JP6737395B2 - 信号処理装置 - Google Patents

Description

本発明の一実施形態は、スピーカに供給する信号を処理する技術に関する。

ＡＶ（Audio Visual）アンプには、当該アンプに接続された全てのスピーカを使って音を再生するものがある。又、ＨｉＦｉ（Hi Fidelity）アンプには、再生する音源（例えば、クラシックやロック）等に応じてスピーカを切り替えて使用できるものがある。そして、スピーカ特性を測定し、その測定結果を用いてスピーカ特性を最適化する技術として、様々な手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−８４５８４号公報

しかしながら、スピーカの切替えが可能なアンプに特許文献１等の最適化技術を単に適用したのでは、ユーザは、スピーカの切替え後に、測定結果の呼出し、或いは、スピーカ特性の再測定等を行う必要があり、ユーザは煩雑な操作が強いられることになる。

そこで本発明の一実施形態の目的は、スピーカの切替えに応じて、当該切替えで選択されるスピーカの特性を自動で最適化することが可能な信号処理装置を提供することである。

本発明の一実施形態に係る信号処理装置は、切替受付部と、記憶部と、信号処理部と、を備える。切替受付部は、信号の供給先となるスピーカの切替えを受け付ける。記憶部は、スピーカの切替えに対応付けて、当該切替えで選択されるスピーカの特性（スピーカ特性）を測定することで得られた最適設定を記憶している。信号処理部は、切替受付部で受け付けられた切替えに対応付けられている最適設定を記憶部から読み出し、当該最適設定を用いて、スピーカに供給する信号を処理する。

本発明の一実施形態によれば、スピーカの切替えに応じて、当該切替えで選択されるスピーカの特性を自動で最適化することが可能になる。

図１は、第１実施形態に係る信号処理装置の構成を概念的に示したブロック図である。 図２は、信号処理装置の適用例を示した概念図である。 図３は、信号処理装置で実行される、最適設定を取得するための処理を示したフローチャートである。 図４は、信号処理装置で実行される再生処理を示したフローチャートである。 図５は、信号処理装置の他の適用例を示したブロック図である。 図６は、第２実施形態に係る信号処理装置の構成を概念的に示したブロック図である。 図７（Ａ）及び（Ｂ）は、第３実施形態に係る信号処理装置を示した概念図である。 図８は、第４実施形態に係る信号処理装置の構成を概念的に示したブロック図である。 図９は、第４実施形態において信号処理装置で実行される再生処理を示したフローチャートである。 図１０は、信号処理装置の他の適用例を示した概念図である。

［１］第１実施形態
［１−１］信号処理装置の構成
図１は、第１実施形態に係る信号処理装置１の構成を概念的に示したブロック図である。又、図２は、信号処理装置１の適用例を示した概念図である。図１に示される様に、信号処理装置１は、入力部１１と、取得部１２と、出力部１３と、切替実行部１４と、記憶部１５と、信号処理部１６と、操作受付部１７と、これらを統括的に制御する制御部１８と、を備える。

入力部１１は、信号処理装置１へのオーディオ信号の入力に用いられるインタフェースである。ここで、信号処理装置１に入力されるオーディオ信号は、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ、ＬＤプレーヤ等の読取装置（不図示）から入力されるオーディオ信号である。以下では、このオーディオ信号を、「入力オーディオ信号Ｓｉｎ」と称す。

具体的には、入力部１１は、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）やＳ/ＰＤＩＦ（Sony Philips Digital Interface）等、デジタルオーディオ信号の入力を受け付けるインタフェースを有する。当該インタフェースには、ＣＤプレーヤ等が接続される。入力部１１は更に、アナログオーディオ信号の入力を受け付けるインタフェースを有する。当該インタフェースには、ＬＤプレーヤ等が接続される。尚、入力部１１は、入力されたアナログオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog to Digital Converter）を内蔵していてもよい。

取得部１２は、信号処理装置１への音声信号の入力を受け付けるインタフェースである。取得部１２にはマイク３（図２参照）が接続され、マイク３に入力された音声は、当該マイク３にて音声信号に変換されて取得部１２に入力される。尚、音声信号は、アナログ信号であってもデジタル信号であってもよい。音声信号がアナログ信号の場合、取得部１２は、音声信号をデジタル信号に変換するＡＤＣを内蔵していてもよい。

出力部１３は、スピーカへのオーディオ信号の出力に用いられるインタフェースである。ここで、スピーカに出力されるオーディオ信号は、後述する様に、信号処理部１６にて信号処理が施されたオーディオ信号である。以下では、このオーディオ信号を、「出力オーディオ信号Ｓｏｕｔ」と称す。

