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【発明の名称】 マルチチャンネル音響装置、音響聴取位置特定方法、音響聴取位置特定プログラム及びマルチチャンネル音響システム
【発明者】 【氏名】野藤 龍一郎

【氏名】中濱 光正
【要約】 【課題】本発明は、簡易な構成でユーザの音響聴取ポイントを容易に算出し、その音響取得位置での最適な音響聴取環境を提供できるようにする。

【構成】本発明は、複数のスピーカＬＳＰ、ＣＳＰ、ＲＳＰをスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替え、そのスピーカから出力された音がマイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を複数のスピーカ全てに対して順次実行し、それら測定結果に基づいて複数のスピーカＬＳＰ、ＣＳＰ、ＲＳＰに対する相互配置関係を特定し、複数のスピーカＬＳＰ、ＣＳＰ、ＲＳＰを全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて任意の場所をユーザの音響聴取ポイントとして特定する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２チャンネル以上のチャンネル数に対応した複数のスピーカをスピーカとして用いるか又はマイクロフォンとして用いるかを切り替える切替手段と、
上記切替手段により上記複数のスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、上記スピーカから出力された音が上記マイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を上記複数のスピーカ全てに対して順次実行する測定手段と、
上記測定手段による測定結果に基づいて上記複数のスピーカに対する相互配置関係を特定するスピーカ配置関係特定手段と、
上記切替手段により上記複数のスピーカを全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が上記複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて上記任意の場所をユーザの音響聴取位置として特定する音響聴取位置特定手段と
を具えることを特徴とするマルチチャンネル音響装置。
【請求項２】
上記マルチチャンネル音響装置は、
上記音響聴取位置特定手段により特定された上記音響聴取位置に対してタイムアライメント調整を実行するタイムアライメント調整手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル音響装置。
【請求項３】
上記マイクロフォンに到達して集音された上記音のうち所定周波数帯域以上の音成分を抽出するフィルタ手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル音響装置。
【請求項４】
少なくとも２チャンネル以上のチャンネル数に対応した複数のスピーカをスピーカとして用いるか又はマイクロフォンとして用いるかを切り替える切替手段により、上記複数のスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替える第１切替ステップと、
上記第１切替ステップにより切り替えられた後、上記スピーカから出力された音が上記マイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を上記複数のスピーカ全てに対して順次実行する測定ステップと、
上記測定ステップによる測定結果に基づいて上記複数のスピーカに対する相互配置関係を特定するスピーカ配置関係特定ステップと、
上記複数のスピーカを全てマイクロフォンとして用いるように切り替える第２切替ステップと、
上記第２切替ステップにより上記複数のスピーカが全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が上記複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて上記任意の場所をユーザの音響聴取位置として特定する音響聴取位置特定ステップと
を具えることを特徴とする音響聴取位置特定方法。
【請求項５】
情報処理装置に対して、
少なくとも２チャンネル以上のチャンネル数に対応した複数のスピーカをスピーカとして用いるか又はマイクロフォンとして用いるかを切り替える切替手段により、上記複数のスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替える第１切替ステップと、
上記第１切替ステップにより切り替えられた後、上記スピーカから出力された音が上記マイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を上記複数のスピーカ全てに対して順次実行する測定ステップと、
上記測定ステップによる測定結果に基づいて上記複数のスピーカに対する相互配置関係を特定するスピーカ配置関係特定ステップと、
上記複数のスピーカを全てマイクロフォンとして用いるように切り替える第２切替ステップと、
上記第２切替ステップにより上記複数のスピーカが全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が上記複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて上記任意の場所をユーザの音響聴取位置として特定する音響聴取位置特定ステップと
を具えることを特徴とする音響聴取位置特定プログラム。
【請求項６】
少なくとも２チャンネル以上のチャンネル数に対応した複数のスピーカと、
上記複数のスピーカをスピーカとして用いるか又はマイクロフォンとして用いるかを切り替える切替手段と、
上記切替手段により上記複数のスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、上記スピーカから出力された音が上記マイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を上記複数のスピーカ全てに対して順次実行する測定手段と、
上記測定手段による測定結果に基づいて上記複数のスピーカに対する相互配置関係を特定するスピーカ配置関係特定手段と、
上記切替手段により上記複数のスピーカを全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が上記複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて上記任意の場所をユーザの音響聴取位置として特定する音響聴取位置特定手段と
を具えることを特徴とするマルチチャンネル音響システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネル音響装置、音響聴取位置特定方法、音響聴取位置特定プログラム及びマルチチャンネル音響システムに関し、例えば室内空間や車内空間に配置された複数のスピーカを有するマルチチャンネル音響システムに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内空間に複数のスピーカが配置されたマルチチャンネル音響システムにおいては、当該複数のスピーカにおける配置状態や、ユーザの音響聴取ポイントによっては、複数のスピーカから当該ユーザへそれぞれ到達する音の到達時間が異なるため、ユーザに対して違和感を生じさせることがあった。
【０００３】
このような点を解決する為に様々な発明がなされており、例えば、複数のスピーカから出力される音をユーザの音響聴取ポイントに設置されたマイクロフォンによって拾い、それをフィードバックするというものがある。
【０００４】
