JPH05103399A - 音響用デジタル信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル信号処理装置の機能を容易に追加可
能とする。 【構成】 デジタル信号処理装置２１には、追加ユニッ
ト２５を着脱することができる。ＤＳＰ回路３０，３５
は、デジタル信号に変換された音響信号に演算処理を施
し、音場制御や周波数特性変化などの音響効果を施す。
追加ユニット２５を追加すると、ＤＳＰ回路３５が追加
され、デジタル信号処理によって実現される機能が増大
する。ＤＳＰ回路３５は、ＤＳＰ回路３０は、デジタル
信号処理装置２１内のデジタル信号を入出力するので、
アナログ信号への変換回路などは不要である。マイクロ
コンピュータ３３は、追加ユニット２５の有無を検出
し、切換スイッチ３６を切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ装置などに
おいて、音響再生信号にデジタル演算を施して音響効果
を付加するための音響用デジタル信号処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からの音響用デジタル信号処理装置
の構成を図５に示す。デジタル信号処理装置１には、テ
ープレコーダなどのアナログ再生装置２からの音響再生
用アナログ信号が与えらられる。デジタル信号処理装置
１からの出力は、出力増幅器３を介してスピーカ４を駆
動する。デジタル信号処理装置１と出力増幅器３との間
には、追加ユニット５を接続することもできる。

【０００３】デジタル信号処理装置１内には、デジタル
信号処理（以下「ＤＳＰ」と略称する）回路１０、アナ
ログ／デジタル変換（以下「Ａ／Ｄ」と略称する）回路
１１、デジタル／アナログ変換（以下「Ｄ／Ａ」と略称
する）回路１２、マイクロコンピュータ１３および操作
入力回路１４などが含まれる。ＤＳＰ回路１０は、Ａ／
Ｄ回路１１からのデジタル信号を演算処理し、その演算
結果をＤ／Ａ回路１２に与える。Ａ／Ｄ回路１１は、ア
ナログ再生装置２からの音響再生用アナログ信号をデジ
タル信号に変換する。マイクロコンピュータ１３は、操
作入力回路１４に与えられる指示に従ってＤＳＰ回路１
０を制御する。

【０００４】追加ユニット５には、ＤＳＰ回路１５、Ａ
／Ｄ回路１６およびＤ／Ａ回路１７が含まれる。ＤＳＰ
１５は、デジタル信号処理装置１内のマイクロコンピュ
ータ１３から制御され、デジタル信号処理装置１内のＤ
ＳＰ回路１０によって処理された音響信号に対して、さ
らにデジタル信号処理を行う。

【０００５】ＤＳＰ回路１０，１５は、高速度の演算処
理を含むソフトウエアによって、デジタルフィルタなど
の機能を実現し、再生信号に対する各種処理を行う。そ
の処理としては、音場制御や周波数特性変化などが含ま
れる。ＤＳＰ回路１０，１５は、高速度のソフトウエア
処理によって各種機能を実現するので、実現可能な機能
の数には限界がある。このため、多くの処理が必要なと
きには追加ユニット５などを用いて、ＤＳＰ回路１０，
１５を増設する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来からの音響用デジ
タル信号処理装置においては、デジタル信号処理の機能
を増加しようとするときには、図５に示すような追加ユ
ニット５を追加する必要がある。しかしながら、このよ
うな追加ユニット５を追加する構成では、デジタル信号
処理装置１内のＤ／Ａ回路１２からのアナログ出力を、
追加ユニット５内Ａ／Ｄ回路１６でデジタル信号に変換
する必要がある。Ｄ／Ａ回路１２とＡ／Ｄ回路１６との
間のアナログ信号の状態では、ノイズなどの影響を受け
やすい。Ａ／Ｄ回路１６によるデジタル変換の際には、
量子化雑音などが生じるおそれがある。

【０００７】以上のように、従来からの音響用デジタル
信号処理装置においては、機能を増加するため追加ユニ
ットなどを用いると、音響再生用信号の品質が劣化する
おそれがある。また、デジタル信号処理に関しては不要
なＤ／Ａ回路１２およびＡ／Ｄ回路１６を必要とし、音
響用デジタル信号処理装置としてのコストが増大する。