本実施形態では、出力部１３には、スピーカが接続される出力系統として、Ａ系統とＢ系統とが含まれている。一例として、Ａ系統には一対のスピーカ２１Ｌ及び２１Ｒが接続され、Ｂ系統には一対のスピーカ２２Ｌ及び２２Ｒが接続される。

切替実行部１４は、例えばスイッチ回路であり、Ａ系統及びＢ系統の中から信号処理部１６に接続するものを、制御部１８からの切替実行指令に従って選択的に切り替える。具体的には、切替実行部１４では、Ａ系統のみを選択する切替えと、Ｂ系統のみを選択する切替えと、Ａ系統及びＢ系統の何れをも選択する切替えと、の実行が可能である。

操作受付部１７は、ユーザからの操作指令を受け付けるためのユーザインタフェースである。本実施形態では、操作受付部１７は、スピーカを切り替えるためのユーザから切替指令の入力を受け付ける切替受付部１７１を含む。切替受付部１７１は、例えば、多段式の切替スイッチや切替ダイアル等である。尚、操作受付部１７は、各種情報をユーザに提示するための表示部を含んでいてもよい。又、操作受付部１７は、リモートコントローラやスマートフォン等の携帯端末機からの操作信号を受信する受信部を含み、当該受信部で受信した操作信号を操作指令として受け付けるものであってもよい。

そして、Ａ系統のみが選択された場合、当該Ａ系統に接続されている一対のスピーカ２１Ｌ及び２１Ｒのみが、出力オーディオ信号Ｓｏｕｔの供給先として用いられる。Ｂ系統のみが選択された場合、当該Ｂ系統に接続されている一対のスピーカ２２Ｌ及び２２Ｒのみが、出力オーディオ信号Ｓｏｕｔの供給先として用いられる。Ａ系統及びＢ系統の両方が選択された場合、これらに接続されている全てのスピーカ２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、及び２２Ｒが、出力オーディオ信号Ｓｏｕｔの供給先として用いられる。

即ち、出力オーディオ信号Ｓｏｕｔの供給先となるスピーカの切替えが、切替受付部１７１で受け付けられた切替指令に従って、切替実行部１４にて実行される。この様なスピーカの切替えは、スピーカ数の増減という概念を含む。

尚、切替実行部１４は、スイッチ回路に限らず、制御部１８の実行部として、ユーザからの切替指令に応じてスピーカの切替え（出力系統の切替え）を内部処理的に実行するものであってもよい。この様な実行部は、信号処理装置１からスピーカへ出力オーディオ信号Ｓｏｕｔを無線で供給する場合にも適用できる。

記憶部１５は、デフォルトの信号処理を実現するためのデフォルト設定Ｉｄをデータで記憶している。デフォルト設定Ｉｄは、例えば、スピーカの左右のバランスを均等にするための設定、周波数特性（Ｆ特）をフラットにするための設定等を含む。一例として、デフォルト設定Ｉｄは、歴代モデルのアンプ等からあまり変更せずに使用されてきた各種設定（歴代モデル仕様の設定）を含んだものである。

記憶部１５は更に、スピーカの切替え（Ａ系統のみ、Ｂ系統のみ、Ａ系統＋Ｂ系統）に対応付けて、最適設定Ｉａをデータで記憶している。ここで、最適設定Ｉａは、スピーカの切替えで選択されるスピーカの特性（スピーカ特性）を測定することで得られた測定結果に対応するものである。具体的には、最適設定Ｉａは、スピーカの切替えに応じてスピーカ特性を最適化するための各種設定（周波数特性（Ｆ特）の設定、出力タイミング（ディレイ）の設定、音量レベルの設定等）を含む。尚、最適設定Ｉａは、信号処理装置１によって以下の処理が実行されることで得られる。

図３は、最適設定Ｉａを取得するための処理を示したフローチャートである。当該処理は、取得部１２へのマイク３の接続を信号処理装置１が検知する、又は、ユーザから測定開始の指令を受け付けることで開始する。このとき、マイク３は、ユーザによって聴取位置Ｐａに設置される（図２参照）。当該制御処理の開始後、信号処理装置１は、スピーカの切替えで選択されているスピーカからテスト音を発すると共に、そのテスト音を聴取位置Ｐａにてマイク３で測定する（ステップＳ１１）。次に、信号処理装置１は、測定で得られた信号を解析することにより、スピーカ特性を最適化するための各種設定を導出する（ステップＳ１２）。その後、信号処理装置１は、ステップＳ１２で導出した各種設定を最適設定Ｉａとして記憶部１５に記憶する（ステップＳ１３）。その後、信号処理装置１は、取得部１２からのマイク３の取外しを検知することで（ステップＳ１４）、最適設定Ｉａを取得するための処理が終了する。尚、この処理が全ての切替えについて実行されることにより、それぞれの切替えに対応する最適設定Ｉａの取得が完了したときに、処理が終了してもよい。