しかし、この場合、複数のスピーカからユーザの音響聴取ポイントまでの距離は解るものの、複数のスピーカ同士の配置関係についてまでは解り得ないという問題があった。このような問題を解決する発明として、スピーカに対して個別にマイクロフォンを搭載するようになされた音響システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2005-198249公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでかかる構成の音響システムにおいては、マイクロフォンが搭載された特殊なスピーカをチャンネル数分だけ用意しなければならず、またスピーカ構成が複雑になると共に、既存のスピーカを用いることが出来ないため汎用性が低く、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成でユーザの音響聴取ポイントを容易に算出し、その音響取得位置での最適な音響聴取環境をユーザに提供し得るマルチチャンネル音響装置、音響聴取位置特定方法、音響聴取位置特定プログラム及びマルチチャンネル音響システムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明においては、少なくとも２チャンネル以上のチャンネル数に対応した複数のスピーカをスピーカとして用いるか、又はマイクロフォンとして用いるかを切り替える切替手段により、複数のスピーカのうち何れか一つをスピーカとして用いると共に、残りをマイクロフォンとして用いるように切り替え、そのスピーカから出力された音がマイクロフォンへ到達するまでの時間を測定し、その測定処理を複数のスピーカ全てに対して順次実行し、それら測定結果に基づいて複数のスピーカに対する相互配置関係を特定し、複数のスピーカを全てマイクロフォンとして用いるように切り替えられた後、任意の場所から発生された音が複数のマイクロフォンへそれぞれ到達するまでの到達時間の差に応じた距離に基づいて任意の場所をユーザの音響聴取位置として特定するようにしたことにより、スピーカを必要に応じてマイクロフォンとして用いるだけの簡易な構成により、ユーザの音響聴取位置を容易に特定することができるので、その音響聴取位置に合わせた最適な音響聴取環境をユーザに提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スピーカを必要に応じてマイクロフォンとして用いるだけの簡易な構成により、ユーザの音響聴取位置を容易に特定することができるので、その音響聴取位置に合わせた最適な音響聴取環境をユーザに提供することができ、かくして簡易な構成でユーザの音響聴取位置を容易に特定し、その音響取得位置での最適な音響聴取環境をユーザへ提供し得るマルチチャンネル音響装置、音響聴取位置特定方法、音響聴取位置特定プログラム及びマルチチャンネル音響システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１０】
（１）本発明の原理
（１−１）スピーカの代用
本発明のマルチチャンネル音響システムでは、簡易な構成及び方法によりユーザの音響聴取ポイントを特定するため、まず複数のスピーカに対する相互配置関係を特定し、その相互配置関係を基にユーザの音響取得ポイントを特定するようになされている。
【００１１】
以下、その原理を説明するが、その前に本発明では構成を簡素化するため、スピーカとマイクロフォンとが同じ内部構造である点に着目し、複数のスピーカに対する相互配置関係の特定方法及び音響聴取ポイントの特定方法に際してはスピーカをマイクロフォンとして代用することを前提とする。
【００１２】
図１（Ａ）に示すようにスピーカＳＰでは、アンプ等から入力される音声信号に応じた電流がコイルＬ１に流されたとき、当該コイルＬ１と磁石Ｍｇ１との間に力が発生し、コイルＬ１と繋がっている振動板Ｐ１を振動させることにより音を発生し、スピーカとして機能する。
【００１３】
一方、図１（Ｂ）に示すようにマイクロフォンＭＦでは、周囲の音を拾ったときに振動板Ｐ２が振動すると、それに連動してコイルＬ２が振動し、磁石Ｍｇ２によって当該コイルＬ２に電流が誘起された結果、音声信号としてアンプ等へ出力することによりマイクロフォンとして機能する。
【００１４】
このようにスピーカＳＰとマイクロフォンＭＦとでは、その内部構造が基本的にほぼ同じであるため、本発明では複数配置されたスピーカＳＰの配置関係と、ユーザの音響聴取ポイントを特定する際には、これら複数のスピーカＳＰをマイクロフォンとして用いることにより、マイクロフォンを別に用意する必要がなく、構成を複雑化せずに既存のスピーカＳＰを用い得るようになされている。
【００１５】
（１−２）スピーカの配置関係特定方法
図２に示すように、例えば右チャンネル（Ｒ−ｃｈ）の右スピーカＲＳＰ、左チャンネル（Ｌ−ｃｈ）の左スピーカＬＳＰ及びセンターチャンネル（Ｃ−ｃｈ）の中スピーカＣＳＰからなる合計３チャンネルのマルチチャンネル音響システムにおいては、最初に例えば左スピーカＬＳＰから音を発生させ、その音を右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰによって拾う。
【００１６】
この場合、左スピーカＬＳＰから音を発生させてから右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰに当該音が到達するまでの時間に基づいて、円周Ｌｃ上に中スピーカＣＳＰが存在し、円周Ｌｒ上に右スピーカＲＳＰが存在することが分かる。
【００１７】
次に、右スピーカＲＳＰから音を発生させ、その音を左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰによって拾う。この場合、右スピーカＲＳＰから音を発生させてから左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰに当該音が到達するまでの時間に基づいて、円周Ｒｃ上に中スピーカＣＳＰが存在し、円周Ｒｌ上に左スピーカＬＳＰが存在することが分かる。
【００１８】
ここで中スピーカＣＳＰは、円周Ｌｃと円周Ｒｃとの交点Ｃ１又はＣ２の何れかにあることになり、以上のことを踏まえたうえで、中スピーカＣＳＰから音を発生させ、その音を左スピーカＬＳＰ及び右スピーカＲＳＰによって拾うことにより、円周Ｃｌ上に左スピーカＬＳＰが存在し、円周Ｃｒ上に右スピーカＲＳＰが存在することが分かる。
【００１９】
従って、左スピーカＬＳＰは円周Ｒｌと円周Ｃｌとの交点に存在し、右ススピーカＲＳＰは円周Ｌｒと円周Ｃｒとの交点に存在することは上述より明白であり、中スピーカＣＳＰが交点Ｃ１又はＣ２の何れかであるとすれば、自ずと右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰにおける相互配置関係が特定されることになる。
【００２０】
ここまでで、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰにおける相互配置関係については特定可能であり、これら右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰが作り出す３角形の中で、ユーザがどの聴取場所を音響聴取ポイントとして決定したのかを特定するための方法を次に説明する。
【００２１】
（１−３）ユーザの音響聴取ポイント特定方法
この場合、マルチチャンネル音響システムではユーザの音響聴取ポイントを特定するために、右チャンネル（Ｒ−ｃｈ）の右スピーカＲＳＰ、左チャンネル（Ｌ−ｃｈ）の左スピーカＬＳＰ及びセンターチャンネル（Ｃ−ｃｈ）の中スピーカＣＳＰをそれぞれスピーカとしてではなくマイクロフォンとして機能させて周囲の音を拾えるように設定したうえで、図３に示すように、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰが作り出す３角形の中でユーザが位置する任意の音響聴取ポイントＰＯＳで例えば手を叩く等により音を発生させる。
【００２２】
この場合、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳから発生した音が右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰへ到達するまでの到達時間に違いが生じ、例えばユーザの音響聴取ポイントＰＯＳから発生した音が中スピーカＣＳＰに到達した後、左スピーカＬＳＰにはａ秒遅れで到達し、右スピーカＲＳＰにはｂ秒遅れで到達することになる。
【００２３】
このａ秒遅れを距離Ｄａに換算すると共にｂ秒遅れを距離Ｄｂに換算し、中スピーカＣＳＰからユーザの音響聴取ポイントＰＯＳまでの距離を距離ｎとして、左スピーカＬＳＰからユーザの音響聴取ポイントＰＯＳまでを距離Ｄａ＋ｎ、右スピーカＲＳＰからユーザの音響聴取ポイントＰＯＳまでを距離Ｄｂ＋ｎと仮定する。
【００２４】
そして右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをそれぞれ中心とした円を想定し、距離ｎ、距離Ｄａ＋ｎ、距離Ｄｂ＋ｎを半径としてｎを０から次第に増加させていけば、それぞれ３つの円の交点が現れることになり、その交点をユーザの音響聴取ポイントＰＯＳであると特定することができる。
【００２５】
（１−４）音響聴取ポイントに合わせた音響環境作り
マルチチャンネル音響システムでは、上述のように右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定したうえで、その右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰが作り出す３角形の中におけるユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定することができれば、その音響聴取ポイントＰＯＳに対して右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰからそれぞれ同じタイミングでユーザへ音が到達するようにタイムアライメント調整を行うことができる。
【００２６】
これによりマルチチャンネル音響システムでは、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰから当該ユーザへそれぞれ到達する音の到達時間が揃うことになり、当該ユーザに対して音の違和感を生じさせることを予め回避して最適な音響環境を提供し得るようになされている。
