音響装置及び出力音制御方法
【課題】
設定音量に対応して、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を抑制することができる適切なラウドネス補償を自動的に行う。
【解決手段】
操作入力部に設定音量が入力されると、制御部１３４が、記憶部内のラウドネス制御情報を参照して、低音域補正量及び高音域補正量に対応する係数ＫL，ＫHを決定する。引き続き、制御部１３４が、決定された係数ＫL，ＫHに基づいて、中音域補正量に対応する係数ＫMを決定する。こうして決定された係数ＫL，ＫH，ＫMを、制御部１３４が、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４へ送ることにより、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる補正態様が設定される。
設定音量に対応して、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を抑制することができる適切なラウドネス補償を自動的に行う。
【解決手段】
操作入力部に設定音量が入力されると、制御部１３４が、記憶部内のラウドネス制御情報を参照して、低音域補正量及び高音域補正量に対応する係数ＫL，ＫHを決定する。引き続き、制御部１３４が、決定された係数ＫL，ＫHに基づいて、中音域補正量に対応する係数ＫMを決定する。こうして決定された係数ＫL，ＫH，ＫMを、制御部１３４が、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４へ送ることにより、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる補正態様が設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置、出力音制御方法及び出力音制御プログラム、並びに、当該出力音制御プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、音コンテンツを再生出力する音響装置が広く普及している。こうした音響装置の多くにおいて、ラウドネス補償が行われている。かかるラウドネス補償を行うのは、人間の聴覚における音量感が周波数帯域によって異なることに対応して、音量指定値に対応して全周波数帯域における音量を一律に増加させたり、低減させたりすると、全体の音量感のバランスが変化してしまうことによる。
【０００３】
上記のようなラウドネス補償を行う技術として、利用者による音量指定値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性を補正する技術が提案されている（特許文献１（以下、「従来例１」と呼ぶ）及び特許文献２（以下、「従来例２」と呼ぶ）参照）。これらの従来例１，２では、利用者による音量指定値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性を自動的に補正するようになっている。ここで、音量指定値が小さい場合には、低音域及び／又は高音域の出力音量を増加させるラウドネス補償を行うとともに、音量指定値が大きい場合には、低音域及び／又は高音域の出力音量を低減させるラウドネス補償を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２００８１２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来例１，２の技術では、ラウドネス補償のために、設定音量値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性の補正を行っている。しかしながら、本発明者が、研究の結果から得た知見によれば、従来例１，２において周波数特性の対象としていない中音域においても周波数によって音量感が異なっている。
【０００６】
従来例１，２では、例えば、設定音量値が小さいことに起因して低音域及び／又は高音域の出力音量を増加させると、低音や高音の質感は確保されるが、中音域内の特定の周波数帯域の音が、低音及び／又は高音にマスクされる傾向がある。この結果、音声や主旋律を受け持っている楽器の音が聞き取りづらくなったり、音質が変化したように感じられたりすることがあった。
【０００７】
かかる事態に対処するため、トーン制御機能又はイコライザ機能を利用して中音域の量感を維持することが考えられる。しかし、これらの機能は、設定音量値に連動するようにはなっておらず、利用者の操作に応じて出力音の周波数特性の補正を行うようになっている。この結果、トーン制御機能又はイコライザ機能を利用して中音域の量感を維持するためには、利用者は、音量指定値を変化させるたびに、トーン制御機能又はイコライザ機能の調整のための操作を行う必要がある。
【０００８】
このため、ラウドネス補償のために低音域及び／又は高音域の周波数特性を行ったとしても、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を自動的に抑制することができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、適切なラウドネス補償を行うことができる音響装置及び出力音制御方法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】
請求項１に記載の発明は、ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置であって、中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御部と；を更に備えることを特徴とする音響装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置において使用される出力音制御方法であって、前記操作入力部により設定された設定音量値を取得する取得工程と；前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御工程と；を備えることを特徴とする出力音制御方法である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の出力音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする出力音制御プログラムである。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の出力音制御プログラムが、演算手段により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である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のデジタル処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のラウドネス調整部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２のラウドネス制御情報（ＬＤＣＩ）の内容を説明するための図である。
【図５】図３の低音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図６】図３の高音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図７】図３の中音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図８】図１のアナログ処理部の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】図１の音響装置におけるラウドネス補償制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。なお、以下の説明及び図においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する記載を省略する。
【００１６】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置１００の構成が概略的に示されている。この図１に示されるように、音響装置１００は、音源部１１０と、操作入力部１２０とを備えている。また、音響装置１００は、デジタル処理部１３０と、アナログ処理部１４０と、スピーカ１５０とを備えている。
【００１７】
上記の音源部１１０は、音コンテンツデータ信号ＣＴＤを出力する。こうして音源部１１０から出力された音コンテンツデータ信号ＣＴＤは、デジタル処理部１３０へ送られる。
【００１８】
なお、例えば、音響装置１００が、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記録された音コンテンツを再生する装置である場合には、音源部１１０は、当該記録媒体から音コンテンツを読み取る読取手段を備える。また、音響装置１００が、放送波の受信により取得した音コンテンツを再生する装置である場合には、音源部１１０は、放送波の受信結果から音コンテンツを抽出するコンテンツ抽出手段を備えることになる。
【００１９】
上記の操作入力部１２０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部、及び／又はキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、又は併用して音認識技術を利用して音声にて入力する構成を採用することもできる。