信号処理部１６は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、制御部１８からの読出し実行指令に従って、記憶部１５からデフォルト設定Ｉｄ及び最適設定Ｉａの何れかのデータを選択的に読み出す。そして、信号処理部１６は、読み出したデータを用いて入力オーディオ信号Ｓｉｎの信号処理を行う。

デフォルト設定Ｉｄを用いて入力オーディオ信号Ｓｉｎが処理された場合、デフォルト設定Ｉｄ内の各種設定が反映された出力オーディオ信号Ｓｏｕｔが得られる。そして、この出力オーディオ信号Ｓｏｕｔがスピーカに供給されることにより、デフォルトの音が出力される。又、最適設定Ｉａを用いて入力オーディオ信号Ｓｉｎが処理された場合、最適設定Ｉａ内の各種設定が反映された出力オーディオ信号Ｓｏｕｔが得られる。そして、この出力オーディオ信号Ｓｏｕｔがスピーカに供給されることにより、最適化された音が出力される。

制御部１８は、信号処理装置１を統括的に制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータ等の処理装置で構成される。本実施形態では、制御部１８は、操作受付部１７で受け付けられた操作指令等に応じて、各種処理を実行する。尚、制御部１８が実行する処理は、これに対応するプログラムを制御部１８が実行することで実現される。そして、その様なプログラムは、読取り可能な記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ等）に記憶されていてもよいし、記憶部１５に記憶されていてもよい。

［１−２］信号処理装置における制御
図４は、信号処理装置１で実行される再生処理を示したフローチャートである。再生処理は、信号処理装置１に電力が供給されたとき（電源オン時）、取得部１２からマイク３が取り外されたとき、及びスピーカの切替えが行われたとき等、のタイミングで開始される。尚、取得部１２にマイク３が接続された状態で信号処理装置１に電力が供給されたときには、再生処理を実行する前に、上述した最適設定Ｉａを取得するための処理が実行されてもよい。

再生処理が開始されると、制御部１８は、切替受付部１７１で受け付けられた切替えに対応する最適設定Ｉａが記憶部１５内にあるか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、制御部１８は、ステップＳ２１にて「ある（Ｙｅｓ）」と判断したとき、信号処理部１６に、切替受付部１７１で受け付けられた切替えに対応付けられている最適設定Ｉａを、記憶部１５から読み出させる（ステップＳ２２）。一方、制御部１８は、ステップＳ２１にて「ない（Ｎｏ）」と判断したときには、信号処理部１６に、デフォルト設定Ｉｄを読み出させる（ステップＳ２３）。その際、制御部１８は、対応する最適設定Ｉａが記憶部１５にないことをユーザに報知する処理を行う（ステップＳ２４）。

次に、信号処理部１６は、入力されてくる入力オーディオ信号Ｓｉｎの信号処理を実行する（ステップＳ２５）。これにより、信号処理部１６は、記憶部１５から読出し済みのデータ（デフォルト設定Ｉｄ又は最適設定Ｉａ）を用いて、入力オーディオ信号Ｓｉｎの信号処理を行う。そして、随時、信号処理によって得られる出力オーディオ信号Ｓｏｕｔを、切替実行部１４を通じて接続されている出力系統へ供給する。

この様な再生処理によれば、制御部１８は、切替受付部１７１での受付けが可能なスピーカの切替えのそれぞれにおいて、対応する最適設定Ｉａの取得（図３参照）を一旦実行した後は、最適設定Ｉａを変更するための変更指令等（本実施形態では、取得部１２へのマイク３の接続）を受け付けない限り、信号処理部１６には、記憶部１５に記憶されている同じ最適設定Ｉａを用いて信号処理を実行させる。よって、スピーカの切替えに応じて、当該切替えで選択されるスピーカの特性（スピーカ特性）を自動で最適化することが可能になる。

この様に、本実施形態の信号処理装置１では、測定系統で得られた最適設定Ｉａの保存（記憶部１５への記憶）及び呼出し（記憶部１５からの読出し）を自動で行うことができる。よって、スピーカの切替え時に、スピーカ特性を最適化するための煩雑な操作が不要となる。