【００２７】
このように上述した本発明の原理を利用したマルチチャンネル音響システムとしては、室内空間に設置される第１の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムと、車内空間に設置される第２の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムとが存在し、それぞれ説明する。
【００２８】
（２）第１の実施の形態
（２−１）第１の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムの回路構成
図４において、１は全体として第１の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムを示し、マルチチャンネル音響装置１Ａと、３チャンネル構成でなる右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰとによって構成されている。
【００２９】
このマルチチャンネル音響装置１Ａは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２がＲＯＭ(Read Only Memory)等に格納された基本プログラムに従って全体を統括制御すると共に、音響聴取位置特定プログラム等のアプリケーションプログラムに従って上述した右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定したうえで、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定し、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を行うようになされている。
【００３０】
実際上、マルチチャンネル音響装置１Ａは、音源（図示せず）から供給される音声信号Ｓ１をパワーアンプ３で増幅し、その音声信号Ｓ１に応じた電流をスイッチＳＷ１を介して右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰのコイルＬ１に流し込み、当該コイルＬ１と磁石Ｍｇ１との間に力を発生させ、コイルＬ１と繋がっている振動板Ｐ１を振動させることにより音を出力させる。
【００３１】
マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、本体部（図示せず）の表面パネルにスピーカとマイクロフォンとを切り替えるための切替スイッチが設けられており、その切替スイッチに対するユーザの切替操作に応じて右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させるか、或いはマイクロフォンとして機能させるかを切り替え得るようになされている。
【００３２】
具体的にはマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、切替スイッチがユーザにより操作されて右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させるように選択されたことを認識した場合、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力する。
【００３３】
一方、マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、切替スイッチがユーザにより操作されて右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをマイクロフォンとして機能させるように選択されたことを認識した場合、スイッチＳＷ１を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力する。
【００３４】
マルチチャンネル音響装置１Ａでは、スイッチＳＷ１を端子Ｔ２側へ切り替えた場合、パワーアンプ３を介して音声信号Ｓ１が供給されることがなく、周囲の音を拾ったときに振動板Ｐ１が振動し、それに連動してコイルＬ１が振動し、磁石Ｍｇ１によって当該コイルＬ１に電流が誘起された結果、周囲の音に対応した音声信号Ｓ３をマイクロフォンアンプ４を介して増幅した後、バンドパスフィルタ５へ送出する。
【００３５】
バンドパスフィルタ５は、音声信号Ｓ３うち所定周波数帯域以上の高周波数帯の音声信号Ｓ３Ｈを抽出し、これをＣＰＵ２へ送出するようになされている。これにより、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰでは振動板Ｐ１のコーン紙が重いために高周波数帯域を拾い難い特性をカバーし、通常のマイクロフォンを用いたときと比べてマイク性能が劣化することがないように配慮している。
【００３６】
またバンドパスフィルタ５は、マイクロフォンとして機能させた右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰによって集音した音声信号Ｓ３うち高周波数帯の音声信号Ｓ３Ｈを抽出することにより、高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈを用いた指向性マイクロフォンとして機能させ得るようになされている。
【００３７】
マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、音声信号Ｓ３Ｈをアナログディジタル変換し、ディジタルの音声データＳ３ＨＤとして信号処理することにより、上述した右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定し、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定し得るようになされている。
【００３８】
（２−２）スピーカの配置関係特定処理手順
続いて、マルチチャンネル音響システム１のマルチチャンネル音響装置１Ａにおいて、上述した右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定する処理手順について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入って次のステップＳＰ１へ移り、左スピーカＬＳＰをスピーカとして機能させると共に、右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ２へ移る。
【００４０】
この場合、具体的にマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、左スピーカＬＳＰに対してはスイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該左スピーカＬＳＰをスピーカとして機能させる一方、右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰに対してはスイッチＳＷ２を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定する。
【００４１】
ステップＳＰ２においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカとして機能する左スピーカＬＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準に左スピーカＬＳＰから出力された音が右スピーカＲＳＰ及び中スピーカＣＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ３へ移る。
【００４２】
ステップＳＰ３においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、次に、中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させると共に、左スピーカＬＳＰ及び右スピーカＲＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ４へ移る。
【００４３】
この場合も、具体的にマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、中スピーカＣＳＰに対してはスイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させる一方、左スピーカＬＳＰ及び右スピーカＲＳＰに対してはスイッチＳＷ２を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該左スピーカＬＳＰ及び右スピーカＲＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定する。
【００４４】