【００２０】
この操作入力部１２０を利用者が操作することにより、音響装置１００の動作内容の設定や動作指令が行われる。例えば、出力音量の設定等を、利用者が操作入力部１２０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力データＩＰＤとして、操作入力部１２０からデジタル処理部１３０へ送られる。
【００２１】
上記のデジタル処理部１３０は、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、デジタル処理部１３０は、操作入力部１２０に入力された設定内容に従って、音コンテンツデータ信号ＣＴＤにラウドネス補償処理を含む所定の加工処理を施す。この加工処理の結果が、音データ信号ＣＳＤとして、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００２２】
また、デジタル処理部１３０は、操作入力部１２０に入力された設定内容が出力音量の設定であった場合には、当該設定に対応する音量指定ＶＬＣを更に生成する。そして、デジタル処理部１３０は、生成された音量指定ＶＬＣをアナログ処理部１４０へ送る。
【００２３】
なお、デジタル処理部１３０の詳細については、後述する。
【００２４】
上記のアナログ処理部１４０は、デジタル処理部１３０から送られた音データ信号ＣＳＤ及び音量指定ＶＬＣを受ける。そして、アナログ処理部１４０は、音データ信号ＣＳＤ及び音量指定ＶＬＣに基づいて、出力音信号ＡＯＳを生成する。こうして生成された出力音信号ＡＯＳは、スピーカ１５０へ送られる。
【００２５】
なお、アナログ処理部１４０の詳細については、後述する。
【００２６】
上記のスピーカ１５０は、アナログ処理部１４０から送られた出力音信号ＡＯＳを受ける。そして、スピーカ１５０は、出力音信号ＡＯＳに従った音を出力する。
【００２７】
次に、上述したデジタル処理部１３０について説明する。デジタル処理部１３０は、図２に示されるように、ラウドネス調整部１３１と、後段処理部１３２とを備えている。また、デジタル処理部１３０は、記憶部１３３と、制御部１３４とを備えている。
【００２８】
上記のラウドネス調整部１３１とは、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、ラウドネス調整部１３１は、制御部１３４から送られたラウドネス補償指定ＬＤＣに従って、音コンテンツデータ信号ＣＴＤに対してラウドネス補償処理を施して、ラウドネス補償信号ＬＣＤを生成する。こうして生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤは、後段処理部１３２へ送られる。
【００２９】
なお、ラウドネス調整部１３１の詳細については後述する。
【００３０】
上記の後段処理部１３２は、ラウドネス調整部１３１から送られたラウドネス補償信号ＬＣＤを受ける。そして、後段処理部１３２は、制御部１３４から送られた後段処理設定ＲＳＣに従って、ラウドネス補償処理以外の音響処理を施して、音データ信号ＣＳＤを生成する。こうして生成された音データ信号ＣＳＤは、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、後段処理部１３２において、トーン制御処理及びイコライザ処理が行われるようになっている。
【００３２】
上記の記憶部１３３は、制御部１３４で利用される様々な情報データが記憶されている。こうした情報データには、ラウドネス制御情報ＬＤＣＩが含まれている。このラウドネス制御情報ＬＤＣＩの内容については、後述する。
【００３３】
上記の制御部１３４は、音響装置１００の動作を制御する。この制御部１３４は、操作入力部１２０に出力音量の設定が入力されると、設定音量値に対応するラウドネス補償指定ＬＤＣ及び音量指定ＶＬＣを生成する。ここで、ラウドネス補償指定ＬＤＣには、減衰係数ＫA、低音域補正係数ＫL、高音域補正係数ＫH、中音域補正係数ＫM及び利得係数ＫGが含まれている。
【００３４】
なお、制御部１３４によるラウドネス補償指定ＬＤＣの生成の詳細については、後述する。
【００３５】
次いで、上記のラウドネス調整部１３１の構成について説明する。ラウドネス調整部１３１は、図３に示されるように、減衰部（ＡＴ）２１１と、低音域補正フィルタ部２１２と、高音域補正フィルタ部２１３とを備えている。また、ラウドネス調整部１３１は、中音域補正フィルタ部２１４と、利得部（ＧＮ）２１５とを備えている。
【００３６】
上記の減衰部２１１は、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、減衰部２１１は、制御部１３４から送られた減衰係数ＫAに対応する減衰率で音コンテンツデータ信号ＣＴＤを減衰させる。こうして生成された減衰信号は、低音域補正フィルタ部２１２へ送られる。
【００３７】
上記の低音域補正フィルタ部２１２は、減衰部２１１から送られた減衰信号を受ける。そして、低音域補正フィルタ部２１２は、制御部１３４から送られた低音域補正係数ＫLに対応する周波数特性補正を当該減衰信号に施す。こうして生成された低音域補正信号は、高音域補正フィルタ部２１３へ送られる。
【００３８】
上記の高音域補正フィルタ部２１３は、低音域補正フィルタ部２１２から送られた低音域補正信号を受ける。そして、高音域補正フィルタ部２１３は、制御部１３４から送られた高音域補正係数ＫHに対応する周波数特性補正を当該低音域補正信号に施す。こうして生成された高音域補正信号は、中音域補正フィルタ部２１４へ送られる。
【００３９】
上記の中音域補正フィルタ部２１４は、高音域補正フィルタ部２１３から送られた高音域補正信号を受ける。そして、中音域補正フィルタ部２１４は、制御部１３４から送られた中音域補正係数ＫMに対応する周波数特性補正を当該高音域補正信号に施す。こうして生成された中音域補正信号は、利得部２１５へ送られる。
【００４０】
上記の利得部２１５は、中音域補正フィルタ部２１４から送られた中音域補正信号を受ける。そして、利得部２１５は、制御部１３４から送られた利得係数ＫGに対応する増幅率で中音域補正信号を増幅し、ラウドネス補償信号ＬＣＤを生成する。こうして生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤは、後段処理部１３２へ送られる。
【００４１】
次に、上記の記憶部１３３に記憶されるラウドネス制御情報ＬＤＣＩについて説明する。このラウドネス制御情報ＬＤＣＩには、図４に示されるように、減衰制御情報ＡＣＩと、低音域補正制御情報ＬＣＩと、高音域補正制御情報ＨＣＩと、利得制御情報ＧＣＩとが含まれている。
【００４２】
上記の減衰制御情報ＡＣＩでは、設定音量値と、減衰部２１１における減衰量を制御するための減衰係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる減衰係数は、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３又は中音域補正フィルタ部２１４において実行される各設定音量値に対応する周波数特性補正によるデジタルクリップの発生を防止できるように、各設定音量値に対応する低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３又は中音域補正フィルタ部２１４の補正量に基づいて、予め定められている。
【００４３】
上記の低音域補正制御情報ＬＣＩでは、設定音量値と、低音域補正フィルタ部２１２における補正を制御するための低音域補正係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる低音域補正係数は、後述するようにして行われる各設定音量における低音域の周波数特性補正に対応して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００４４】
上記の高音域補正制御情報ＨＣＩでは、設定音量値と、高音域補正フィルタ部２１３における補正を制御するための高音域補正係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる高音域補正係数は、後述するようにして行われる各設定音量における高音域の周波数特性補正に対応して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００４５】
上記の利得制御情報ＧＣＩでは、設定音量値と、利得部２１５における利得量を制御するための利得係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる利得係数は、減衰部２１１における減衰量、並びに、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４における利得オフセットを補償するように、各設定音量値に対応する減衰部２１１における減衰量、並びに、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４の利得オフセットに基づいて、予め定められている。
【００４６】
