JPH06149277A - フィルタ係数生成方法 - Google Patents
フィルタ係数生成方法Info
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- JPH06149277A JPH06149277A JP30110292A JP30110292A JPH06149277A JP H06149277 A JPH06149277 A JP H06149277A JP 30110292 A JP30110292 A JP 30110292A JP 30110292 A JP30110292 A JP 30110292A JP H06149277 A JPH06149277 A JP H06149277A
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- sound
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Abstract
(57)【要約】
【目的】機械的にかつ簡単に、しかもＦＩＲフィルタを
最大限に活用することのできるＦＩＲフィルタに設定す
る係数を得る。 【構成】インパルス応答曲線の多数の極値を求めて、こ
れら多数の極値の中から絶対値の大きい順に所望とする
個数だけデータおよびその発生時刻（遅延量）を抽出す
る。
最大限に活用することのできるＦＩＲフィルタに設定す
る係数を得る。 【構成】インパルス応答曲線の多数の極値を求めて、こ
れら多数の極値の中から絶対値の大きい順に所望とする
個数だけデータおよびその発生時刻（遅延量）を抽出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばホール等の音響
特性をシミュレートする目的で音響信号をフィルタを経
由させてその特性を変換する際の、該フィルタに設定さ
れるフィルタ係数を求めるフィルタ係数生成方法に関す
る。
特性をシミュレートする目的で音響信号をフィルタを経
由させてその特性を変換する際の、該フィルタに設定さ
れるフィルタ係数を求めるフィルタ係数生成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ホール等の音響施設は、用途の多
様化によってさまざまな音響特性が求められている。例
えば講演会を行なう場合には、講演者の話を聞き取りや
すいように、残響音等の少ない音響特性が求められ、コ
ンサートを行う場合には、そのコンサートにふさわしい
反射音や残響音等を有する音響特性が求められる。
様化によってさまざまな音響特性が求められている。例
えば講演会を行なう場合には、講演者の話を聞き取りや
すいように、残響音等の少ない音響特性が求められ、コ
ンサートを行う場合には、そのコンサートにふさわしい
反射音や残響音等を有する音響特性が求められる。
【０００３】１つのホールで建築上の手段によって種々
の音響特性を得ようとすると、例えば壁等を可動な構造
とすることにより、その反射特性を変化させる等、大変
大掛りなシステムとなってしまうこととなる。そこで、
近年電気的手段を使用した音響装置をそのホール等に設
置し、その音響装置により種々の音響特性を電気的に生
成することが提案されている。
の音響特性を得ようとすると、例えば壁等を可動な構造
とすることにより、その反射特性を変化させる等、大変
大掛りなシステムとなってしまうこととなる。そこで、
近年電気的手段を使用した音響装置をそのホール等に設
置し、その音響装置により種々の音響特性を電気的に生
成することが提案されている。
【０００４】このような音響空間の特性を制御する場
合、音源から音が発せられ、受聴位置に到達してから約
１５０ｍｓｅｃ程度経過する迄の間に壁等から反射して
戻ってきた初期反射音の制御が重要であることが知られ
ており、所望とする初期反射音を生成するために、入力
信号を互いに異なる各所定の遅延量ずつ遅延させること
により複数の遅延信号を生成し、これら複数の遅延信号
それぞれに各所定の係数を掛算して互いに加算する構成
を備えたＦＩＲフィルタを用いることが有効であること
が知られている（例えば特開平３−２５４２９８号公報
参照）。
合、音源から音が発せられ、受聴位置に到達してから約
１５０ｍｓｅｃ程度経過する迄の間に壁等から反射して
戻ってきた初期反射音の制御が重要であることが知られ
ており、所望とする初期反射音を生成するために、入力
信号を互いに異なる各所定の遅延量ずつ遅延させること
により複数の遅延信号を生成し、これら複数の遅延信号