ステップＳＰ４においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカとして機能する中スピーカＣＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準に中スピーカＣＳＰから出力された音が左スピーカＬＳＰ及び右スピーカＲＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ５へ移る。
【００４５】
ステップＳＰ５においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、続いて、右スピーカＲＳＰをスピーカとして機能させると共に、中スピーカＣＳＰ及び左スピーカＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ６へ移る。
【００４６】
ステップＳＰ６においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカとして機能する右スピーカＲＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準に右スピーカＲＳＰから出力された音が中スピーカＣＳＰ及び左スピーカＬＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ７へ移る。
【００４７】
ステップＳＰ７においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰへの到達時間に基づいて各スピーカ（右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰ）間の距離を算出し、次のステップＳＰ８へ移る。
【００４８】
ステップＳＰ８においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、各スピーカ間（右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰ）の距離に基づいて、各スピーカ同士の相互配置関係を特定し、次のステップＳＰ９へ移って処理を終了する。
【００４９】
（２−３）ユーザの音響聴取ポイント特定処理手順
続いて、マルチチャンネル音響装置１Ａにおいて、上述した右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定した後に、ユーザが何れの音響聴取ポイントに存在するかを特定する処理手順について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ２の開始ステップから入って次のステップＳＰ１１へ移り、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰを全てマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ１２へ移る。
【００５１】
ステップＳＰ１２においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰが作り出す３角形の中における任意の音響聴取ポイントＰＯＳから発生された音の右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰへの到達時間の差を測定し、次のステップＳＰ１３へ移る。
【００５２】
ステップＳＰ１３においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、それぞれの到達時間の差に基づいて、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳと各スピーカ（右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰ）との距離をそれぞれ算出し、次のステップＳＰ１４へ移る。
【００５３】
ステップＳＰ１４においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳと中スピーカＣＳＰ）との距離ｎ、音響聴取ポイントＰＯＳと左スピーカＬＳＰとの距離Ｄａ＋ｎ、音響聴取ポイントＰＯＳと右スピーカＲＳＰとの距離Ｄｂ＋ｎに基づいて定められる交点をユーザの音響聴取ポイントＰＯＳであると特定し、次のステップＳＰ１５へ移って処理を終了する。
【００５４】
（２−４）スピーカ配置に応じた音量調整処理手順
次に、マルチチャンネル音響装置１Ａにおいては、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを取り囲む形で存在する右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの配置により定まる面積に応じてボリュームの音量調整を制御する音量調整処理手順について説明する。
【００５５】
マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ３の開始ステップから入って次のステップＳＰ２１へ移り、上述したルーチンＲＴ１の配置関係特定処理手順（図５）に従って右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰにおける相互配置関係を求め、それを２次元座標上の座標値として算出し、次のステップＳＰ２２へ移る。
【００５６】
ステップＳＰ２２においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの２次元座標値を用いて、当該右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰによって囲まれるスピーカ環境（３角形）の面積を算出し、次のステップＳＰ２３へ移る。
【００５７】
ステップＳＰ２３においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が５ｍ２以下であるか否かを判定し、肯定結果が得られると次のステップＳＰ２４へ移る。
【００５８】
ステップＳＰ２４においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が５ｍ２以下の狭い範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在し、この場合、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰから音響聴取ポイントＰＯＳまでの距離が近いため、ボリューム調整時における１ステップ当たりの音量レベルを例えば０．５[dB]に設定し、次のステップＳＰ８へ移って処理を終了する。
【００５９】
これに対してステップＳＰ２３で否定結果が得られると、マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は次のステップＳＰ２５へ移り、スピーカ環境の面積が１０ｍ２以下であるか否かを判定し、肯定結果が得られると次のステップＳＰ２６へ移る。
【００６０】
ステップＳＰ２６においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が１０ｍ２以下の範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在するものの、スピーカ環境の面積が５ｍ２以下の場合よりも広いため、ボリューム調整時における１ステップ当たりの音量レベルを例えば１．０[dB]に設定し、次のステップＳＰ８へ移って処理を終了する。
【００６１】
これに対してステップＳＰ２５で否定結果が得られると、このことはスピーカ環境の面積が１０ｍ２を超える広い範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在することを表しており、このときマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は次のステップＳＰ２７へ移る。
【００６２】
ステップＳＰ２７においてマルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が１０ｍ２を超える広い範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在し、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰから音響聴取ポイントＰＯＳまでの距離が遠いため、ボリューム調整時における１ステップ当たりの音量レベルを例えば２．０[dB]に設定し、次のステップＳＰ８へ移って処理を終了する。
【００６３】
（２−５）第１の実施の形態における動作及び効果