なお、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、低音域の音を増強させることが必要であることに対応して、低音域補正係数が正値となり、補正量が正量となるようになっている。また、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、出力音量が小さくなるほど低音域の音の増強度合いを増大させることが必要であることに対応して、設定音量値が小さいほど、低音域補正係数が大きくなり、補正量が多くなるようになっている。さらに、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、設定音量を下げたにもかかわらず、低音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応する低音域補正係数により定まる低音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００４７】
また、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、高音域の音を増強させることが必要であることに対応して、高音域補正係数が正値となり、補正量が正量となるようになっている。また、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、出力音量が小さくなるほど高音域の音の増強度合いを増大させることが必要であることに対応して、設定音量値が小さいほど、高音域補正係数が大きくなり、補正量が多くなるようになっている。さらに、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、設定音量を下げたにもかかわらず、高音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応する高音域補正係数により定まる高音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００４８】
次いで、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる周波数特性補正について説明する。
【００４９】
低音域補正フィルタ部２１２には、図５に示される基本低音域補正パターンＢＬＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この低音域補正フィルタ部２１２は、制御部１３４から送られた低音域補正係数ＫLに従って、次の（１）式によって定まる低音域（周波数ＦMIN〜ＦＬMAX）の周波数補正ＬＣ（Ｆ）を、減衰部２１１から送られた減衰信号に対して施す。
ＬＣ（Ｆ）＝ＫL・（ＢＬＣ（Ｆ）−ＧＦL）＋ＧＦL …（１）
ここで、値ＧＦLは、低音域補正フィルタ部２１２の利得オフセットである。
【００５０】
高音域補正フィルタ部２１３には、図６に示される基本高音域補正パターンＢＨＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この高音域補正フィルタ部２１３は、制御部１３４から送られた高音域補正係数ＫHに従って、次の（２）式によって定まる高音域（周波数ＦＨMIN〜ＦMAX）の周波数補正ＨＣ（Ｆ）を、低音域補正フィルタ部２１２から送られた低音域補正信号に対して施す。
ＨＣ（Ｆ）＝ＫH・（ＢＨＣ（Ｆ）−ＧＦH）＋ＧＦH …（２）
ここで、値ＧＦHは、高音域補正フィルタ部２１３の利得オフセットである。
【００５１】
中音域補正フィルタ部２１４には、図７に示される基本中音域補正パターンＢＭＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この中音域補正フィルタ部２１４は、制御部１３４から送られた中音域補正係数ＫMに従って、次の（３）式によって定まる中音域（周波数ＦＬMAX〜ＦＨMIN）の周波数補正ＭＣ（Ｆ）を、高音域補正フィルタ部２１３から送られた高音域補正信号に対して施す。
ＭＣ（Ｆ）＝ＫM・（ＢＨＣ（Ｆ）−ＧＦM）＋ＧＦM …（３）
ここで、値ＧＦMは、中音域補正フィルタ部２１４の利得オフセットである。
【００５２】
なお、基本低音域補正パターンＢＬＣ（Ｆ）、基本高音域補正パターンＢＨＣ（Ｆ）及び基本中音域補正パターンＢＭＣ（Ｆ）のそれぞれは、ラウドネス補償の観点から、実験、シミュレーション、経験等により、予め定められる。
【００５３】
次に、上記のアナログ処理部１４０の構成について、より詳細に説明する。アナログ処理部１４０は、図８に示されるように、ＤＡ（Digital to Analogue）変換部１４１と、音量調整部１４２と、パワー増幅部１４３とを備えている。
【００５４】
上記のＤＡ変換部１４１は、ＤＡ変換器を備えて構成されている。このＤＡ変換部１４１は、デジタル処理部１３０から送られた音データ信号ＣＳＤを受ける。そして、ＤＡ変換部１４１は、音データ信号ＣＳＤをアナログ信号に変換する。ＤＡ変換部１４１による変換結果であるアナログ信号は、音量調整部１４２へ送られる。
【００５５】
上記の音量調整部１４２は、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この音量調整部１４２は、デジタル処理部１３０から送られた音量指定値ＶＬＣに従って、ＤＡ変換部１４１から送られたアナログ信号に対して音量調整処理を施す。音量調整部１４２による調整結果である音量調整信号は、パワー増幅部１４３へ送られる。
【００５６】
上記のパワー増幅部１４３は、パワー増幅器を備えて構成される。このパワー増幅部１４３は、音量調整部１４２から送られた音量調整信号を受ける。そして、パワー増幅部１４３は、音量調整信号をパワー増幅する。パワー増幅部１４３による増幅結果である出力音信号ＡＯＳは、スピーカ１５０へ送られる。
【００５７】
［動作］
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、デジタル処理部１３０におけるラウドネス補償処理に主に着目して説明する。
【００５８】
前提として、音源部１１０からは、音コンテンツデータ信号ＣＴＤがデジタル処理部１３０へ送られているものとする。また、操作入力部１２０を利用したトーン制御処理及びイコライザ処理の態様の設定がなされており、制御部１３４が、当該設定に対応する後段処理設定ＲＳＣを生成し、後段処理部１３２へ送っているものとする。
【００５９】
音響装置１００では、ラウドネス補償処理が開始されると、図９に示されるように、ステップＳ１１において、制御部１３４が、利用者により設定されている設定音量を取得する。引き続き、ステップＳ１２において、制御部１３４が、当該設定音量をキーにして、記憶部１３３内のラウドネス制御情報ＬＤＣＩを参照し、上述した係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫGを決定する。
【００６０】
次に、ステップＳ１３において、制御部１３４が、決定された上述した係数ＫL，ＫH（ひいては、低音域補正フィルタ部２１２による補正量及び高音域補正フィルタ部２１３による補正量）に基づいて、次の（４）式に従った算出より、係数ＫM（ひいては、中音域補正フィルタ部２１４による補正量）を決定する。
ＫM＝ＦＮ（ＫL，ＫH） …（４）
【００６１】
ここで、（４）式は、中音域の適切なラウドネス補償を行うとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００６２】
なお、（４）式は、係数ＫL，ＫHが非負値である場合には、係数ＫMが非負値となるようになっている。また、（４）式は、中音域の可聴性の確保の観点から、係数ＫL，ＫHが大きくなるほど、係数ＫMが大きくなるようになっている。さらに、設定音量を下げたにもかかわらず、中音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応して算出される係数ＫMにより定まる中音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００６３】
次いで、ステップＳ１４において、制御部１３４が、取得された設定音量に基づいて、音量指定値を決定する。
【００６４】
次に、ステップＳ１５において、制御部１３４が、決定された係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫM，ＫGを、ラウドネス補償指定ＬＤＣとしてラウドネス調整部１３１へ送ることにより、ラウドネス調整部１３１の設定を行う。この結果、ラウドネス調整部１３１では、設定された係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫM，ＫGに従ったラウドネス補償処理が行われる。
【００６５】
また、制御部１３４が、決定された音量指定値を指定した音量指定ＶＬＣを、音量調整部１４２へ送ることにより、音量調整部１４２の設定を行う。この結果、音量調整部１４２では、設定された音量指定値に従った音量調整処理が行われる。
【００６６】
次いで、ステップＳ１６において、制御部１３４が、設定音量を新たに取得する。引き続き、ステップＳ１７において、制御部１３４が、前回の取得時点から設定音量が変化した否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ１７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１７：Ｎ）には、処理はステップＳ１６へ戻る。そして、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ１６及びステップＳ１７の処理が繰り返される。