【０００８】本発明の目的は、デジタル信号処理機能を
容易に追加することができる音響用デジタル信号処理装
置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、音響再生すべ
き信号にデジタル演算処理を施して所望の音響効果を付
加するための音響用デジタル信号処理装置において、演
算処理用デジタル信号を直接入出力可能な処理装置本体
と、処理装置本体に着脱可能で、処理装置本体に装着さ
れたとき、処理装置本体からの演算処理用デジタル信号
に演算処理を施し演算結果を表すデジタル信号を処理装
置本体に与える追加処理装置と、処理装置本体への追加
処理装置装着の有無を検出し、追加処理装置が装着され
ていないとき、処理装置本体のみでデジタル演算処理を
行い、追加処理装置が装着されているとき、処理装置本
体および追加処理装置でデジタル演算処理を行うように
制御する制御手段とを含むことを特徴とする音響用デジ
タル信号処理装置である。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、音響用デジタル信号処理装置
には、処理装置本体と追加処理装置と制御手段とを含
み、音響を再生すべき信号にデジタル演算処理を施して
その音響効果を付加する。処理装置本体には、演算処理
用デジタル信号を直接入出力可能である。追加処理装置
は、処理装置本体に対し、デジタル信号を直接入出力可
能である。制御手段は、追加処理装置が処理装置本体に
装着されていることを検出し、処理装置本体および追加
処理装置でデジタル演算処理を行うように制御する。追
加処理装置が装着されていないときには、制御手段は処
理装置本体でデジタル演算処理を行うように制御する。
これによって、追加処理装置を処理装置本体に装着する
だけでデジタル演算処理の機能を追加することを容易に
行うことができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例による音響用デジ
タル信号処理装置の構成を示す。処理装置本体であるデ
ジタル信号処理装置２１には、アナログ再生装置２２か
らの再生用音響信号が与えられる。アナログ再生装置と
しては、磁気テープレコーダやＦＭ放送受信用チューナ
などが含まれる。デジタル信号処理装置２１からの出力
は、出力増幅器２３によって電力増幅され、スピーカ２
４を駆動して音響化する。デジタル信号処理装置２１の
機能は、追加処理装置である追加ユニット２５を装着す
ることによって増大することができる。デジタル信号処
理装置２１には、アナログ入力端子２６が設けられ、ア
ナログ再生装置２２から信号ライン２７を介して音響再
生用の信号が与えられる。デジタル信号処理装置２１に
は、デジタル入力端子２８も設けられ、たとえばコンパ
クトディスク（略称「ＣＤ」）やデジタルオーディオテ
ープ（略称「ＤＡＴ」）などからのデジタル信号による
入力も可能である。デジタル信号処理装置２１の出力端
子２９からは、デジタル演算処理の施された音響信号が
アナログ信号として出力される。

【００１２】デジタル信号処理装置２１内には、ＤＳＰ
回路３１、Ａ／Ｄ回路３１、Ｄ／Ａ回路３２、マイクロ
コンピュータ３３および操作入力回路３４が含まれる。
ＤＳＰ回路３０には、入力端子３０ｉ，３０ｊ、出力端
子３０ｆ，３０ｒおよび制御端子３０ｃが設けられる。
入力端子３０ｉには、アナログ入力端子２６から入力さ
れ、Ａ／Ｄ回路３１によってデジタル信号に変換された
入力信号が与えられる。入力端子３０ｊには、デジタル
入力端子２８からの入力信号が与えられる。追加ユニッ
ト２５に含まれるＤＳＰ回路３５の入力端子３５ｉに
は、ＤＳＰ回路３０の出力端子３０ｆ，３０ｒからの信
号が与えられる。ＤＳＰ回路３５の出力端子３５ｏは、
切換スイッチ３６の個別接点３６ａに接続される。切換
スイッチ３６のもう一方の個別接点３６ｂは、ＤＳＰ回
路３０の出力端子３０ｆ，３０ｒに接続される。切換ス
イッチ３６の共通接点３６ｃは、Ｄ／Ａ回路３２の入力
に接続される。