それぞれに各所定の係数を掛算して互いに加算する構成
を備えたＦＩＲフィルタを用いることが有効であること
が知られている（例えば特開平３−２５４２９８号公報
参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＦＩＲフ
ィルタを構成する遅延手段の段数を増やすにも限界があ
り、できるだけ少ない段数で所期のフィルタ特性を得る
ために遅延量や掛算の係数（これらを総称して単に「係
数」と呼ぶことがある）をどのようにして求めるかが問
題となる。
ィルタを構成する遅延手段の段数を増やすにも限界があ
り、できるだけ少ない段数で所期のフィルタ特性を得る
ために遅延量や掛算の係数（これらを総称して単に「係
数」と呼ぶことがある）をどのようにして求めるかが問
題となる。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、ＦＩＲフィル
タに設定する係数を技術的に簡単に得ることができ、し
かもそのＦＩＲフィルタを最大限に活用することのでき
る係数を得ることのできるフィルタ係数生成方法を提供
することを目的とする。
タに設定する係数を技術的に簡単に得ることができ、し
かもそのＦＩＲフィルタを最大限に活用することのでき
る係数を得ることのできるフィルタ係数生成方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のフィルタ係数生成方法は、入力信号を互いに異なる
各所定の遅延量ずつ遅延させることにより複数の遅延信
号を生成する遅延手段と、該複数の遅延信号それぞれに
各所定の係数を掛算して互いに加算することにより出力
信号を生成する演算手段とを有するフィルタを構成する
ための前記各所定の遅延量および前記各所定の係数を求
めるフィルタ係数生成方法であって、（１）所望とする
特性を得るためのインパルス応答曲線を求め、（２）該
インパルス応答曲線の微係数の符号が変化する多数の極
値を求め、（３）該多数の極値それぞれに対応する前記
インパルス応答曲線の多数のデータの中から絶対値の大
きい順に所望とする個数だけデータを抽出するとともに
抽出されたデータそれぞれに対応する遅延量を抽出する
ことにより、抽出された各データおよび各遅延量を、そ
れぞれ上記各所定の係数および上記各所定の遅延量とし
て用いることを特徴とする。
明のフィルタ係数生成方法は、入力信号を互いに異なる
各所定の遅延量ずつ遅延させることにより複数の遅延信
号を生成する遅延手段と、該複数の遅延信号それぞれに
各所定の係数を掛算して互いに加算することにより出力
信号を生成する演算手段とを有するフィルタを構成する
ための前記各所定の遅延量および前記各所定の係数を求
めるフィルタ係数生成方法であって、（１）所望とする
特性を得るためのインパルス応答曲線を求め、（２）該
インパルス応答曲線の微係数の符号が変化する多数の極
値を求め、（３）該多数の極値それぞれに対応する前記
インパルス応答曲線の多数のデータの中から絶対値の大
きい順に所望とする個数だけデータを抽出するとともに
抽出されたデータそれぞれに対応する遅延量を抽出する
ことにより、抽出された各データおよび各遅延量を、そ
れぞれ上記各所定の係数および上記各所定の遅延量とし
て用いることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のフィルタ係数生成方法は、インパルス
応答曲線の多数の極値を求めて、これら多数の極値の中
から絶対値の大きい順に所望とする個数だけデータおよ
びそのデータの発生時刻（遅延量）を抽出するものであ
り、機械的に容易に係数を求めることができ、しかもそ
のフィルタで模擬することのできる範囲で最大限に、聴
感上自然な反射音に近づけることができる。
応答曲線の多数の極値を求めて、これら多数の極値の中
から絶対値の大きい順に所望とする個数だけデータおよ
びそのデータの発生時刻（遅延量）を抽出するものであ
り、機械的に容易に係数を求めることができ、しかもそ
のフィルタで模擬することのできる範囲で最大限に、聴
感上自然な反射音に近づけることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明が適用される音響装置の全体構成を表した
ブロック図である。ホール内の種々の位置に複数のマイ
クロホン１＿１，…，１＿ｐ，…，１＿ｑ，…，１＿ｎ
が設置されており、そのうちのあるマイクロフォン１＿
１，…，１＿ｐは主として音源から発せられた音を直接
拾うようにその配置位置、向き、指向特性等が定められ