【００６８】
設定音量が変化して、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１７：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ戻る。この後、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理が繰り返されることにより、設定音量が変化するたびに、変化後の設定音量に対応したラウドネス調整部１３１の設定及び音量調整部１４２の設定が行われる。
【００６９】
上述したようにして行われるラウドネス補償処理の制御及び出力音量の制御が行われている状態で、音源部１１０から音コンテンツデータ信号ＣＴＤが送られると、まず、ラウドネス調整部１３１において、音コンテンツデータ信号ＣＴＤに対して、設定音量に対応したラウドネス補償処理が施され、ラウドネス補償信号ＬＣＤが生成される。そして、生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤが、後段処理部１３２へ送られる。
【００７０】
ラウドネス補償信号ＬＣＤを受けた後段処理部１３２では、制御部１３４から送られた後段処理設定ＲＳＣに従ったトーン制御処理及びイコライザ処理が施され、音データ信号ＣＳＤが生成される。そして、生成された音データ信号ＣＳＤが、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００７１】
音データ信号ＣＳＤを受けたアナログ処理部１４０では、まず、ＤＡ変換部１４１により、音データ信号ＣＳＤがアナログ信号に変換される。引き続き、音量調整部１４２において、制御部１３４から送られた音量指定ＶＬＣに従った音量調整処理が、当該アナログ信号に対して施される。そして、パワー増幅部１４３により、音量調整処理された信号のパワー増幅が行われて、出力音信号ＡＯＳが生成される。こうして生成された出力音信号ＡＯＳが、スピーカ１５０へ送られる。
【００７２】
出力音信号ＡＯＳを受けたスピーカ１５０は、当該出力音信号ＡＯＳに従った音出力を行う。この結果、設定音量に対応して適切にラウドネス補償がなされた音が、スピーカ１５０から出力される。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態では、操作入力部１２０に設定音量が入力されると、制御部１３４が、記憶部１３３内のラウドネス制御情報ＬＤＣＩを参照して、低音域補正量及び高音域補正量に対応する係数ＫL，ＫHを決定する。引き続き、制御部１３４が、決定された係数ＫL，ＫHに基づいて、中音域補正量に対応する係数ＫMを決定する。こうして決定された係数ＫL，ＫH，ＫMを、制御部１３４が、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４へ送ることにより、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる補正態様が設定される。
【００７４】
したがって、本実施形態によれば、設定音量に対応して、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を抑制することができる適切なラウドネス補償を自動的に行うことができる。
【００７５】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７６】
例えば、上記の実施形態では、低音域、高音域、中音域の順序でラウドネス補償のための補正処理を行うようにしたが、低音域、高音域及び中音域の補正処理を任意の順序で行うようにしてもよい。
【００７７】
また、上記の実施形態では、低音域、高音域、中音域の順序で直列的の補正処理を行うようにしたが、低音域、高音域及び中音域の補正処理を並列して行い、３つの補正処理結果を合成するようにしてもよい。さらに、低音域、高音域及び中音域の任意の２つに関する補正処理を並列して行うとともに、他の１つに関する補正処理を、当該２つに関する補正処理と直列的に行うようにしてもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、初段の補正フィルタ部（低音域補正フィルタ部２１２）の前段に減衰部を配置する構成とした。これに対し、各補正フィルタ部における利得オフセットを適切に設定しておくことで、当該減衰部を省略するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記の実施形態では、最後段の補正フィルタ部（中音域補正フィルタ部２１４）の後段に利得部を配置する構成とした。これに対し、最後段の補正フィルタ部における利得オフセットを適切に設定しておくことで、当該利得部を省略するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の実施形態では、低音域補正フィルタ部、高音域補正フィルタ部及び中音域補正フィルタ部を独立に配置する構成としたが、中音域補正フィルタ部における補正機能を分散して、低音域補正フィルタ部及び高音域補正フィルタ部に更に有させることにより、２つのフィルタ部によりラウドネス補償を行うようにしてもよい。
【００８１】
また、上記の実施形態では、低音域、高音域及び中音域のそれぞれについて基本補正パターンを定義しておき、係数ＫL，ＫH，ＫMを制御部が決定するようにした。これに対して、設定音量値に対応して、低音域、高音域及び中音域のそれぞれの補正パターンを用意しておき、制御部が、設定音量値に対応する補正パターンを各補正フィルタ部に指定するようにしてもよい。
【００８２】
また、上記の実施形態では、制御部が、係数ＫL，ＫHに基づいて係数ＫMを算出するようにした。これに対し、ラウドネス制御情報が、設定音量と係数ＫMとを関連付けた中音域補正制御情報（すなわち、中音域補正フィルタ部による補正量と、設定され得る音量値とが関連付けられて登録された補正テーブル）を更に含むようにし、制御部が、当該中音域補正制御情報を参照して、係数ＫMを決定するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記の実施形態では、他の音響処理に先立ってラウドネス補償処理を行うようにしたが、他の音響処理の後に、ラウドネス補償処理を行うようにしてもよい。さらに、他の音響処理の種類が複数である場合には、当該複数の他の音響処理の途中でラウドネス補償処理を行うようにしてもよい。
【００８４】
なお、上記の実施形態におけるデジタル処理部を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processor Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えるコンピュータシステムとして構成し、上述したデジタル処理部の全部又は一部の機能を、プログラムの実行によって実現するようにすることができる。これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１００ … 音響装置
１２０ … 操作入力部
１３３ … 記憶部
１３４ … 制御部
２１２ … 低音域補正フィルタ部
２１３ … 高音域補正フィルタ部
２１４ … 中音域補正フィルタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置、出力音制御方法及び出力音制御プログラム、並びに、当該出力音制御プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、音コンテンツを再生出力する音響装置が広く普及している。こうした音響装置の多くにおいて、ラウドネス補償が行われている。かかるラウドネス補償を行うのは、人間の聴覚における音量感が周波数帯域によって異なることに対応して、音量指定値に対応して全周波数帯域における音量を一律に増加させたり、低減させたりすると、全体の音量感のバランスが変化してしまうことによる。
【０００３】
上記のようなラウドネス補償を行う技術として、利用者による音量指定値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性を補正する技術が提案されている（特許文献１（以下、「従来例１」と呼ぶ）及び特許文献２（以下、「従来例２」と呼ぶ）参照）。これらの従来例１，２では、利用者による音量指定値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性を自動的に補正するようになっている。ここで、音量指定値が小さい場合には、低音域及び／又は高音域の出力音量を増加させるラウドネス補償を行うとともに、音量指定値が大きい場合には、低音域及び／又は高音域の出力音量を低減させるラウドネス補償を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２００８１２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来例１，２の技術では、ラウドネス補償のために、設定音量値に応じて、低音域及び／又は高音域の周波数特性の補正を行っている。しかしながら、本発明者が、研究の結果から得た知見によれば、従来例１，２において周波数特性の対象としていない中音域においても周波数によって音量感が異なっている。
【０００６】