［１−３］信号処理装置の他の適用例
図５は、信号処理装置１の他の適用例を示したブロック図である。図５に示される様に、スピーカ２１Ｌ及び２１Ｒの各々が、高音域用スピーカであるツゥイータＴＷと、低音域用スピーカであるウーファＷＦと、を備えたものであり、ツゥイータＴＷ及びウーファＷＦがバイワイヤリング方式で信号処理装置１に接続されていてもよい。図５では、ツゥイータＴＷがＡ系統に接続され、ウーファＷＦがＢ系統に接続された場合が示されている。この様なバイワイヤリング方式でのスピーカの切替えも、本発明におけるスピーカの切替えの一態様に含まれる。

［２］第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る信号処理装置１の構成を概念的に示したブロック図である。図６に示される様に、切替実行部１４は、Ａ系統及びＢ系統に対する切替えを実行するＡ／Ｂ切替部１４１と、サブウーファＳＷが接続され、超低音域用スピーカであるサブウーファＳＷの使用及び不使用を切り替えるオン／オフ切替部１４２と、を含んでいてもよい。

切替実行部１４により、Ａ系統、Ｂ系統、及びサブウーファＳＷの中から信号処理部１６に接続するもの（例えば、Ａ系統のみ、Ｂ系統のみ、Ａ系統＋Ｂ系統、Ａ系統＋ＳＷ、Ｂ系統＋ＳＷ、Ａ系統＋Ｂ系統＋ＳＷ）を選択的に切り替えることができる。この場合も、記憶部１５には、スピーカの切替えに対応付けて、当該切替えで選択されるスピーカの特性（スピーカ特性）を測定することで得られた最適設定Ｉａが記憶される。

この信号処理装置１においても、スピーカの切替えに応じて、当該切替えで選択されるスピーカの特性（スピーカ特性）を自動で最適化することが可能になる。

［３］第３実施形態
上述した信号処理装置１は、２チャンネルのオーディオ信号を処理するものに限らず、マルチチャンネルのオーディオ信号を処理するものであってもよい。この場合、Ａ系統及びＢ系統の各々には、チャンネル数に応じた数のスピーカが接続されることになる。

図７（Ａ）は、３チャンネルのオーディオ信号を処理する信号処理装置１を示した概念図である。図７（Ａ）では、信号処理装置１の出力系統の１つに３つのスピーカ２１Ｌ、２１Ｒ、及び２１Ｃが接続された場合が示されている。この様な信号処理装置１において、３つのスピーカ全てを使用する場合（図７（Ａ）参照）と、２つのスピーカ２１Ｌ及び２１Ｒのみを使用する場合（図７（Ｂ）参照）と、の切替え（この切替えには、信号処理部１６からの出力オーディオ信号Ｓｏｕｔに、スピーカ２１Ｃに供給する信号を含めるか否かを選択する処理が含まれる）も、本発明におけるスピーカの切替えの一態様に含まれる。

［４］第４実施形態
図８は、第４実施形態に係る信号処理装置１の構成を概念的に示したブロック図である。図８に示される様に、信号処理装置１において、操作受付部１７は、最適設定Ｉａを用いた信号処理を行うか否かについての選択を受け付ける選択受付部１７２を含んでいてもよい。即ち、選択受付部１７２は、スピーカ特性を最適化するか否かについてのユーザからの選択指令を受け付ける。

図９は、第４実施形態において信号処理装置１で実行される再生処理を示したフローチャートである。再生処理が開始されると、制御部１８は、選択受付部１７２で受け付けられている選択に従って、スピーカ特性を最適化するか否かを判断する（ステップＳ３１）。

そして、制御部１８は、ステップＳ３１にて「最適化する（Ｙｅｓ）」と判断したとき、図４のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様の処理（ステップＳ３２〜Ｓ３５。信号処理部１６に最適設定Ｉａの読込みを実行させる処理）を実行する。一方、制御部１８は、ステップＳ３１にて「最適化しない（Ｎｏ）」と判断したとき、信号処理部１６に、デフォルト設定Ｉｄを記憶部１５から読み出させる（ステップＳ３６）。

その後、信号処理部１６は、入力されてくる入力オーディオ信号Ｓｉｎの信号処理を実行する（ステップＳ３７）。

本実施形態の信号処理装置１によれば、信号処理装置１において最適設定Ｉａが取得された後でも、何ら変更の加えられてないデフォルト設定Ｉｄに戻して音を再生することが可能になる。即ち、ユーザは、音の再生時において、最適化された音の出力と、デフォルトの音の出力と、を選択することが可能になる。