ており、またあるマイクロフォン１＿ｐ＋１，…，１＿
ｑは主として初期反射音を拾うように、さらにあるマイ
クロフォン１＿ｑ＋１，…，１＿ｎは主として建物の残
響音を拾うようにその配置位置、向き、指向特性等が定
められている。
１は、本発明が適用される音響装置の全体構成を表した
ブロック図である。ホール内の種々の位置に複数のマイ
クロホン１＿１，…，１＿ｐ，…，１＿ｑ，…，１＿ｎ
が設置されており、そのうちのあるマイクロフォン１＿
１，…，１＿ｐは主として音源から発せられた音を直接
拾うようにその配置位置、向き、指向特性等が定められ
ており、またあるマイクロフォン１＿ｐ＋１，…，１＿
ｑは主として初期反射音を拾うように、さらにあるマイ
クロフォン１＿ｑ＋１，…，１＿ｎは主として建物の残
響音を拾うようにその配置位置、向き、指向特性等が定
められている。
【００１０】これら複数のマイクロフォン１＿１，…，
１＿ｐ，…，１＿ｑ，…，１＿ｎで得られた信号は信号
処理装置２に入力される。信号処理装置２の内部構成に
ついては後述する。この信号処理装置２は、コントロー
ラ３から出力されるＭＩＤＩ規格に準拠した制御信号に
より制御される。コントローラ３を操作することにより
このホールの音響特性を例えば講演向きに調整したりコ
ンサート向きに調整することができる。
１＿ｐ，…，１＿ｑ，…，１＿ｎで得られた信号は信号
処理装置２に入力される。信号処理装置２の内部構成に
ついては後述する。この信号処理装置２は、コントロー
ラ３から出力されるＭＩＤＩ規格に準拠した制御信号に
より制御される。コントローラ３を操作することにより
このホールの音響特性を例えば講演向きに調整したりコ
ンサート向きに調整することができる。
【００１１】またホール前方に設置された舞台の袖にコ
ントロールボックス４が設置されており、このコントロ
ールボックス４はコントローラ３と例えばＲＳ２３２Ｃ
等に準拠したインターフェースで接続されており、コン
トローラ３を直接操作することに代えこのコントロール
ボックス４の押釦スイッチ等を操作しても同様な調整が
行なわれる。
ントロールボックス４が設置されており、このコントロ
ールボックス４はコントローラ３と例えばＲＳ２３２Ｃ
等に準拠したインターフェースで接続されており、コン
トローラ３を直接操作することに代えこのコントロール
ボックス４の押釦スイッチ等を操作しても同様な調整が
行なわれる。
【００１２】信号処理装置２から複数系統（ここでは３
系統）の音響信号が出力され各音響信号はアンプ５＿
１，５＿２，５＿３でそれぞれ増幅され、各スピーカ６
＿１，６＿２，６＿３からホール内に放音される。ここ
でスピーカ６＿１は例えばホール前方両側に備えられた
２個のクラスタースピーカであり、スピーカ６＿２は例
えば前方両側壁に埋め込まれた合計６個のウォールスピ
ーカであり、スピーカ６＿３は、例えば客席天井に設置
された合計２８個のシーリングスピーカである。
系統）の音響信号が出力され各音響信号はアンプ５＿
１，５＿２，５＿３でそれぞれ増幅され、各スピーカ６
＿１，６＿２，６＿３からホール内に放音される。ここ
でスピーカ６＿１は例えばホール前方両側に備えられた
２個のクラスタースピーカであり、スピーカ６＿２は例
えば前方両側壁に埋め込まれた合計６個のウォールスピ
ーカであり、スピーカ６＿３は、例えば客席天井に設置
された合計２８個のシーリングスピーカである。
【００１３】図２は、図１に１つのブロックで示した信
号処理装置２の内部構成を示したブロック図である。図
１に示す複数のマイクロフォン１＿１，…，１＿ｐ，
…，１＿ｑ，…，１＿ｎで得られた各信号Ａ＿１，…，
Ａ＿ｐ，…，Ａ＿ｑ，…，Ａ＿ｎはＡ／Ｄ変換器２１に
入力され、所定のサンプリング周波数、例えば４８ｋＨ
ｚでサンプリングされてディジタルの信号Ｄ＿１，…，
Ｄ＿ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎに変換される。
号処理装置２の内部構成を示したブロック図である。図
１に示す複数のマイクロフォン１＿１，…，１＿ｐ，
…，１＿ｑ，…，１＿ｎで得られた各信号Ａ＿１，…，
Ａ＿ｐ，…，Ａ＿ｑ，…，Ａ＿ｎはＡ／Ｄ変換器２１に
入力され、所定のサンプリング周波数、例えば４８ｋＨ
ｚでサンプリングされてディジタルの信号Ｄ＿１，…，
Ｄ＿ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎに変換される。
【００１４】このディジタルの信号Ｄ＿１，…，Ｄ＿
ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎ、はミキサ２２に入力され
る。このミキサ２２は、コントローラ３から入力された
制御信号に基づいてこの信号処理装置２を制御する制御
手段２５からの指令に従って、力された複数の信号Ｄ＿
１，…，Ｄ＿ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎを適宜混合し
３系統の混合信号Ｍ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３を生成するも
のである。ミキサ２２で生成された３系統の混合信号Ｍ
＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３は、信号処理装置２３に入力され
る。この信号処理装置２３は、音源から音が発せられ、
受聴位置に到達してから約１５０ｍｓｅｃ程度経過する
迄の間の初期反射音を模擬する初期反射音生成部２３１
と、該初期反射音に後続する反射音（残響音）を模擬す
る後部残響音生成部２３２から構成されており、このう
ち初期反射音生成部２３１は、第１の初期反射音生成手
段２３１＿１および第２の初期反射音生成手段２３１＿
２から構成されている。
ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎ、はミキサ２２に入力され
る。このミキサ２２は、コントローラ３から入力された
制御信号に基づいてこの信号処理装置２を制御する制御
手段２５からの指令に従って、力された複数の信号Ｄ＿
１，…，Ｄ＿ｐ，…，Ｄ＿ｑ，…，Ｄ＿ｎを適宜混合し
３系統の混合信号Ｍ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３を生成するも
のである。ミキサ２２で生成された３系統の混合信号Ｍ
＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３は、信号処理装置２３に入力され
る。この信号処理装置２３は、音源から音が発せられ、
受聴位置に到達してから約１５０ｍｓｅｃ程度経過する
迄の間の初期反射音を模擬する初期反射音生成部２３１
と、該初期反射音に後続する反射音（残響音）を模擬す
る後部残響音生成部２３２から構成されており、このう
ち初期反射音生成部２３１は、第１の初期反射音生成手
段２３１＿１および第２の初期反射音生成手段２３１＿
２から構成されている。
【００１５】また第１の初期反射音生成手段２３１＿１
は、初期反射音生成手段２３１＿１＿１，初期反射音拡
散手段２３１＿１＿２、およびイコライザ２３１＿１＿
３から構成されている。第２の初期反射音生成手段２３
１＿２も、第１の初期反射音生成手段２３１＿１と同様
に構成される。第２の初期反射音生成手段２３１＿２
は、第１の初期反射音生成手段２３１＿１と比べ設定さ
れるパラメータ等が相違するのみであるため、ここでは
図示は省略し、また以後の説明は第１の初期反射音生成
手段２３１＿１の説明で代表させる。
は、初期反射音生成手段２３１＿１＿１，初期反射音拡
散手段２３１＿１＿２、およびイコライザ２３１＿１＿
３から構成されている。第２の初期反射音生成手段２３
１＿２も、第１の初期反射音生成手段２３１＿１と同様
に構成される。第２の初期反射音生成手段２３１＿２
は、第１の初期反射音生成手段２３１＿１と比べ設定さ
れるパラメータ等が相違するのみであるため、ここでは
図示は省略し、また以後の説明は第１の初期反射音生成
手段２３１＿１の説明で代表させる。
【００１６】また、後部残響音生成部２３２は、後部残
響音生成手段２３２＿１，イコライザ２３２＿２から構
成されている。ミキサ２２から出力された各混合信号Ｍ
＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３は、それぞれ第１の初期反射音生
成手段２３１＿１，第２の初期反射音生成手段２３１＿
２，後部残響音生成部２３２に入力される。これら第１
の初期反射音生成手段２３１＿１，第２の初期反射音生
成手段２３１＿２，後部残響音生成部２３２では、入力
された各混合信号Ｍ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３が、制御手段
２５からの指令に基づいて、それぞれ、図１に示すスピ
ーカ６＿１（ホール前方両側に設置されたクラスタース
ピーカ）、スピーカ６＿２（前方両側壁に埋め込まれた
ウォールスピーカ）、スピーカ６＿３（客席天井に設置