従来例１，２では、例えば、設定音量値が小さいことに起因して低音域及び／又は高音域の出力音量を増加させると、低音や高音の質感は確保されるが、中音域内の特定の周波数帯域の音が、低音及び／又は高音にマスクされる傾向がある。この結果、音声や主旋律を受け持っている楽器の音が聞き取りづらくなったり、音質が変化したように感じられたりすることがあった。
【０００７】
かかる事態に対処するため、トーン制御機能又はイコライザ機能を利用して中音域の量感を維持することが考えられる。しかし、これらの機能は、設定音量値に連動するようにはなっておらず、利用者の操作に応じて出力音の周波数特性の補正を行うようになっている。この結果、トーン制御機能又はイコライザ機能を利用して中音域の量感を維持するためには、利用者は、音量指定値を変化させるたびに、トーン制御機能又はイコライザ機能の調整のための操作を行う必要がある。
【０００８】
このため、ラウドネス補償のために低音域及び／又は高音域の周波数特性を行ったとしても、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を自動的に抑制することができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、適切なラウドネス補償を行うことができる音響装置及び出力音制御方法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】
請求項１に記載の発明は、ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置であって、中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御部と；を更に備えることを特徴とする音響装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置において使用される出力音制御方法であって、前記操作入力部により設定された設定音量値を取得する取得工程と；前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御工程と；を備えることを特徴とする出力音制御方法である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の出力音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする出力音制御プログラムである。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の出力音制御プログラムが、演算手段により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である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のデジタル処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のラウドネス調整部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２のラウドネス制御情報（ＬＤＣＩ）の内容を説明するための図である。
【図５】図３の低音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図６】図３の高音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図７】図３の中音域補正フィルタ部の特性を説明するための図である。
【図８】図１のアナログ処理部の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】図１の音響装置におけるラウドネス補償制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。なお、以下の説明及び図においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する記載を省略する。
【００１６】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響装置１００の構成が概略的に示されている。この図１に示されるように、音響装置１００は、音源部１１０と、操作入力部１２０とを備えている。また、音響装置１００は、デジタル処理部１３０と、アナログ処理部１４０と、スピーカ１５０とを備えている。
【００１７】
上記の音源部１１０は、音コンテンツデータ信号ＣＴＤを出力する。こうして音源部１１０から出力された音コンテンツデータ信号ＣＴＤは、デジタル処理部１３０へ送られる。
【００１８】
なお、例えば、音響装置１００が、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記録された音コンテンツを再生する装置である場合には、音源部１１０は、当該記録媒体から音コンテンツを読み取る読取手段を備える。また、音響装置１００が、放送波の受信により取得した音コンテンツを再生する装置である場合には、音源部１１０は、放送波の受信結果から音コンテンツを抽出するコンテンツ抽出手段を備えることになる。
【００１９】
上記の操作入力部１２０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部、及び／又はキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、又は併用して音認識技術を利用して音声にて入力する構成を採用することもできる。
【００２０】
この操作入力部１２０を利用者が操作することにより、音響装置１００の動作内容の設定や動作指令が行われる。例えば、出力音量の設定等を、利用者が操作入力部１２０を利用して行う。こうした入力内容は、操作入力データＩＰＤとして、操作入力部１２０からデジタル処理部１３０へ送られる。
【００２１】
上記のデジタル処理部１３０は、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、デジタル処理部１３０は、操作入力部１２０に入力された設定内容に従って、音コンテンツデータ信号ＣＴＤにラウドネス補償処理を含む所定の加工処理を施す。この加工処理の結果が、音データ信号ＣＳＤとして、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００２２】
また、デジタル処理部１３０は、操作入力部１２０に入力された設定内容が出力音量の設定であった場合には、当該設定に対応する音量指定ＶＬＣを更に生成する。そして、デジタル処理部１３０は、生成された音量指定ＶＬＣをアナログ処理部１４０へ送る。
【００２３】
なお、デジタル処理部１３０の詳細については、後述する。
【００２４】
上記のアナログ処理部１４０は、デジタル処理部１３０から送られた音データ信号ＣＳＤ及び音量指定ＶＬＣを受ける。そして、アナログ処理部１４０は、音データ信号ＣＳＤ及び音量指定ＶＬＣに基づいて、出力音信号ＡＯＳを生成する。こうして生成された出力音信号ＡＯＳは、スピーカ１５０へ送られる。
【００２５】
なお、アナログ処理部１４０の詳細については、後述する。
【００２６】
上記のスピーカ１５０は、アナログ処理部１４０から送られた出力音信号ＡＯＳを受ける。そして、スピーカ１５０は、出力音信号ＡＯＳに従った音を出力する。
【００２７】
次に、上述したデジタル処理部１３０について説明する。デジタル処理部１３０は、図２に示されるように、ラウドネス調整部１３１と、後段処理部１３２とを備えている。また、デジタル処理部１３０は、記憶部１３３と、制御部１３４とを備えている。
【００２８】
上記のラウドネス調整部１３１とは、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、ラウドネス調整部１３１は、制御部１３４から送られたラウドネス補償指定ＬＤＣに従って、音コンテンツデータ信号ＣＴＤに対してラウドネス補償処理を施して、ラウドネス補償信号ＬＣＤを生成する。こうして生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤは、後段処理部１３２へ送られる。
【００２９】
なお、ラウドネス調整部１３１の詳細については後述する。
【００３０】
上記の後段処理部１３２は、ラウドネス調整部１３１から送られたラウドネス補償信号ＬＣＤを受ける。そして、後段処理部１３２は、制御部１３４から送られた後段処理設定ＲＳＣに従って、ラウドネス補償処理以外の音響処理を施して、音データ信号ＣＳＤを生成する。こうして生成された音データ信号ＣＳＤは、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、後段処理部１３２において、トーン制御処理及びイコライザ処理が行われるようになっている。
【００３２】
上記の記憶部１３３は、制御部１３４で利用される様々な情報データが記憶されている。こうした情報データには、ラウドネス制御情報ＬＤＣＩが含まれている。このラウドネス制御情報ＬＤＣＩの内容については、後述する。
【００３３】
上記の制御部１３４は、音響装置１００の動作を制御する。この制御部１３４は、操作入力部１２０に出力音量の設定が入力されると、設定音量値に対応するラウドネス補償指定ＬＤＣ及び音量指定ＶＬＣを生成する。ここで、ラウドネス補償指定ＬＤＣには、減衰係数ＫA、低音域補正係数ＫL、高音域補正係数ＫH、中音域補正係数ＫM及び利得係数ＫGが含まれている。