以上の構成において、マルチチャンネル音響装置１ＡのＣＰＵ２は、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させるだけではなく、マイクロフォンとして機能させることが出来るような切替構造とし、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係と、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳとを簡易な計算によって求め、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を実行すれば、マイクロフォンを個別に設けたり、マイクロフォンが搭載された特殊なスピーカを用いることなく、ユーザが現実に存在する音響聴取ポイントＰＯＳに対して最適な音響環境を従来に比して一段と容易に提供することができる。
【００６４】
またマルチチャンネル音響装置１Ａは、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させる一方、マイクロフォンとしても機能させることができ、スピーカとマイクロフォンとを完全に同一の場所に配置したのと同義であるため、スピーカとマイクロフォンとが同じ位置に存在し得ない従来に比して、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰの相互配置関係を特定する際の精度や、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定する際の精度を従来よりも格段に向上させることができる。
【００６５】
さらにマルチチャンネル音響装置１Ａは、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカとして機能させる一方、スイッチＳＷ１の切替により同じ振動板Ｐ１を用いてマイクロフォンとしても機能させることができるので、既存のスピーカを使用することが可能となって汎用性を向上させることができる。
【００６６】
さらにマルチチャンネル音響装置１Ａは、仮に、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが変更された場合でも、スイッチＳＷ１の切替により、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰをスピーカからマイクロフォンへ瞬時に切り替えることができるので、従来のようにマイクロフォンをその都度設置する場合に比べて、音響聴取ポイントＰＯＳの特定を極めて容易かつ短時間で実行することができる。
【００６７】
ところでマルチチャンネル音響装置１Ａでは、音響聴取ポイントＰＯＳを特定した後、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせた最適なタイムアライメント調整を実行することにより最適な音響環境をユーザへ提供することができることに加えて、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰによって囲まれるスピーカ環境の面積に対応させたボリューム調整を併用することにより、ユーザに対して各スピーカとの距離を考慮した最適な音量レベルの音響環境を提供することができる。
【００６８】
さらにマルチチャンネル音響装置１Ａは、音声信号Ｓ３をマイクロフォンアンプ４によって増幅したうえで、バンドパスフィルタ５によって高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈを抽出するようにしたことにより、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰを単にマイクロフォンとして機能させるだけでは不足しがちな高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈをバンドパスフィルタ５によって抽出し得るので、通常のマイクロフォンを用いたときと比べてマイク性能が劣化することがなく、かつ右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰを指向性マイクロフォンとして機能させることもできる。
【００６９】
以上の構成によれば、マルチチャンネル音響システム１のマルチチャンネル音響装置１Ａでは、簡易な構成及び方法でユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを容易に特定し、その音響取得ポイントＰＯＳにおける最適な音響聴取環境をユーザに提供することができる。
【００７０】
（３）第２の実施の形態
（３−１）第２の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムの車内空間配置状態
図８において、１１は全体として第２の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムを示し、車両ＶＨにおける車内空間のフロントコンソール付近にカーオーディオ装置１２が設置されるとともに、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰが車内空間の４隅に設置された構成を有する。
【００７１】
（３−２）第２の実施の形態におけるカーオーディオ装置の回路構成
図４との対応部分に同一符号を付した図９に示すように、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、ＣＰＵ２がＲＯＭ(Read Only Memory)等に格納された基本プログラムに従って全体を統括制御すると共に、音響聴取位置特定プログラム等のアプリケーションプログラムに従って上述したフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係を特定したうえで、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定し、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を行うようになされている。
【００７２】
実際上、カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、入力ボタン１３に対するユーザの操作を介して供給された命令に基づいてディスクドライブ部１４を制御し、ＣＤ(Compact Disc)又はＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の光ディスクを再生し、その音声信号Ｓ１をパワーアンプ３へ供給すると共に、各種再生情報等をＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等でなるディスプレイ１５に表示するようになされている。
【００７３】
実際上、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、ディスクドライブ部１４から供給される音声信号Ｓ１をパワーアンプ３で増幅し、その音声信号Ｓ１に応じた電流をスイッチＳＷ１を介してフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰのコイルＬ１に流し込み、当該コイルＬ１と磁石Ｍｇ１との間に力を発生させ、コイルＬ１と繋がっている振動板Ｐ１を振動させることにより音を出力させる。
【００７４】
カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、本体部（図示せず）の表面パネルにスピーカとマイクロフォンとを切り替えるための切替スイッチが入力ボタン１３の一つとして設けられており、その切替スイッチに対するユーザの切替操作に応じてフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させるか、或いはマイクロフォンとして機能させるかを切り替えるようになされている。
【００７５】
具体的にはカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、切替スイッチがユーザにより操作されてフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させるように選択されたことを認識した場合、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力する。
【００７６】
一方、カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、切替スイッチがユーザにより操作されてフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように選択されたことを認識した場合、スイッチＳＷ１を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力する。
【００７７】
カーオーディオ装置１２では、スイッチＳＷ１を端子Ｔ２側へ切り替えた場合、パワーアンプ３を介して音声信号Ｓ１が供給されることがなく、周囲の音を拾ったときに振動板Ｐ１が振動し、それに連動してコイルＬ１が振動し、磁石Ｍｇ１によって当該コイルＬ１に電流が誘起された結果、周囲の音に対応した音声信号Ｓ３をマイクロフォンアンプ４を介して増幅した後、バンドパスフィルタ５へ送出する。
【００７８】