【００１３】ＤＳＰ回路３０は、制御手段であるマイク
ロコンピュータ３３から制御ライン３７を介する信号に
よって制御される。ＤＳＰ回路３５は、マイクロコンピ
ュータ３３から制御ライン３８を介する信号によって制
御される。切換スイッチ３６は、マイクロコンピュータ
３３から切換ライン３９を介する信号によって切換えら
れる。マイクロコンピュータ３３は、制御ライン３８を
介して、追加ユニット２５の装着の有無の検出をするこ
とができ、追加ユニット２５が装着されているときに
は、切換ライン３９を介して切換スイッチ３６の共通接
点３６ｃが個別接点３６ａ側に接続されるように切換え
る。追加ユニット２５が装着されていないときは、切換
スイッチ３６の共通接点３６ｃは個別接点３６ｂ側に切
換えられる。デジタル信号処理装置２１と追加ユニット
２５との間の接続は、デジタル信号処理装置２１のＤＳ
Ｐ出力端子４１と、追加ユニット２５のＤＳＰ入力端子
４２との間、追加ユニット２５のＤＳＰ出力端子４３と
デジタル信号処理装置２１のＤ／Ａ入力端子４４との間
およびデジタル信号処理装置２１の制御入出力端子４５
と追加ユニット２５の制御入力端子４６との間でそれぞ
れ行われる。

【００１４】図２は、図１図示のＤＳＰ回路３０の機能
を示す。予め定められるプログラムによって、ＤＳＰ回
路３０は、図２（１）に示されるような機能を有する。
入力端子３０ｉ，３０ｊにはスイッチ回路５０ｉ，５０
ｊがそれぞれ接続される。スイッチ回路５０ｉ，５０ｊ
の出力は共通接続され、初期反射音生成回路５１、残響
音生成回路５２および混合回路５３に与えられる。スイ
ッチ回路５０ｉおよび５０ｊは、デジタル信号処理装置
２１に加えられる入力信号に応じて切換えられる。初期
反射音生成回路５１および残響音生成回路５２からの出
力は、混合回路５３および５４に与えられる。混合回路
５３からは、出力端子３０ｆを介して、フロント側出力
が導出される。混合回路５４からは、出力端子３０ｒを
介してリア側出力が導出される。図２（２）は、図２
（１）図示の構成によって実現される音場再生の機能を
示す。時刻ｔ０で原音が発生されると、時刻ｔ１，ｔ
２，ｔ３，ｔ４で初期反射音が生成され、時刻ｔｍから
ｔｎまでで残響音が生成される。これらの出力レベルと
時間間隔を設定することによって、コンサートホールな
どの音場をシュミレーションすることができ、音楽再生
時の雰囲気を調整して臨場感を増加させることができ
る。

【００１５】図３はＤＳＰ回路３０の概略的な構成と、
これによって実現される機能を示す。図３（１）は概略
的な構成を示し、図３（２）はトーンコントロール機能
を示し、図３（３）はパラメトリックイコライザ機能を
示し、図３（４）はグラフィックイコライザ機能を示
す。これらの機能は、ＩＩＲ形やＦＩＲ形のデジタルフ
ィルタによって実現される。

【００１６】図３（１）のＤＳＰ回路３５には、演算回
路５５、ランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」と略
称する）５６およびバックアップ電池５７などが含まれ
る。演算回路５５は、ＲＡＭ５６に設定されるパラメー
タに従って、入力端子３５ｉから入力される信号を演算
処理し、出力端子３５ｏから導出する。ＲＡＭ５６に
は、制御端子３５ｃを介して与えられるパラメータが設
定される。ＲＡＭ５６はバックアップ電池５７によっ
て、そのストア内容が保持される。

【００１７】図３（２）は、図３（１）の構成によって
実現されるトーンコントロール機能を示す。トーンコン
トロール機能では、周波数ｆｌ以下の低域周波数で、利
得レベルＬｌが可変であり、周波数ｆｈ以上の高域で、
利得レベルＬｈが可変である。

【００１８】図３（３）は、図３（１）で実現されるパ
ラメトリックイコライザの機能を示す、パラメトリック
イコライザでは、中心周波数ｆ₀がＦのように可変であ
り、利得もＬで示すように可変であり、特性曲線の形状
を表すＱも可変である。

【００１９】図３（４）は、図３（１）で実現されるグ
ラフィックイコライザの機能を示す。グラフィックイコ
ライザでは、周波数および特性曲線の形状は固定され、
利得が変化可能である。図３（４）図示のグラフィック
イコライザは、１オクターブを１／３の帯域に分割し、
各周波数で調整可能としている。