【００３４】
なお、制御部１３４によるラウドネス補償指定ＬＤＣの生成の詳細については、後述する。
【００３５】
次いで、上記のラウドネス調整部１３１の構成について説明する。ラウドネス調整部１３１は、図３に示されるように、減衰部（ＡＴ）２１１と、低音域補正フィルタ部２１２と、高音域補正フィルタ部２１３とを備えている。また、ラウドネス調整部１３１は、中音域補正フィルタ部２１４と、利得部（ＧＮ）２１５とを備えている。
【００３６】
上記の減衰部２１１は、音源部１１０から送られた音コンテンツデータ信号ＣＴＤを受ける。そして、減衰部２１１は、制御部１３４から送られた減衰係数ＫAに対応する減衰率で音コンテンツデータ信号ＣＴＤを減衰させる。こうして生成された減衰信号は、低音域補正フィルタ部２１２へ送られる。
【００３７】
上記の低音域補正フィルタ部２１２は、減衰部２１１から送られた減衰信号を受ける。そして、低音域補正フィルタ部２１２は、制御部１３４から送られた低音域補正係数ＫLに対応する周波数特性補正を当該減衰信号に施す。こうして生成された低音域補正信号は、高音域補正フィルタ部２１３へ送られる。
【００３８】
上記の高音域補正フィルタ部２１３は、低音域補正フィルタ部２１２から送られた低音域補正信号を受ける。そして、高音域補正フィルタ部２１３は、制御部１３４から送られた高音域補正係数ＫHに対応する周波数特性補正を当該低音域補正信号に施す。こうして生成された高音域補正信号は、中音域補正フィルタ部２１４へ送られる。
【００３９】
上記の中音域補正フィルタ部２１４は、高音域補正フィルタ部２１３から送られた高音域補正信号を受ける。そして、中音域補正フィルタ部２１４は、制御部１３４から送られた中音域補正係数ＫMに対応する周波数特性補正を当該高音域補正信号に施す。こうして生成された中音域補正信号は、利得部２１５へ送られる。
【００４０】
上記の利得部２１５は、中音域補正フィルタ部２１４から送られた中音域補正信号を受ける。そして、利得部２１５は、制御部１３４から送られた利得係数ＫGに対応する増幅率で中音域補正信号を増幅し、ラウドネス補償信号ＬＣＤを生成する。こうして生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤは、後段処理部１３２へ送られる。
【００４１】
次に、上記の記憶部１３３に記憶されるラウドネス制御情報ＬＤＣＩについて説明する。このラウドネス制御情報ＬＤＣＩには、図４に示されるように、減衰制御情報ＡＣＩと、低音域補正制御情報ＬＣＩと、高音域補正制御情報ＨＣＩと、利得制御情報ＧＣＩとが含まれている。
【００４２】
上記の減衰制御情報ＡＣＩでは、設定音量値と、減衰部２１１における減衰量を制御するための減衰係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる減衰係数は、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３又は中音域補正フィルタ部２１４において実行される各設定音量値に対応する周波数特性補正によるデジタルクリップの発生を防止できるように、各設定音量値に対応する低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３又は中音域補正フィルタ部２１４の補正量に基づいて、予め定められている。
【００４３】
上記の低音域補正制御情報ＬＣＩでは、設定音量値と、低音域補正フィルタ部２１２における補正を制御するための低音域補正係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる低音域補正係数は、後述するようにして行われる各設定音量における低音域の周波数特性補正に対応して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００４４】
上記の高音域補正制御情報ＨＣＩでは、設定音量値と、高音域補正フィルタ部２１３における補正を制御するための高音域補正係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる高音域補正係数は、後述するようにして行われる各設定音量における高音域の周波数特性補正に対応して、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００４５】
上記の利得制御情報ＧＣＩでは、設定音量値と、利得部２１５における利得量を制御するための利得係数とが関連付けられている。ここで、各設定音量値に関連付けられる利得係数は、減衰部２１１における減衰量、並びに、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４における利得オフセットを補償するように、各設定音量値に対応する減衰部２１１における減衰量、並びに、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４の利得オフセットに基づいて、予め定められている。
【００４６】
なお、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、低音域の音を増強させることが必要であることに対応して、低音域補正係数が正値となり、補正量が正量となるようになっている。また、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、出力音量が小さくなるほど低音域の音の増強度合いを増大させることが必要であることに対応して、設定音量値が小さいほど、低音域補正係数が大きくなり、補正量が多くなるようになっている。さらに、低音域補正制御情報ＬＣＩでは、設定音量を下げたにもかかわらず、低音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応する低音域補正係数により定まる低音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００４７】
また、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、高音域の音を増強させることが必要であることに対応して、高音域補正係数が正値となり、補正量が正量となるようになっている。また、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、所定の基準音量よりも出力音量が小さい場合には、音質感の維持のためには、出力音量が小さくなるほど高音域の音の増強度合いを増大させることが必要であることに対応して、設定音量値が小さいほど、高音域補正係数が大きくなり、補正量が多くなるようになっている。さらに、高音域補正制御情報ＨＣＩでは、設定音量を下げたにもかかわらず、高音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応する高音域補正係数により定まる高音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００４８】
次いで、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる周波数特性補正について説明する。
【００４９】
低音域補正フィルタ部２１２には、図５に示される基本低音域補正パターンＢＬＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この低音域補正フィルタ部２１２は、制御部１３４から送られた低音域補正係数ＫLに従って、次の（１）式によって定まる低音域（周波数ＦMIN〜ＦＬMAX）の周波数補正ＬＣ（Ｆ）を、減衰部２１１から送られた減衰信号に対して施す。
ＬＣ（Ｆ）＝ＫL・（ＢＬＣ（Ｆ）−ＧＦL）＋ＧＦL …（１）
ここで、値ＧＦLは、低音域補正フィルタ部２１２の利得オフセットである。
【００５０】
高音域補正フィルタ部２１３には、図６に示される基本高音域補正パターンＢＨＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この高音域補正フィルタ部２１３は、制御部１３４から送られた高音域補正係数ＫHに従って、次の（２）式によって定まる高音域（周波数ＦＨMIN〜ＦMAX）の周波数補正ＨＣ（Ｆ）を、低音域補正フィルタ部２１２から送られた低音域補正信号に対して施す。
ＨＣ（Ｆ）＝ＫH・（ＢＨＣ（Ｆ）−ＧＦH）＋ＧＦH …（２）
ここで、値ＧＦHは、高音域補正フィルタ部２１３の利得オフセットである。
【００５１】
中音域補正フィルタ部２１４には、図７に示される基本中音域補正パターンＢＭＣ（Ｆ）（Ｆ：周波数）が定義されている。この中音域補正フィルタ部２１４は、制御部１３４から送られた中音域補正係数ＫMに従って、次の（３）式によって定まる中音域（周波数ＦＬMAX〜ＦＨMIN）の周波数補正ＭＣ（Ｆ）を、高音域補正フィルタ部２１３から送られた高音域補正信号に対して施す。
ＭＣ（Ｆ）＝ＫM・（ＢＨＣ（Ｆ）−ＧＦM）＋ＧＦM …（３）
ここで、値ＧＦMは、中音域補正フィルタ部２１４の利得オフセットである。
【００５２】
なお、基本低音域補正パターンＢＬＣ（Ｆ）、基本高音域補正パターンＢＨＣ（Ｆ）及び基本中音域補正パターンＢＭＣ（Ｆ）のそれぞれは、ラウドネス補償の観点から、実験、シミュレーション、経験等により、予め定められる。
【００５３】
次に、上記のアナログ処理部１４０の構成について、より詳細に説明する。アナログ処理部１４０は、図８に示されるように、ＤＡ（Digital to Analogue）変換部１４１と、音量調整部１４２と、パワー増幅部１４３とを備えている。
