JPH04123692U - 再生音の周波数特性補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ノイズ発生回路１１からのランダムノイズを
マイクロホン２で収音し、それを、信号処理部１４内に
構成したＩＩＲフィルタで、伝送周波数特性を求め、ま
た、暗騒音の周波数特性を求める。次に、伝送周波数特
性の補正時に、信号処理部１４内に構成したＩＩＲフィ
ルタのフィルタ特性が求めた伝送周波数特性の逆特性と
暗騒音の周波数特性を合成した特性となるように補正す
る。 【効果】 暗騒音の状態に応じて伝送周波数特性を補正
しているので、暗騒音によって音質が変化することを少
なくすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車載用等の再生音の周波数特性補正装置に関し、特にスピーカから 出力された音が聴取者に到達するまでに変化してしまう周波数特性を電気的に補 正する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

車載用の音楽信号再生装置では、スピーカ自体の周波数特性がフラットであっ ても、一般にスピーカから出た音は聴取者の耳に到達するまでに壁等に反射する などして周波数特性が変化してしまう。 それを補正するための再生音の周波数特性補正装置として、従来、図２に示す 構成のものが知られている。

【０００３】 図２において、１は信号発生回路、２はマイクロホン、３は信号処理部、４は ＦＩＲフィルタ、５はマルチプレクサ、６はマイコン等の制御部、７は増幅器、 ８はスピーカである。

【０００４】 まず、伝送周波数特性を測定するために、マルチプレクサ５を信号発生回路１ 側にして、信号発生回路１より生成されるインパルス（図３（ａ））を増幅器７ を介してスピーカ８より発生させる。それをマイクロホン２で収音（図３（ｂ） ）し、信号処理部３にて、ＦＦＴ処理を行ない、伝送周波数特性（図３（ｃ）の 実線）を求めるとともに、その近傍特性（図３（ｃ）の点線）を求め、さらにＩ ＦＦＴ（逆ＦＦＴ）処理を行ない、逆特性のインパルス応答（図３（ｄ））を求 める。

【０００５】 このインパルス応答のサンプル値を制御部６を介して例えば、図７に示す構成 のＦＩＲ（フィニット・インパルス・レスポンス）フィルタ４のフィルタ係数ａ ₀ ，ａ₁，…，ａｎとして設定する。図８においてＴ₁〜Ｔｎは遅延回路、ａ₀〜ａ ｎは係数（乗算）器、ＡＤＤは加算器である。 このフィルタ係数の設定、マルチプレクサ５の切換えなどの制御は、すべて、 制御部６で行なう。 なお、通常の音楽再生時には、マルチプレクサ５をＦＩＲフィルタ４側に切換 えておく。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の装置では、車室内のように、暗騒音の変化する環境で使用す ると、暗騒音の状態によって音質が変化してしまうという欠点があった。 また、伝送周波数特性を求めるのにかなり時間がかかることや、ＦＩＲフィル タを使用しているために、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。