されたシーリングスピーカ）から放音するにふさわし
い、それぞれ第１の初期反射音を表わす音響信号ＳＤ＿
１，第２の初期反射音を表わす音響信号ＳＤ＿２，後部
残響音を表わす音響信号ＳＤ＿３に変換される。これら
の音響信号ＳＤ＿１，ＳＤ＿２，ＳＤ＿３はディジタル
の信号であり、Ｄ／Ａ変換器２４に入力されてこのＤ／
Ａ変換器２４でそれぞれアナログの音響信号ＳＡ＿１，
ＳＡ＿２，ＳＡ＿３に変換される。これら各アナログの
音響信号ＳＤ＿１，ＳＤ＿２，ＳＤ＿３は、図１に示す
各アンプ５＿１，５＿２，５＿３を経由し、スピーカ６
＿１，６＿２，６＿３によりホール内に放音される。
響音生成手段２３２＿１，イコライザ２３２＿２から構
成されている。ミキサ２２から出力された各混合信号Ｍ
＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３は、それぞれ第１の初期反射音生
成手段２３１＿１，第２の初期反射音生成手段２３１＿
２，後部残響音生成部２３２に入力される。これら第１
の初期反射音生成手段２３１＿１，第２の初期反射音生
成手段２３１＿２，後部残響音生成部２３２では、入力
された各混合信号Ｍ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３が、制御手段
２５からの指令に基づいて、それぞれ、図１に示すスピ
ーカ６＿１（ホール前方両側に設置されたクラスタース
ピーカ）、スピーカ６＿２（前方両側壁に埋め込まれた
ウォールスピーカ）、スピーカ６＿３（客席天井に設置
されたシーリングスピーカ）から放音するにふさわし
い、それぞれ第１の初期反射音を表わす音響信号ＳＤ＿
１，第２の初期反射音を表わす音響信号ＳＤ＿２，後部
残響音を表わす音響信号ＳＤ＿３に変換される。これら
の音響信号ＳＤ＿１，ＳＤ＿２，ＳＤ＿３はディジタル
の信号であり、Ｄ／Ａ変換器２４に入力されてこのＤ／
Ａ変換器２４でそれぞれアナログの音響信号ＳＡ＿１，
ＳＡ＿２，ＳＡ＿３に変換される。これら各アナログの
音響信号ＳＤ＿１，ＳＤ＿２，ＳＤ＿３は、図１に示す
各アンプ５＿１，５＿２，５＿３を経由し、スピーカ６
＿１，６＿２，６＿３によりホール内に放音される。
【００１７】図３は、図２に各ブロックで示す初期反射
音生成手段２３１＿１＿１および初期反射音拡散手段２
３１＿１＿２の構成を示した回路ブロック図である。初
期反射音生成手段２３１＿１＿１は、いわゆるＦＩＲフ
ィルタの構造を有しており、混合信号Ｍ＿１を入力し、
制御手段２５（図２参照）からの指令に基づいて設定さ
れた各遅延量だけ順次遅延する複数（ここではｍ個）の
遅延部５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ＿１，５１＿
ｍからなる遅延手段５１、各遅延部５１＿１，５１＿
２，…，５１＿ｍ＿１，５１＿ｍの各出力信号（各遅延
信号）に制御手段２５からの指令に基づいて設定された
各所定の係数を掛け算する各掛算器５２＿１，５２＿
２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍ、およびこれら各掛算
器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍか
ら出力された信号を互いに加算する、多数の単位加算器
５３＿１，…，５３＿ｍ−２，５３＿ｍ−１からなる加
算器５３から構成されている。
音生成手段２３１＿１＿１および初期反射音拡散手段２
３１＿１＿２の構成を示した回路ブロック図である。初
期反射音生成手段２３１＿１＿１は、いわゆるＦＩＲフ
ィルタの構造を有しており、混合信号Ｍ＿１を入力し、
制御手段２５（図２参照）からの指令に基づいて設定さ
れた各遅延量だけ順次遅延する複数（ここではｍ個）の
遅延部５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ＿１，５１＿
ｍからなる遅延手段５１、各遅延部５１＿１，５１＿
２，…，５１＿ｍ＿１，５１＿ｍの各出力信号（各遅延
信号）に制御手段２５からの指令に基づいて設定された
各所定の係数を掛け算する各掛算器５２＿１，５２＿
２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍ、およびこれら各掛算
器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍか
ら出力された信号を互いに加算する、多数の単位加算器
５３＿１，…，５３＿ｍ−２，５３＿ｍ−１からなる加