【００５４】
上記のＤＡ変換部１４１は、ＤＡ変換器を備えて構成されている。このＤＡ変換部１４１は、デジタル処理部１３０から送られた音データ信号ＣＳＤを受ける。そして、ＤＡ変換部１４１は、音データ信号ＣＳＤをアナログ信号に変換する。ＤＡ変換部１４１による変換結果であるアナログ信号は、音量調整部１４２へ送られる。
【００５５】
上記の音量調整部１４２は、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。この音量調整部１４２は、デジタル処理部１３０から送られた音量指定値ＶＬＣに従って、ＤＡ変換部１４１から送られたアナログ信号に対して音量調整処理を施す。音量調整部１４２による調整結果である音量調整信号は、パワー増幅部１４３へ送られる。
【００５６】
上記のパワー増幅部１４３は、パワー増幅器を備えて構成される。このパワー増幅部１４３は、音量調整部１４２から送られた音量調整信号を受ける。そして、パワー増幅部１４３は、音量調整信号をパワー増幅する。パワー増幅部１４３による増幅結果である出力音信号ＡＯＳは、スピーカ１５０へ送られる。
【００５７】
［動作］
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、デジタル処理部１３０におけるラウドネス補償処理に主に着目して説明する。
【００５８】
前提として、音源部１１０からは、音コンテンツデータ信号ＣＴＤがデジタル処理部１３０へ送られているものとする。また、操作入力部１２０を利用したトーン制御処理及びイコライザ処理の態様の設定がなされており、制御部１３４が、当該設定に対応する後段処理設定ＲＳＣを生成し、後段処理部１３２へ送っているものとする。
【００５９】
音響装置１００では、ラウドネス補償処理が開始されると、図９に示されるように、ステップＳ１１において、制御部１３４が、利用者により設定されている設定音量を取得する。引き続き、ステップＳ１２において、制御部１３４が、当該設定音量をキーにして、記憶部１３３内のラウドネス制御情報ＬＤＣＩを参照し、上述した係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫGを決定する。
【００６０】
次に、ステップＳ１３において、制御部１３４が、決定された上述した係数ＫL，ＫH（ひいては、低音域補正フィルタ部２１２による補正量及び高音域補正フィルタ部２１３による補正量）に基づいて、次の（４）式に従った算出より、係数ＫM（ひいては、中音域補正フィルタ部２１４による補正量）を決定する。
ＫM＝ＦＮ（ＫL，ＫH） …（４）
【００６１】
ここで、（４）式は、中音域の適切なラウドネス補償を行うとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
【００６２】
なお、（４）式は、係数ＫL，ＫHが非負値である場合には、係数ＫMが非負値となるようになっている。また、（４）式は、中音域の可聴性の確保の観点から、係数ＫL，ＫHが大きくなるほど、係数ＫMが大きくなるようになっている。さらに、設定音量を下げたにもかかわらず、中音域の音量感が増大してしまうことを防止するために、互いに異なる設定音量値のそれぞれに対応して算出される係数ＫMにより定まる中音域補正における補正量の差が、当該互いに異なる設定音量値の差よりも小さくなるようになっている。
【００６３】
次いで、ステップＳ１４において、制御部１３４が、取得された設定音量に基づいて、音量指定値を決定する。
【００６４】
次に、ステップＳ１５において、制御部１３４が、決定された係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫM，ＫGを、ラウドネス補償指定ＬＤＣとしてラウドネス調整部１３１へ送ることにより、ラウドネス調整部１３１の設定を行う。この結果、ラウドネス調整部１３１では、設定された係数ＫA，ＫL，ＫH，ＫM，ＫGに従ったラウドネス補償処理が行われる。
【００６５】
また、制御部１３４が、決定された音量指定値を指定した音量指定ＶＬＣを、音量調整部１４２へ送ることにより、音量調整部１４２の設定を行う。この結果、音量調整部１４２では、設定された音量指定値に従った音量調整処理が行われる。
【００６６】
次いで、ステップＳ１６において、制御部１３４が、設定音量を新たに取得する。引き続き、ステップＳ１７において、制御部１３４が、前回の取得時点から設定音量が変化した否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ１７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１７：Ｎ）には、処理はステップＳ１６へ戻る。そして、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ１６及びステップＳ１７の処理が繰り返される。
【００６８】
設定音量が変化して、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１７：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ戻る。この後、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理が繰り返されることにより、設定音量が変化するたびに、変化後の設定音量に対応したラウドネス調整部１３１の設定及び音量調整部１４２の設定が行われる。
【００６９】
上述したようにして行われるラウドネス補償処理の制御及び出力音量の制御が行われている状態で、音源部１１０から音コンテンツデータ信号ＣＴＤが送られると、まず、ラウドネス調整部１３１において、音コンテンツデータ信号ＣＴＤに対して、設定音量に対応したラウドネス補償処理が施され、ラウドネス補償信号ＬＣＤが生成される。そして、生成されたラウドネス補償信号ＬＣＤが、後段処理部１３２へ送られる。
【００７０】
ラウドネス補償信号ＬＣＤを受けた後段処理部１３２では、制御部１３４から送られた後段処理設定ＲＳＣに従ったトーン制御処理及びイコライザ処理が施され、音データ信号ＣＳＤが生成される。そして、生成された音データ信号ＣＳＤが、アナログ処理部１４０へ送られる。
【００７１】
音データ信号ＣＳＤを受けたアナログ処理部１４０では、まず、ＤＡ変換部１４１により、音データ信号ＣＳＤがアナログ信号に変換される。引き続き、音量調整部１４２において、制御部１３４から送られた音量指定ＶＬＣに従った音量調整処理が、当該アナログ信号に対して施される。そして、パワー増幅部１４３により、音量調整処理された信号のパワー増幅が行われて、出力音信号ＡＯＳが生成される。こうして生成された出力音信号ＡＯＳが、スピーカ１５０へ送られる。
【００７２】
出力音信号ＡＯＳを受けたスピーカ１５０は、当該出力音信号ＡＯＳに従った音出力を行う。この結果、設定音量に対応して適切にラウドネス補償がなされた音が、スピーカ１５０から出力される。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態では、操作入力部１２０に設定音量が入力されると、制御部１３４が、記憶部１３３内のラウドネス制御情報ＬＤＣＩを参照して、低音域補正量及び高音域補正量に対応する係数ＫL，ＫHを決定する。引き続き、制御部１３４が、決定された係数ＫL，ＫHに基づいて、中音域補正量に対応する係数ＫMを決定する。こうして決定された係数ＫL，ＫH，ＫMを、制御部１３４が、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４へ送ることにより、低音域補正フィルタ部２１２、高音域補正フィルタ部２１３及び中音域補正フィルタ部２１４のそれぞれによる補正態様が設定される。
【００７４】
したがって、本実施形態によれば、設定音量に対応して、中音域の音の聴取性の維持や、音質感の変化を抑制することができる適切なラウドネス補償を自動的に行うことができる。
【００７５】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７６】
例えば、上記の実施形態では、低音域、高音域、中音域の順序でラウドネス補償のための補正処理を行うようにしたが、低音域、高音域及び中音域の補正処理を任意の順序で行うようにしてもよい。
【００７７】
また、上記の実施形態では、低音域、高音域、中音域の順序で直列的の補正処理を行うようにしたが、低音域、高音域及び中音域の補正処理を並列して行い、３つの補正処理結果を合成するようにしてもよい。さらに、低音域、高音域及び中音域の任意の２つに関する補正処理を並列して行うとともに、他の１つに関する補正処理を、当該２つに関する補正処理と直列的に行うようにしてもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、初段の補正フィルタ部（低音域補正フィルタ部２１２）の前段に減衰部を配置する構成とした。これに対し、各補正フィルタ部における利得オフセットを適切に設定しておくことで、当該減衰部を省略するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記の実施形態では、最後段の補正フィルタ部（中音域補正フィルタ部２１４）の後段に利得部を配置する構成とした。これに対し、最後段の補正フィルタ部における利得オフセットを適切に設定しておくことで、当該利得部を省略するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の実施形態では、低音域補正フィルタ部、高音域補正フィルタ部及び中音域補正フィルタ部を独立に配置する構成としたが、中音域補正フィルタ部における補正機能を分散して、低音域補正フィルタ部及び高音域補正フィルタ部に更に有させることにより、２つのフィルタ部によりラウドネス補償を行うようにしてもよい。