［５］他の実施形態
上述した信号処理装置１において、出力部１３には、２つに限定されない複数の出力系統が含まれていてもよい。そして、その様な信号処理装置１において、切替実行部１４は、複数の出力系統を様々な組合せで切り替えるものであってもよい。又、信号処理装置１は、出力オーディオ信号Ｓｏｕｔを無線でスピーカに供給する構成を有していてもよい。

信号処理装置１は、スピーカごと又は出力系統ごとのスピーカ特性を測定し、それらの測定結果から、スピーカ又は出力系統の様々な組合せに対応するスピーカ特性や最適設定Ｉａを予測するものであってもよい。

更に、上述した信号処理装置１の各部構成は、オーディオ信号を処理するものに限らず、マイク等を通じて入力される信号等、様々な音声信号を処理するものにも適用することができる。

［６］信号処理装置の他の適用例
図１０は、信号処理装置１の他の適用例を示した概念図である。図１０に示される様に、上述した信号処理装置１の各部構成は、アンプＡｐが２つ設けられたバイアンプにも適用することができる。尚、信号処理装置１の各部構成は、２つのアンプＡｐの何れか一方にのみ適用されてもよいし、両方に適用されてもよい。又、２つのアンプＡｐに対し、バイアンプとシングルアンプとの切替えが実行されてもよく、その様な切替えも、本発明におけるスピーカの切替えの一態様に含まれる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 信号処理装置
３ マイク
１１ 入力部
１２ 取得部
１３ 出力部
１４ 切替実行部
１５ 記憶部
１６ 信号処理部
１７ 操作受付部
１８ 制御部
２１Ｌ、２１Ｒ、２１Ｃ スピーカ
２２Ｌ、２２Ｒ スピーカ
１４１ Ａ／Ｂ切替部
１４２ オン／オフ切替部
１７１ 切替受付部
１７２ 選択受付部
Ａｐ アンプ
Ｉａ 最適設定
Ｉｄ デフォルト設定
Ｐａ 聴取位置
ＴＷ ツゥイータ
ＷＦ ウーファ
ＳＷ サブウーファ
Ｓｉｎ 入力オーディオ信号
Ｓｏｕｔ 出力オーディオ信号

Claims (5)

1. 信号の供給先となるスピーカの切替えを受け付ける切替受付部と、
   前記切替えに対応付けて、当該切替えで選択されるスピーカの特性を測定することで得られた最適設定を記憶した記憶部と、
   前記切替受付部で受け付けられた切替えに対応付けられている最適設定を前記記憶部から読み出し、当該最適設定を用いて、前記スピーカに供給する信号を処理する信号処理部と、
   前記スピーカが接続される複数の出力系統と、
   を備え、
   前記切替受付部での切替えには、何れか１つの前記出力系統を選択するものと、２つ以上の前記出力系統を選択するものと、が含まれる、信号処理装置。
2. 前記複数の出力系統には、高音域用スピーカが接続される出力系統と、低音域用スピーカが接続される出力系統と、が含まれる、請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記信号の処理において前記最適設定を用いるか否か、についての選択を受け付ける選択受付部を更に備え、
   前記最適設定を用いない選択が前記選択受付部で受け付けられたとき、前記信号処理部は、デフォルト設定で前記信号を処理する、請求項１又は２に記載の信号処理装置。
4. 信号の供給先となるスピーカの切替えを受け付ける切替受付部と、
   前記切替えに対応付けて、当該切替えで選択されるスピーカの特性を測定することで得られた最適設定を記憶した記憶部と、
   前記切替受付部で受け付けられた切替えに対応付けられている最適設定を前記記憶部から読み出し、当該最適設定を用いて、前記スピーカに供給する信号を処理する信号処理部と、
   前記信号の処理において前記最適設定を用いるか否か、についての選択を受け付ける選択受付部と、
   を備え、
   前記最適設定を用いない選択が前記選択受付部で受け付けられたとき、前記信号処理部は、デフォルト設定で前記信号を処理する、信号処理装置。
5. 前記切替受付部での受付けが可能な前記切替えに対応する前記最適設定の取得が一旦実行された後は、当該最適設定を変更するための指令の受付けがない限り、前記信号処理部は、前記記憶部に記憶されている同じ最適設定を用いて前記信号を処理する、請求項１〜４の何れかに記載の信号処理装置。

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