算器５３から構成されている。
【００１８】また初期反射音拡散手段２３１＿１＿２
は、いわゆるオールパスフィルタの構成を有しており、
初期反射音生成手段２３１＿１＿１により得られる初期
反射音より十分に密度の細かい初期反射音が得られるよ
うになされている。例えば、遅延部５１の各遅延手段５
１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍにおけ
る遅延量以下の遅延量だけ遅延させる遅延手段６２、加
算器６１の出力に制御手段２５からの指令に基づく係数
を掛け算する掛算器６３、この掛算器６３の出力と遅延
手段６２の出力とを加算する第２の加算器６４、遅延手
段６２の出力に制御手段２５からの指令に基づく係数を
掛算する第２の掛算器６５を有している。加算器６１で
は、初期反射音生成手段２３１＿１＿１の出力と第２の
掛算器６５の出力とが加算される。また第２の加算器６
４の出力はイコライザ２３１＿１＿３（図２参照）に入
力される。
は、いわゆるオールパスフィルタの構成を有しており、
初期反射音生成手段２３１＿１＿１により得られる初期
反射音より十分に密度の細かい初期反射音が得られるよ
うになされている。例えば、遅延部５１の各遅延手段５
１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍにおけ
る遅延量以下の遅延量だけ遅延させる遅延手段６２、加
算器６１の出力に制御手段２５からの指令に基づく係数
を掛け算する掛算器６３、この掛算器６３の出力と遅延
手段６２の出力とを加算する第２の加算器６４、遅延手
段６２の出力に制御手段２５からの指令に基づく係数を
掛算する第２の掛算器６５を有している。加算器６１で
は、初期反射音生成手段２３１＿１＿１の出力と第２の
掛算器６５の出力とが加算される。また第２の加算器６
４の出力はイコライザ２３１＿１＿３（図２参照）に入
力される。
【００１９】図２に示すイコライザ２３１＿１＿３は、
初期反射音拡散手段２３１＿１＿２からの出力信号全体
の周波数特性を調整するフィルタであり、種々の構成の
ものが周知であるためここではイコライザ２３１＿１＿
３の例示および説明は省略する。初期反射音生成手段２
３１＿１＿１では混合信号Ｍ＿１が入力されて遅延手段
５１により互いに遅延量の異なるｍ個の遅延信号が生成
され、それらｍ個の遅延信号が掛算器５２＿１，５２＿
２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍおよび加算器５３によ
り積和演算される。ここまでは従来の初期反射音生成手
段と同じであるが、本発明を実施してフィルタ係数の数
を少なくしすぎると、フラッターエコーのように不自然
な初期反射音として聞えることがあり、十分な性能の初
期反射音を得ることができないことがある。
初期反射音拡散手段２３１＿１＿２からの出力信号全体
の周波数特性を調整するフィルタであり、種々の構成の
ものが周知であるためここではイコライザ２３１＿１＿
３の例示および説明は省略する。初期反射音生成手段２
３１＿１＿１では混合信号Ｍ＿１が入力されて遅延手段
５１により互いに遅延量の異なるｍ個の遅延信号が生成
され、それらｍ個の遅延信号が掛算器５２＿１，５２＿
２，…，５２＿ｍ＿１，５２＿ｍおよび加算器５３によ
り積和演算される。ここまでは従来の初期反射音生成手
段と同じであるが、本発明を実施してフィルタ係数の数
を少なくしすぎると、フラッターエコーのように不自然
な初期反射音として聞えることがあり、十分な性能の初
期反射音を得ることができないことがある。
【００２０】初期反射音拡散手段２３１＿１＿２は、こ
のような欠点を補う目的で設けられており、遅延手段６
２と帰還手段（加算器６１および掛算器６５）を備えて
いるため、例えば仮にこの初期反射音拡散手段２３１＿
１＿２にインパルス信号が入力された場合、このインパ
ルス信号が理論上無限に続く多数のインパルス列に分解
される。したがって初期反射音生成手段２３１＿１＿１
の出力信号をこの初期反射音拡散手段２３１＿１＿２を
経由させることにより、初期反射音生成手段２３１＿１
＿１の出力信号が時間的に拡散され、自然な音色の初期
反射音を担持する信号に変換される。この初期反射音拡
散手段２３１＿１＿２の出力信号は、前述したようにイ
コライザ２３１＿１＿３（図２参照）に入力されてその
周波数特性が調整され、その後Ｄ／Ａ変換器２４，アン
プ５＿１、スピーカ６＿１を経由してホール内に放音さ
れる。
のような欠点を補う目的で設けられており、遅延手段６
