信号の遅延時間の変更設定がなされない）ので、聴者に対して違和感を与えることがない。
【００４１】
次に、図３を参照して、本実施形態における車載用オーディオ再生装置Ｓの動作を説明する。
【００４２】
図３は、システム制御部１３における音声信号の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
先ず、車載用オーディオ再生装置Ｓの電源が投入されると、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２及びＲｃｈ用ＤＳＰ６の遅延部における初期設定が行われる。この初期設定においては、システム制御部１３は、温度センサ１０により検出、供給された現在の温度に応じた音速を例えば上述した音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式により算出すると共に、予め設定され記憶された、聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４を例えば不揮発性メモリから読み出し、当該距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差を算出する。なお、算出された距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差はＲＡＭに記憶される。
【００４４】
そして、システム制御部１３は、算出した音速と各距離の差に基づき各到達時間差Ｔ１〜Ｔ３を算出し、到達時間差Ｔ１を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給し、到達時間差Ｔ２及びＴ３を示す情報をＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給する。こうして供給された到達時間差Ｔ１は、遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ２は、遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ３は、遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定される。なお、Ｌｃｈ用ＤＳＰ２における遅延部２ｃには、遅延時間として例えば“０”が設定される。また、上記温度センサ１０により検出、供給された温度値は、一時的にＲＡＭに記憶される。
【００４５】
次に、システム制御部１３は、操作・表示部１２からの例えば曲の連続再生指示を示す指示信号を受けると、図３に示す処理を開始し、先ず、各曲データの境界期間が検出されたか否かを、例えば曲間検出部１１から境界期間を検出したことを示す情報（例えば、検出されている間、ハイレベルの信号）が供給されたか否かにより判別する（ステップＳ１）。
【００４６】
各曲データの境界期間が検出された場合には（ステップＳ１：Ｙ）、システム制御部１３は、温度センサ１０により検出された現在の温度を取得し（一定周期で取得）、当該現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度（ＲＡＭに記憶）とを比較して所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がある（つまり、５°Ｃ以上の温度変化があった）か否か判別する（ステップＳ２）。そして、現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度との間に、所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がない場合には（ステップＳ２：Ｎ）、ステップＳ５に移行される。これにより、温度変化があっても、あまり到達時間差に影響を与えないほどの変化である場合には、意味のない音声信号の遅延時間の変更設定（対温度音像定位自動補正）を防ぐことができる。
【００４７】
一方、現在の温度と、前回の遅延時間の設定時における温度との間に、所定温度（例えば、５°Ｃ）以上の差がある場合には（ステップＳ２：Ｙ）、システム制御部１３は、温度センサ１０から取得した現在の温度に応じた音速を例えば上述した音速と温度（温度値）との間の関係を示す計算式により算出して取得すると共に、上記初期設定においてＲＡＭに記憶された距離Ｄ１と各距離Ｄ２〜Ｄ４との差を取得し、取得した音速と各距離の差に基づき各到達時間差Ｔ１〜Ｔ３を算出する（ステップＳ３）。
【００４８】
次いで、システム制御部１３は、算出した到達時間差Ｔ１を示す情報をＬｃｈ用ＤＳＰ２に供給し、算出した到達時間差Ｔ２及びＴ３を示す情報をＲｃｈ用ＤＳＰ６に供給する（ステップＳ４）。こうして、上記到達時間差Ｔ１は遅延部２ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ２は遅延部６ｃにおいて音声信号の遅延時間として設定され、上記到達時間差Ｔ３は遅延部６ｄにおいて音声信号の遅延時間として設定されることにより、各スピーカ５ｂ，９ａ及び９ｂに対して（ＤＡＣ及びアンプを介して）出力される音声信号の出力タイミングが各曲データの境界期間において変更（補正）されることになる。
【００４９】
次いで、システム制御部１３は、曲の連続再生が終了したか否かを判別し（ステップＳ５）、終了しない場合には（ステップＳ５：Ｎ）、ステップＳ１に戻り、上記と同様の処理を繰り返すことになる。一方、曲の連続再生が終了した場合には（ステップＳ５：Ｙ）、当該処理を終了する。
【００５０】
以上説明したように上記実施形態によれば、システム制御部１３は、上述した聴取位置Ｐ０から各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂの位置Ｐ１〜Ｐ４までの各距離Ｄ１〜Ｄ４の差と、温度センサ１０により検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出し、当該算出した到達時間差に基づいて、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御（つまり、各スピーカからの音声信号の到達時間の差が無くなるように（同期するように）制御）するようにし、車両室内における温度の変化があった場合に、当該システム制御部１３は、各スピーカ５ａ，５ｂ，９ａ及び９ｂのうち少なくとも１つのスピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、曲間検出部１１により検出された各音声データの境界期間において変更されるように制御するように構成したので、温度変化により到達時間差が変化した場合であっても、その影響を無くすことができ、しかも曲間の無音期間において音声信号の遅延時間の変更設定（対温度音像定位自動補正）がなされるので、聴者に対して違和感を与えることを回避することができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、周波数帯域（高帯域、低帯域）毎にＤＳＰ内に遅延部を設けて音声信号の出力タイミングを制御可能とするようにしたが、システム制御部１３は、帯域分割フィルタ部により分割された所定の周波数帯域（例えば、高帯域）の音声信号の出力タイミングのみが、各音声データの境界期間において変更されるように制御するように構成してもよい。つまり、温度変化により到達時間差が変化した場合であっても、低帯域の音声信号の出力タイミングを変更せずに固定する（遅延時間を変更しない）ように制御する。言い換えれば、高帯域用のスピーカの位置と低帯域用のスピーカとの位置とが同じであっても、高帯域用のスピーカのみへの音声信号の出力タイミングを遅延（基準となるスピーカからの音声信号との到達時間の差が無くなるように）させるように構成する。このように構成すれば、例えば、低帯域用のスピーカからの音声信号の遅延が容認される場合には、敢えて、低帯域用のスピーカからの音声信号を遅らせることができ、音響効果を高めることも可能となる。
【００５２】
なお、高帯域用のスピーカと低帯域用のスピーカとで、音声信号の出力タイミングを遅延させる割合を変えるように構成してもよい。例えば、高帯域用のスピーカの位置と低帯域用のスピーカとの位置とが同じであっても、低帯域用のスピーカから出力される音声信号を遅延させる遅延時間より高帯域用のスピーカから出力される音声信号を遅延させる遅延時間よりも大きくする。このように構成であっても、例えば、低帯域用のスピーカからの音声信号の遅延が容認される場合には、敢えて、低帯域用のスピーカからの音声信号を遅らせることができ、音響効果を高めることも可能となる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、本願を車載用オーディオ再生装置Ｓに対して適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、車載用ナビゲーション装置や、音声及び映像情報を再生するＡＶ（オーディオビジュアル）再生装置（家庭用であるか、車載用であるかは問わない）等に対しても適用可能である。