バンドパスフィルタ５は、音声信号Ｓ３うち所定周波数帯域以上の高周波数帯の音声信号Ｓ３Ｈを抽出し、これをＣＰＵ２へ送出するようになされている。これにより、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰでは振動板Ｐ１のコーン紙が重いために高周波数帯域を拾い難い特性をカバーし、通常のマイクロフォンを用いたときと比べてマイク性能が劣化することがないように配慮している。
【００７９】
またバンドパスフィルタ５は、マイクロフォンとして機能させたフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰによって集音した音声信号Ｓ３うち高周波数帯の音声信号Ｓ３Ｈを抽出することにより、高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈを用いた指向性マイクロフォンとしても機能させ得るようになされている。
【００８０】
カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、音声信号Ｓ３Ｈをアナログディジタル変換し、ディジタルの音声データＳ３ＨＤとして信号処理することにより、上述したフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係を特定し、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定し得るようになされている。
【００８１】
（３−３）スピーカの配置関係特定処理手順
続いて、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２においては、上述したフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係を、図１０のフローチャートに従って特定し得るようになされている。
【００８２】
具体的には、カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ４の開始ステップから入って次のステップＳＰ３１へ移り、フロント右スピーカＦＲＳＰをスピーカとして機能させると共に、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ３２へ移る。
【００８３】
この場合、具体的にカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント右スピーカＦＲＳＰに対してはスイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該フロント右スピーカＦＲＳＰをスピーカとして機能させる一方、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰに対してはスイッチＳＷ２を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定する。
【００８４】
ステップＳＰ３２においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカとして機能させるフロント右スピーカＦＲＬＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準にフロント右スピーカＦＲＳＰから出力された音がフロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ３３へ移る。
【００８５】
ステップＳＰ３３においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、次に、フロント左スピーカＦＬＳＰをスピーカとして機能させると共に、フロント右スピーカＦＲＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ３４へ移る。
【００８６】
この場合も、具体的にカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント左スピーカＦＬＳＰに対してはスイッチＳＷ１を端子Ｔ１側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該フロント左スピーカＦＬＳＰをスピーカとして機能させる一方、フロント右スピーカＦＲＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰに対してはスイッチＳＷ２を端子Ｔ２側へ切り替える切替信号Ｓ２を当該スイッチＳＷ１へ出力することにより、当該フロント右スピーカＦＲＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定する。
【００８７】
ステップＳＰ３４においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカとして機能させるフロント左スピーカＦＬＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準にフロント左スピーカＦＬＳＰから出力された音がフロント右スピーカＦＲＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ３５へ移る。
【００８８】
ステップＳＰ３５においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、続いて、リア右スピーカＲＲＳＰをスピーカとして機能させると共に、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ３６へ移る。
【００８９】
ステップＳＰ３６においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカとして機能させるリア右スピーカＲＲＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準にリア右スピーカＲＲＳＰから出力された音がフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ３７へ移る。
【００９０】
ステップＳＰ３７においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、続いて、リア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させると共に、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ及びリア右スピーカＲＲＳＰをマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ３８へ移る。
【００９１】
ステップＳＰ３８においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカとして機能させるリア左スピーカＲＬＳＰから所定の音を出力し、その出力開始時刻を基準にリア左スピーカＲＬＳＰから出力された音がフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ及びリア右スピーカＲＲＳＰへ到達するまでの到達時間を測定し、次のステップＳＰ３９へ移る。
【００９２】
ステップＳＰ３９においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰへの到達時間に基づいて各スピーカ（フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰ）間の距離を算出し、次のステップＳＰ４０へ移る。
【００９３】
ステップＳＰ４０においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、各スピーカ間（フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰ）の距離に基づいて、各スピーカ同士の相互配置関係を特定し、次のステップＳＰ４１へ移って処理を終了する。
【００９４】
（３−４）ユーザの音響聴取ポイント特定処理手順
続いて、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２において、上述したフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係を特定した後に、ユーザが車内空間における何れの音響聴取ポイントに存在するかを特定する処理手順について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００９５】
カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ５の開始ステップから入って次のステップＳＰ５１へ移り、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰを全てマイクロフォンとして機能させるように設定し、次のステップＳＰ５２へ移る。
【００９６】