２と帰還手段（加算器６１および掛算器６５）を備えて
いるため、例えば仮にこの初期反射音拡散手段２３１＿
１＿２にインパルス信号が入力された場合、このインパ
ルス信号が理論上無限に続く多数のインパルス列に分解
される。したがって初期反射音生成手段２３１＿１＿１
の出力信号をこの初期反射音拡散手段２３１＿１＿２を
経由させることにより、初期反射音生成手段２３１＿１
＿１の出力信号が時間的に拡散され、自然な音色の初期
反射音を担持する信号に変換される。この初期反射音拡
散手段２３１＿１＿２の出力信号は、前述したようにイ
コライザ２３１＿１＿３（図２参照）に入力されてその
周波数特性が調整され、その後Ｄ／Ａ変換器２４，アン
プ５＿１、スピーカ６＿１を経由してホール内に放音さ
れる。
【００２１】ここで、初期反射音生成手段２３１＿１＿
１を構成する遅延手段５１の各遅延部５１＿１，５１＿
２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍに設定される各遅延量
および各掛算器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ−
１，５２＿ｍに設定される各係数の求め方について説明
する。図４は、以下に説明するインパルス応答曲線およ
び抽出された各係数を表わした図でる。
１を構成する遅延手段５１の各遅延部５１＿１，５１＿
２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍに設定される各遅延量
および各掛算器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ−
１，５２＿ｍに設定される各係数の求め方について説明
する。図４は、以下に説明するインパルス応答曲線およ
び抽出された各係数を表わした図でる。
【００２２】ここでは、先ず、この初期反射音生成手段
２３１＿１＿１において得ようとする特性のインパルス
応答曲線が求められる。このインパルス応答曲線は、実
際の音場を測定して求めてもよく、あるいはこれと同等
のコンピュータシミュレーションにより求めてもよい
が、ここでは実際の音場を測定して求める場合について
説明する。
２３１＿１＿１において得ようとする特性のインパルス
応答曲線が求められる。このインパルス応答曲線は、実
際の音場を測定して求めてもよく、あるいはこれと同等
のコンピュータシミュレーションにより求めてもよい
が、ここでは実際の音場を測定して求める場合について
説明する。
【００２３】ここでは、この実施例の音響装置が設置さ
れるホールの音響特性と所望とする音響特性との“差”
を求め、この音響特性装置によってその“差”に相当す
る音響特性を作り出して補おうとするものであるため、
ここで求める必要があるのはその“差”のインパルス応
答曲線である。そこで、所望とする音響特性を得ること
のできる反射壁に向けて音を発しその反射壁から反射し
た音をマイクロフォンで収録し、発せられた音と収録し
た音とに基づいてそのインパルス応答を求める。このイ
ンパルス応答を求める演算は、通常、コンピュータによ
るディジタル演算により求められるため、得られた信号
は例えば４８ｋＨｚ等のサンプリング周波数でサンプリ
ングされてＡ／Ｄ変換されコンピュータに取り込まれ
る。
れるホールの音響特性と所望とする音響特性との“差”
を求め、この音響特性装置によってその“差”に相当す
る音響特性を作り出して補おうとするものであるため、
ここで求める必要があるのはその“差”のインパルス応
答曲線である。そこで、所望とする音響特性を得ること
のできる反射壁に向けて音を発しその反射壁から反射し
た音をマイクロフォンで収録し、発せられた音と収録し
た音とに基づいてそのインパルス応答を求める。このイ
ンパルス応答を求める演算は、通常、コンピュータによ
るディジタル演算により求められるため、得られた信号
は例えば４８ｋＨｚ等のサンプリング周波数でサンプリ
ングされてＡ／Ｄ変換されコンピュータに取り込まれ
る。
【００２４】次に、音響装置を設置しようとするホール
に用いる壁材に向けて同様の測定を行ない、これらの測
定に基づいて、図４（ａ）に示すような、音響装置で補
うべき“差”の音響特性のインパルス応答曲線が求めら
れる。図４（ａ）に示す棒状の配列は、時系列的なディ
ジタルデータを表わし、その包絡線が求められたインパ
ルス応答曲線となる。
に用いる壁材に向けて同様の測定を行ない、これらの測
定に基づいて、図４（ａ）に示すような、音響装置で補