【００８１】
また、上記の実施形態では、低音域、高音域及び中音域のそれぞれについて基本補正パターンを定義しておき、係数ＫL，ＫH，ＫMを制御部が決定するようにした。これに対して、設定音量値に対応して、低音域、高音域及び中音域のそれぞれの補正パターンを用意しておき、制御部が、設定音量値に対応する補正パターンを各補正フィルタ部に指定するようにしてもよい。
【００８２】
また、上記の実施形態では、制御部が、係数ＫL，ＫHに基づいて係数ＫMを算出するようにした。これに対し、ラウドネス制御情報が、設定音量と係数ＫMとを関連付けた中音域補正制御情報（すなわち、中音域補正フィルタ部による補正量と、設定され得る音量値とが関連付けられて登録された補正テーブル）を更に含むようにし、制御部が、当該中音域補正制御情報を参照して、係数ＫMを決定するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記の実施形態では、他の音響処理に先立ってラウドネス補償処理を行うようにしたが、他の音響処理の後に、ラウドネス補償処理を行うようにしてもよい。さらに、他の音響処理の種類が複数である場合には、当該複数の他の音響処理の途中でラウドネス補償処理を行うようにしてもよい。
【００８４】
なお、上記の実施形態におけるデジタル処理部を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processor Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えるコンピュータシステムとして構成し、上述したデジタル処理部の全部又は一部の機能を、プログラムの実行によって実現するようにすることができる。これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１００ … 音響装置
１２０ … 操作入力部
１３３ … 記憶部
１３４ … 制御部
２１２ … 低音域補正フィルタ部
２１３ … 高音域補正フィルタ部
２１４ … 中音域補正フィルタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置であって、
中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；
前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御部と；
を更に備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記設定音量値に基づいて定まる前記低音域補正フィルタ部による補正量と、前記設定音量値に基づいて定まる前記高音域補正フィルタ部による補正量とに基づいて、前記中音域補正フィルタ部により付与されるべき補正量を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記中音域補正フィルタ部による補正量と、設定され得る音量値とが、関連付けられて登録された補正テーブルが記憶された記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記設定音量値に基づいて前記補正テーブルを参照して、前記中音域補正フィルタ部により付与されるべき補正量を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項４】
前記設定音量値が小さいほど、前記低音域補正フィルタ部、前記中音域補正フィルタ部及び前記高音域補正フィルタ部のそれぞれによる補正量が多い、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項５】
前記設定音量値の変化に伴う前記低音域補正フィルタ部、前記中音域補正フィルタ部及び前記高音域補正フィルタ部のそれぞれによる補正量の変化は、前記設定音量値の変化量を超えない、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項６】
ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置において使用される出力音制御方法であって、
前記操作入力部により設定された設定音量値を取得する取得工程と；
前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御工程と；
を備えることを特徴とする出力音制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の出力音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする出力音制御プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の出力音制御プログラムが、演算手段により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】
ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置であって、
中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；
前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御部と；
を更に備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記設定音量値に基づいて定まる前記低音域補正フィルタ部による補正量と、前記設定音量値に基づいて定まる前記高音域補正フィルタ部による補正量とに基づいて、前記中音域補正フィルタ部により付与されるべき補正量を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記中音域補正フィルタ部による補正量と、設定され得る音量値とが、関連付けられて登録された補正テーブルが記憶された記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記設定音量値に基づいて前記補正テーブルを参照して、前記中音域補正フィルタ部により付与されるべき補正量を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項４】
前記設定音量値が小さいほど、前記低音域補正フィルタ部、前記中音域補正フィルタ部及び前記高音域補正フィルタ部のそれぞれによる補正量が多い、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項５】
前記設定音量値の変化に伴う前記低音域補正フィルタ部、前記中音域補正フィルタ部及び前記高音域補正フィルタ部のそれぞれによる補正量の変化は、前記設定音量値の変化量を超えない、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響装置。
【請求項６】
ラウドネス補償に際して、操作入力部により設定された設定音量値に応じて低音域の周波数特性を補正する低音域補正フィルタ部と；前記設定音量値に応じて高音域の周波数特性を補正する高音域補正フィルタ部と；中音域の周波数特性を補正する中音域補正フィルタ部と；を備えた音響装置において使用される出力音制御方法であって、
前記操作入力部により設定された設定音量値を取得する取得工程と；
前記設定音量値に対応した前記中音域補正フィルタ部による周波数特性の補正を制御する制御工程と；
を備えることを特徴とする出力音制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の出力音制御方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする出力音制御プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の出力音制御プログラムが、演算手段により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４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１４２７３０（Ｐ２０１２−１４２７３０Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３０８４（Ｐ２０１０−２９３０８４）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【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２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【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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