【００２０】図４は、図１図示の実施例の外観構成を示
す。たとえば、車載用オーディオ装置においては、デジ
タル信号処理装置２１は、トランクルームなどに設けら
れ、運転席近傍のダッシュボードなどに設けられるアナ
ログ再生装置２２から、信号ライン２７を介して再生用
信号が与えられる。追加ユニット２５は、デジタル信号
処理装置２１の蓋を開けて挿入可能である。

【００２１】車載用のオーディオ装置などにおいては、
図４図示のような構成で、アナログ再生装置２２として
のチューナなどに、デジタル信号処理装置２１の制御用
の操作入力手段を設けることもできる。

【００２２】図１図示のようなデジタル信号処理装置２
１に追加ユニット２５を追加することによって、各種の
機能を実現することができる。たとえば、デジタル信号
処理装置２１単体では、トーンコントロールの機能のみ
を実現しているとき、追加ユニット２５を追加してグラ
フィックイコライザの機能を実現させることができる。
また、デジタル信号処理装置２１単体では、フロント側
３バンド、リア側４バンドのパラメトリックイコライザ
を実現しているときに、追加ユニット２５を追加するこ
とによって、フロント側もリア側も７バンドのパラメト
リックイコライザを実現することができる。本実施例に
よれば、ユーザの必要に応じて機能を増設し、しかも不
要な機能を含まないようにすることが容易であるので、
限られたスペースで複数の機能を実現させることができ
る。なお、追加ユニット２５を追加した場合でも、追加
ユニットの機能の動作、非動作をスイッチにより切換え
ることができる構成にしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、処理装置
本体に追加装置を装着するだけでデジタル演算処理によ
って実現される機能を増加させることができる。処理装
置本体からは演算処理用デジタル信号が直接入出力可能
であり、追加処理装置は処理装置本体からの演算処理用
デジタル信号に演算処理を施し、結果を表すデジタル信
号を処理装置本体に与える。制御手段は、追加処理装置
の装着の有無を検出し、追加処理装置が装着していると
きには、処理装置本体および追加処理装置を用いてデジ
タル信号処理を行うので、デジタル信号処理によって実
現される機能を容易に増加することができる。また処理
装置本体は演算処理用デジタル信号を直接入出力可能で
あり、追加処理装置は処理装置本体からの演算処理用デ
ジタル信号に演算処理を施し、演算結果を表すデジタル
信号を処理装置本体に与えるので、途中でアナログ信号
に変換する必要はなく、構成の簡略化によるコスト低下
とノイズなどの減少を図ることができる。

【００２４】さらに本発明によれば、処理装置本体のみ
でもデジタル信号処理が可能であり、さらに追加処理装
置を追加して機能の増大を図ることができる。追加処理
装置の機能を複数種類用意し、必要に応じて選択するこ
とによって、処理装置本体単独の仕様を含めて、多くの
種類の機能を実現する組合せを選択して、必要な機能を
効率的に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略的な電気的構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１図示のＤＳＰ回路３０の等価的な構成と機
能を示す図である。

【図３】図１図示のＤＳＰ回路３５の等価的な構成と機
能を示す図である。

【図４】図１図示の実施例の斜視図である。

【図５】従来からの音響用デジタル信号処理装置の概略
的な構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２１ デジタル信号処理装置 ２２ アナログ再生装置 ２３ 出力増幅器 ２４ スピーカ ２５ 追加ユニット ３０，３５ ＤＳＰ回路 ３１ Ａ／Ｄ回路 ３２ Ｄ／Ａ回路 ３３ マイクロコンピュータ ３４ 操作入力回路 ５１ 初期反射音生成回路 ５２ 残響音生成回路 ５３，５４ 混合回路 ５５ 演算回路 ５６ ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響再生すべき信号にデジタル演算処理
   を施して所望の音響効果を付加するための音響用デジタ
   ル信号処理装置において、 演算処理用デジタル信号を直接入出力可能な処理装置本
   体と、 処理装置本体に着脱可能で、処理装置本体に装着された
   とき、処理装置本体からの演算処理用デジタル信号に演
   算処理を施し演算結果を表すデジタル信号を処理装置本
   体に与える追加処理装置と、 処理装置本体への追加処理装置装着の有無を検出し、追
   加処理装置が装着されていないとき、処理装置本体のみ
   でデジタル演算処理を行い、追加処理装置が装着されて
   いるとき、処理装置本体および追加処理装置でデジタル
   演算処理を行うように制御する制御手段とを含むことを
   特徴とする音響用デジタル信号処理装置。