【０００７】 本考案の目的は、暗騒音の状態に応じて伝送周波数特性を補正し、音質の変化 を少なくすることができ、かつ、伝送周波数特性の測定、補正を短時間で行なえ る再生音の周波数特性補正装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために本考案は、所定のノイズ音を発生させるノイ ズ発生部と、聴取者の近傍に設けられ、ノイズ音を含む聴取音および暗騒音を取 り込むマイクロホンと、このマイクロホンで取り込まれた前記ノイズ音および暗 騒音をそれぞれ所定の異なる周波数帯ごとに分割して出力するフィルタ部と、こ のフィルタ部から出力された周波数帯ごとの音のパワーを求め、ノイズ音及び暗 騒音の伝送周波数特性を算出する伝送周波数特性演算部と、聴取者が聴取する再 生音の入力信号レベルを検出する再生音検出部と、該再生音検出部で検出された 再生音がないときは暗騒音の変化に対応するようにフィルタ部のパラメータを変 更して、暗騒音の伝送周波数特性と演算部で算出された伝送周波数特性の逆特性 とを合成した合成周波数特性を求め、フィルタ部の周波数特性を補正する制御を 行なう補正制御部とからなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案では、マイクロホンで取り込まれたノイズ音及び暗騒音をフィルタ部で 周波数帯ごとに分割して、音のパワーを求めて算出された伝送周波数特性と、再 生音のない時の暗騒音に対応する伝送周波数特性の逆特性とを合成した合成周波 数特性を求め、フィルタ部の周波数特性を補正する制御を行なっている。従って 、伝送周波数特性の測定、補正を短時間で行なうことができ、しかも、暗騒音の 状態に応じて伝送周波数特性を補正し、音質の変化を少なくすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により詳細に説明する。 図１は本考案による伝送周波数特性補正装置の一実施例の構成を示すもので、 １１はランダムノイズ発生回路、１２及び１３はマルチプレクサ、１４は信号処 理部、１５は信号レベル監視回路、１６は制御部を示す。

【００１１】 本考案では、ＩＩＲ（インフィニット・インパルス・レスポンス）フィルタを 伝送特性及び暗騒音のスペクトラム測定と伝送特性補正のフィルタとして使って いる（両者のフィルタの切換えは、フィルタ係数を変更するだけで済む）。 本装置の動作は、図４のフローチャートに示すように、伝送周波数特性の測定 と伝送周波数特性の補正に分けられる。

【００１２】 図１の動作を図４を参照しながら詳細に説明する。 まず、伝送周波数特性の測定時の動作について説明する。 まず、伝送周波数特性を測定するため、マルチプレクサ１３をランダムノイズ 発生回路１１側にし、信号発生回路１１により生成されるランダムノイズを増幅 器７を介してスピーカ８から発生させる（図４ステップ２１）。

【００１３】 図５に示すように、車室内１７の聴取者の耳の位置にマイクロホン２を設置し 、スピーカ８からのランダムノイズをこのマイクロホン２で収音する。それを、 信号処理部１４内に構成したＩＩＲフィルタを使って各周波数帯ごとのパワーを 算出して伝送周波数特性を求める。ＩＩＲフィルタにより数バンドのバンドパス フィルタを構成し、各フィルタの出力レベルを基に、伝送特性を決定する。

【００１４】 また、求められた伝送特性の逆特性を求める。これは、例えば３００〜４００ Hzが他の周波数帯に比べて６ｄＢ低かったら、逆に、６ｄＢ持ち上げるような特 性となるようなフィルタ係数（ＩＩＲフィルタ）を算出あるいは、予めメモリ等 に保持しておいて、その中から持ってきてセットする（図４ステップ２３）。こ れらの処理を制御部１６で行なう。

【００１５】 次に、伝送周波数特性の補正時の動作について説明する。 ランダムノイズの発生を中止させ（図４ステップ２４）、マルチプレクサ１３ を信号処理部１４側に切換えて、上記処理によって求められたフィルタ（補正用 ＩＩＲフィルタ）によって補正を行なう（図４ステップ２５）。

【００１６】 この時点では、暗騒音の周波数特性（スペクトラム）はフラットである。また 、上記処理とは別に、入力信号のレベルを信号レベル監視回路１５で監視してい て（図４ステップ２６）、テープの巻戻し、ストップ等により、入力信号が途絶 えたことを感知したら、再びＩＩＲフィルタの係数を最初の測定時と同じバンド パスフィルタとなるように変更し、暗騒音の周波数特性（スペクトラム）を測定 する（図４ステップ２７）。この時、例えば、走行時であれば、ロードノイズ等 により、低域が１０ｄＢ以上持ち上がった特性を示し、一般に、このノイズによ り低音がマスクされ低音感が減少してしまう。