ステップＳＰ５２においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰが作り出す４角形の中における任意の音響聴取ポイントＰＯＳ（例えば運転席や助手席等）でユーザにより発生された音のフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰへの到達時間の差を測定し、次のステップＳＰ５３へ移る。
【００９７】
ステップＳＰ５３においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、それぞれの到達時間の差に基づいて、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳと各スピーカ（フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰ）との距離をそれぞれ算出し、次のステップＳＰ５４へ移る。
【００９８】
ステップＳＰ５４においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳとフロント右スピーカＦＲＳＰとの距離、音響聴取ポイントＰＯＳとフロント左スピーカＦＬＳＰとの距離、音響聴取ポイントＰＯＳとリア右スピーカＲＲＳＰとの距離、音響聴取ポイントＰＯＳとリア左スピーカＲＬＳＰとの距離に基づいて定められる交点を、現在ユーザが着座している音響聴取ポイントＰＯＳであると特定し、次のステップＳＰ５５へ移って処理を終了する。
【００９９】
（３−５）スピーカ配置に応じた音量調整処理手順
次に、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２においては、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを取り囲む形で存在するフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの配置により定まるスピーカ環境（４角形）の面積に応じてボリュームの音量調整を制御する音量調整処理手順について説明する。
【０１００】
カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、図１２に示すルーチンＲＴ６の開始ステップから入って次のステップＳＰ６１へ移り、上述したルーチンＲＴ４の配置関係特定処理手順（図１０）に従ってフロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰにおける相互配置関係を求め、それを２次元座標上の座標値として算出し、次のステップＳＰ６２へ移る。
【０１０１】
ステップＳＰ６２においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの２次元座標値を用いて、当該フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰによって囲まれるスピーカ環境（４角形）の面積を算出し、次のステップＳＰ６３へ移る。
【０１０２】
ステップＳＰ６３においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が例えば２ｍ２以下であるか否かを判定し、肯定結果が得られると次のステップＳＰ６４へ移る。
【０１０３】
ステップＳＰ６４においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が２ｍ２以下の狭い車内空間の範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在し、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰから音響聴取ポイントＰＯＳまでの距離が全体的に近いため、ボリューム調整の１ステップ当たりの音量レベルを例えば０．５[dB]に設定し、次のステップＳＰ６８へ移って処理を終了する。
【０１０４】
これに対してステップＳＰ６３で否定結果が得られると、カーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は次のステップＳＰ６５へ移り、スピーカ環境の面積が５ｍ２以下であるか否かを判定し、肯定結果が得られると次のステップＳＰ６６へ移る。
【０１０５】
ステップＳＰ６６においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が５ｍ２以下の車内空間内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在するものの、スピーカ環境の面積が２ｍ２以上であるため、ボリューム調整の１ステップ当たりの音量レベルを例えば１．０[dB]に設定し、次のステップＳＰ６８へ移って処理を終了する。
【０１０６】
これに対してステップＳＰ６５で否定結果が得られると、このことはスピーカ環境の面積が５ｍ２を超える広い車内空間の範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在することを表しており、このときカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は次のステップＳＰ６７へ移る。
【０１０７】
ステップＳＰ６７においてカーオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、スピーカ環境の面積が５ｍ２を超える広い車内空間の範囲内にユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが存在し、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰからユーザの音響聴取ポイントＰＯＳまでの距離が比較的遠いため、ボリューム調整の１ステップ当たりの音量レベルを例えば２．０[dB]に設定し、次のステップＳＰ６８へ移って処理を終了する。
【０１０８】
（３−６）第２の実施の形態における動作及び効果
以上の構成において、マルチチャンネル音響システム１１におけるオーディオ装置１２のＣＰＵ２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させるだけではなく、ときにはマイクロフォンとして機能させることが出来る切替構造とし、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係と、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳとを簡易な計算によって求め、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を実行すれば、マイクロフォンを個別に設けたり、マイクロフォンが搭載された特殊なスピーカを用いることなく、ユーザが車内空間で着座している現実の音響聴取ポイントＰＯＳに対して最適な音響環境を従来に比して一段と容易に提供することができる。
【０１０９】
またマルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させる一方、マイクロフォンとしても機能させることができ、スピーカとマイクロフォンとを完全に同一の場所に配置したのと同義であるため、スピーカとマイクロフォンとが同じ位置に存在し得ない従来に比して、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰの相互配置関係を特定する際の精度や、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定する際の精度を従来よりも格段に向上させることができる。
【０１１０】
さらにマルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させる一方、スイッチＳＷ１の切替により同じ振動板Ｐ１を用いてマイクロフォンとしても機能させることができるので、既存のスピーカを使用することが可能となって汎用性を向上させることができる。
【０１１１】
さらにマルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、仮に、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳが変更された場合でも、スイッチＳＷ１の切替により、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカからマイクロフォンへ瞬時に切り替えることができるので、従来のようにマイクロフォンをその都度設置する場合に比べて、音響聴取ポイントＰＯＳの特定を極めて容易かつ短時間で実行することができる。
【０１１２】
ところでマルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２では、音響聴取ポイントＰＯＳを特定した後、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせた最適なタイムアライメント調整を実行することにより最適な音響環境を提供することができることに加えて、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰによって囲まれるスピーカ環境の面積に対応させたボリューム調整を併用することにより、ユーザに対して各スピーカとの距離を考慮した最適な音量レベルの音響環境を提供することができる。
【０１１３】
さらにマルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２は、音声信号Ｓ３をマイクロフォンアンプ４によって増幅したうえで、バンドパスフィルタ５によって高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈを抽出するようにしたことにより、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰを単にマイクロフォンとして機能させるだけでは不足しがちな高周波数帯域の音声信号Ｓ３Ｈをバンドパスフィルタ５によって抽出し得るので、通常のマイクロフォンを用いたときと比べてマイク性能が劣化することがなく、かつ右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰを指向性マイクロフォンとして機能させることもできる。
【０１１４】
以上の構成によれば、マルチチャンネル音響システム１１のカーオーディオ装置１２では、簡易な構成及び方法で車両ＶＨの車内空間におけるユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを容易に算出し、その音響取得ポイントＰＯＳにおける最適な音響聴取環境をユーザに提供することができる。
【０１１５】
（４）他の実施の形態
なお上述の第１の実施の形態においては、右スピーカＲＳＰ、左スピーカＬＳＰ及び中スピーカＣＳＰからなる３チャンネルのスピーカを用い、第２の実施の形態においては、フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰからなる４チャンネルのスピーカを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、少なくとも２チャンネル以上のスピーカを用いるのであれば、その数は限定されるものではない。
【０１１６】
また上述の第１及び第２の実施の形態においては、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳに対して各スピーカからの音の到達時間が揃うようにタイムアライメント調整を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ユーザにとって違和感のない音響環境を提供することが出来るのであれば、各スピーカからの音の到達時間を僅かにずらすようにタイムアライメント調整を実行したり、その他種々の方法による調整処理を実行するようにしても良い。
【０１１７】
さらに上述の実施の第２の形態においては、スピーカ配置に応じた音量調整処理手順（図１２）を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、車内空間におけるユーザの音響聴取ポイントＰＯＳに基づいて運転席、助手席等のユーザが着座中の座席から最も近いスピーカについてだけはボリューム１ステップ当たりの音量レベルを更に所定レベル下げることにより、１箇所のスピーカだけが他のスピーカに比べて大音量で出力されるという事態を回避するようにしても良い。
【０１１８】
さらに上述の実施の第２の形態においては、各スピーカ（フロント右スピーカＦＲＳＰ、フロント左スピーカＦＬＳＰ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰ）の何れか一つをスピーカとして機能させ、残りをマイクロフォンとして機能させることにより、各スピーカの相互配置関係を特定し、音響聴取ポイントＰＯＳを特定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その後に、フロント右スピーカＦＲＳＰ及びフロント左スピーカＦＬＳＰをマイクロフォンとして機能させ、リア右スピーカＲＲＳＰ及びリア左スピーカＲＬＳＰをスピーカとして機能させるように切り替えて用いれば、前列の座席に着座しているユーザが後列の座席に着座しているユーザに対して話し掛ける際には、振り返ることなくそのまま前方を向いたまま話しをするだけでよく、使い勝手を向上することができる。
【０１１９】
さらに上述の第１及び第２に実施の形態においては、ＣＰＵ２がＲＯＭ(Read Only Memory)等に予め格納された音響聴取位置特定プログラムに従って上述した各スピーカの相互配置関係を特定したうえで、ユーザの音響聴取ポイントＰＯＳを特定し、その音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、記録媒体からインストールした音響聴取位置特定プログラムや、インターネットからダウンロードした音響聴取位置特定プログラムに従って各スピーカの相互配置関係の特定、音響聴取ポイントＰＯＳの特定、音響聴取ポイントＰＯＳに合わせたタイムアライメント調整を実行するようにしても良い。
【０１２０】
さらに上述の第１及び第２に実施の形態においては、切替手段としてのスイッチＳＷ１と、測定手段、スピーカ配置関係特定手段及び音響聴取ポイント特定手段としてのＣＰＵ２によって本発明のマルチチャンネル音響装置としてのマルチチャンネル音響装置１Ａ及びカーオーディオ装置１２を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる切替手段、測定手段、スピーカ配置関係特定手段及び音響聴取ポイント特定手段によって本発明のマルチチャンネル音響装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明のマルチチャンネル音響装置、音響聴取位置特定方法、音響聴取位置特定プログラム及びマルチチャンネル音響システムは、例えば複数のスピーカを有する劇場、映画館等のマルチチャンネル音響システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】スピーカとマイクロフォンの動作原理の説明に供する略線図である。
【図２】スピーカの配置関係特定方法の説明に供する略線図である。
【図３】音響聴取ポイント特定方法の説明に供する略線図である。
【図４】第１の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムの構成を示す略線的ブロック図である。
【図５】第１の実施の形態におけるスピーカの配置関係特定処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態における音響聴取ポイント特定処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態におけるスピーカ配置に応じた音量調整処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態におけるマルチチャンネル音響システムの車内空間配置状態を示す略線図である。
【図９】カーオーディオ装置の回路構成を示す略線的ブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるスピーカの配置関係特定処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態における音響聴取ポイント特定処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態におけるスピーカ配置に応じた音量調整処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１１……マルチチャンネル音響システム、２……ＣＰＵ、３……パワーアンプ、４……マイクロフォンアンプ、５……バンドパスフィルタ、１２……カーオーディオ装置、１３……入力ボタン、１４……ディスクドライブ部、１５……ディスプレイ、Ｌ１、Ｌ２……コイル、Ｍｇ１、Ｍｇ２……磁石、Ｐ１、Ｐ２……振動板、ＲＳＰ……右スピーカ、ＬＳＰ……左スピーカ、ＣＳＰ……中スピーカ、ＦＲＳＰ……フロント右スピーカ、ＦＬＳＰ……フロント左スピーカ、ＲＲＳＰ……リア右スピーカ、ＲＬＳＰ……リア左スピーカ。
【出願人】 【識別番号】０００００２１８５
【氏名又は名称】ソニー株式会社
【出願日】 平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００８２７４０
【弁理士】
【氏名又は名称】田辺 恵基

【識別番号】１００１３６８８１
【弁理士】
【氏名又は名称】佐尾山 和彦
【公開番号】 特開２００８−４７９６９（Ｐ２００８−４７９６９Ａ）
【公開日】 平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願番号】 特願２００６−２１８８２７（Ｐ２００６−２１８８２７）