【００５４】
また、本願の境界期間検出手段、到達時間差算出手段、制御手段、及び遅延手段は、ハードウェアとソフトウェアの双方又は何れか一方で構成してよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】車載用オーディオ再生装置の概要ブロック例を示す図である。
【図２】車両室内における各スピーカの位置関係の一例を示す図である。
【図３】システム制御部１３における音声信号の出力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ ソースユニット
２ Ｌｃｈ用ＤＳＰ
３ａ，３ｂ Ｌｃｈ用ＤＡＣ
４ａ，４ｂ Ｌｃｈ用アンプ
５ａ，５ｂ Ｌｃｈ用スピーカ
６ Ｒｃｈ用ＤＳＰ
７ａ，７ｂ Ｒｃｈ用ＤＡＣ
８ａ，８ｂ Ｒｃｈ用アンプ
９ａ，９ｂ Ｒｃｈ用スピーカ
１０ 温度センサ
１１ 曲間検出部
１２ 操作・表示部
１３ システム制御部
Ｓ 車載用オーディオ再生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置であって、
各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段と、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度検出手段と、
前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段と、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記境界期間検出手段は、１の前記音声データに係る音声信号と、これに続く他の前記音声データに係る音声信号と、の間の信号無期間を前記境界期間として検出することを特徴とする音声出力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音声出力装置において、
前記スピーカに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記聴取位置からの距離が短い方の前記スピーカに対する音声信号の出力を、前記算出された到達時間差分だけ前記遅延手段により遅延させるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の音声出力装置において、
前記音声信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段を更に備え、
前記制御手段は、前記帯域分割手段により分割された所定の前記周波数帯域の音声信号の出力タイミングを、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項５】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力方法であって、
各前記音声データの境界期間を検出する工程と、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する工程と、
前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する工程と、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御工程と、を備え、
前記制御工程においては、
前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力方法。
【請求項６】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力するコンピュータを、
各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、温度検出手段により検出された前記音響空間における温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段、及び、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段として機能させ、
前記制御手段が、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように機能させることを特徴とする音声出力処理プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の音声出力処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力装置であって、
各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段と、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する温度検出手段と、
前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段と、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記境界期間検出手段は、１の前記音声データに係る音声信号と、これに続く他の前記音声データに係る音声信号と、の間の信号無期間を前記境界期間として検出することを特徴とする音声出力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音声出力装置において、
前記スピーカに対する音声信号の出力を遅延させる遅延手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記聴取位置からの距離が短い方の前記スピーカに対する音声信号の出力を、前記算出された到達時間差分だけ前記遅延手段により遅延させるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の音声出力装置において、
前記音声信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段を更に備え、
前記制御手段は、前記帯域分割手段により分割された所定の前記周波数帯域の音声信号の出力タイミングを、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力装置。
【請求項５】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力する音声出力方法であって、
各前記音声データの境界期間を検出する工程と、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における温度を検出する工程と、
前記音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、前記検出された温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する工程と、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御工程と、を備え、
前記制御工程においては、
前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように制御することを特徴とする音声出力方法。
【請求項６】
連続して再生された複数の音声データに係る音声信号を、複数のスピーカに対して出力するコンピュータを、
各前記音声データの境界期間を検出する境界期間検出手段、
前記複数のスピーカにより形成された音響空間における１つの聴取位置から各前記スピーカの位置までの各距離の差と、温度検出手段により検出された前記音響空間における温度に応じた音速と、に基づき到達時間差を算出する到達時間差算出手段、及び、
前記算出された到達時間差に基づいて、前記各スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングを制御する制御手段として機能させ、
前記制御手段が、前記温度の変化があった場合に、前記算出された到達時間差に基づいて、少なくとも１つの前記スピーカに対して出力される音声信号の出力タイミングが、前記検出された前記各音声データの境界期間において変更されるように機能させることを特徴とする音声出力処理プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の音声出力処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２８１６２（Ｐ２００７−２８１６２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０６８３６（Ｐ２００５−２０６８３６）
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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