【００１７】 そこで、これを補償するために、図６に示すように、実線で示す伝送周波数特 性の逆特性を点線に示す。測定された暗騒音の周波数特性分だけ補正し（図４ス テップ２８）、一点鎖線で示す周波数特性を得る。実際には、この補正は、ＩＩ Ｒフィルタ（補正時）の係数を変更することで行なう。

【００１８】 すなわち、１００〜２００Hz帯において、それまで特性を２ｄＢ持ち上げてい たとして、暗騒音の特性が１１ｄＢ他より持ち上がっておれば、１１＋２＝１３ ｄＢだけ特性を持ち上げるようなＩＩＲフィルタとなるように、ＩＩＲフィルタ の係数を変更する。以上の動作を繰り返し行なう。

【００１９】 図７は本考案で使用し得るＩＩＲフィルタの構成例を示すもので、遅延回路３ １〜３４、係数（乗算）器４１〜４５および加算器５１よりなる。 従来のＦＩＲフィルタと図７に示すＩＩＲフィルタとを比較すると、同じ振幅 特性（ＶＳ 周波数特性）のフィルタを作成する場合、ハード規模（遅延回路や 乗算器の規模）で、ＩＩＲフィルタの方がＦＩＲフィルタに比べて５〜１０分の １となる。 また、ＦＩＲフィルタでは、収束時間がかかり、伝送周波数特性を求めるのに かなり時間がかかるが、ＩＩＲフィルタではそのようなことはない。

【００２０】 図８は、本考案による伝送周波数特性補正装置の他の実施例の構成を示すもの で、１８はディジタルシグナルプロセッサＤＳＰ、１９はマイクロコンピュータ を示す。 この実施例では、制御部１６の部分をマイクロコンピュータ１９で実現し、そ の他の処理部分をＤＳＰ１８で実現している。 また、さらに他の実施例として、全ての処理をＤＳＰで行なわせるようにして もよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の周波数特性補正装置によれば、暗騒音の状態に応 じて伝送周波数特性を補正しているので、暗騒音によって音質が変化することを 少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による伝送周波数特性補正装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の伝送周波数特性補正装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】図２の補正装置の処理を説明する特性図であ
る。

【図４】図１の補正装置の処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】本考案によるマイクロホンの配置例を示す図で
ある。

【図６】本考案の実施例を説明する特性図である。

【図７】図１のＩＩＲフィルタの構成例を示すブロック
図である。

【図８】本考案による伝送周波数特性補正装置の他の実
施例の構成図である。

【図９】図２のＦＩＲフィルタの構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２ マイクロホン ８ スピーカ １１ ランダムノイズ発生回路 １２，１３ マルチプレクサ １４ 信号処理部 １５ 信号レベル監視回路 １６ 制御部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６０Ｒ 11/02 Ｂ 9144−3Ｄ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のノイズ音を発生させるノイズ発生
   部と、聴取者の近傍に設けられ、前記ノイズ音を含む聴
   取音および暗騒音を取り込むマイクロホンと、該マイク
   ロホンで取り込まれた前記ノイズ音および暗騒音をそれ
   ぞれ所定の異なる周波数帯ごとに分割して出力するフィ
   ルタ部と、該フィルタ部から出力された周波数帯ごとの
   音のパワーを求め、前記ノイズ音及び暗騒音の伝送周波
   数特性を算出する伝送周波数特性演算部と、前記聴取者
   が聴取する再生音の入力信号レベルを検出する再生音検
   出部と、該再生音検出部で検出された再生音のレベルが
   所定値以下であれば、前記暗騒音の変化に対応するよう
   に前記フィルタ部のパラメータを変更して、該暗騒音の
   伝送周波数特性と前記演算部で算出された伝送周波数特
   性の逆特性とを合成した合成周波数特性を求め、前記フ
   ィルタ部の周波数特性を補正する制御を行なう補正制御
   部とからなることを特徴とする再生音の周波数特性補正
   装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタ部は、ＩＩＲフィルタから
   なることを特徴とする請求項１に記載の再生音の周波数
   特性補正装置。