うべき“差”の音響特性のインパルス応答曲線が求めら
れる。図４（ａ）に示す棒状の配列は、時系列的なディ
ジタルデータを表わし、その包絡線が求められたインパ
ルス応答曲線となる。
【００２５】このようにして所望とする特性を得るため
のインパルス応答曲線が求められると、次にこのインパ
ルス応答曲線の微係数の符号が変化する多数の極値Ｄi
およびＤi が発生した時刻ｔi が求められる。このよう
な極値は通常極めて多数存在するため、これら多数の極
値それぞれに対応する、インパルス応答曲線の多数のデ
ータ値の中から絶対値｜Ｄi ｜の大きい順に所望する個
数だけデータ値とそのデータが発生した時刻ｔi が求め
られる。図３に示す初期反射音生成手段２３１＿１＿１
の遅延手段５１はｍ段の遅延部５１＿１，５１＿２，
…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍが存在するため、ここでは
ｍ個のデータ値Ｄi および各データ値に対応する各時刻
ｔi が求められる（図４（ｂ））。この各時刻ｔi が本
発明にいう各所定の遅延量に対応する。具体的には、こ
れら各時刻ｔi を時間的に早いものから順に並べ互いに
隣接する時刻間の各差分が求められ、それら各差分がそ
れぞれ各遅延部５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−
１，５１＿ｍに設定される各遅延量とされる。また上記
のようにして求められたｍ個のデータ値Ｄi を発生時刻
順に並べ、このように並べられたｍ個の各データ値Ｄi
が各掛算器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ−１，５
２＿ｍに設定される各所定の係数とされる。
のインパルス応答曲線が求められると、次にこのインパ
ルス応答曲線の微係数の符号が変化する多数の極値Ｄi
およびＤi が発生した時刻ｔi が求められる。このよう
な極値は通常極めて多数存在するため、これら多数の極
値それぞれに対応する、インパルス応答曲線の多数のデ
ータ値の中から絶対値｜Ｄi ｜の大きい順に所望する個
数だけデータ値とそのデータが発生した時刻ｔi が求め
られる。図３に示す初期反射音生成手段２３１＿１＿１
の遅延手段５１はｍ段の遅延部５１＿１，５１＿２，
…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍが存在するため、ここでは
ｍ個のデータ値Ｄi および各データ値に対応する各時刻
ｔi が求められる（図４（ｂ））。この各時刻ｔi が本
発明にいう各所定の遅延量に対応する。具体的には、こ
れら各時刻ｔi を時間的に早いものから順に並べ互いに
隣接する時刻間の各差分が求められ、それら各差分がそ
れぞれ各遅延部５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−
１，５１＿ｍに設定される各遅延量とされる。また上記
のようにして求められたｍ個のデータ値Ｄi を発生時刻
順に並べ、このように並べられたｍ個の各データ値Ｄi
が各掛算器５２＿１，５２＿２，…，５２＿ｍ−１，５
２＿ｍに設定される各所定の係数とされる。
【００２６】ここでは上記のようにインパルス応答曲線
の多数の極値を求め、それら多数の極値の中からデータ
値の絶対値の大きなものから順に所定数抽出するように
したため、それらｍ段の各遅延部５１＿１，５１＿２，
…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍに設定される各遅延量、お
よび各掛算器５２＿１，５２＿２，５２＿ｍ−１，５２
＿ｍに設定される各係数を機械的に容易に抽出すること
ができ、しかも所定の段数（ｍ段）で構成される初期反
射音生成手段２３１＿１＿１を最大限に生かし、この初
期反射音生成手段２３１＿１＿１により模擬し得る最大
の精度でインパルス応答曲線が模擬されることになる。
の多数の極値を求め、それら多数の極値の中からデータ
値の絶対値の大きなものから順に所定数抽出するように
したため、それらｍ段の各遅延部５１＿１，５１＿２，
…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍに設定される各遅延量、お
よび各掛算器５２＿１，５２＿２，５２＿ｍ−１，５２
＿ｍに設定される各係数を機械的に容易に抽出すること
ができ、しかも所定の段数（ｍ段）で構成される初期反
射音生成手段２３１＿１＿１を最大限に生かし、この初
期反射音生成手段２３１＿１＿１により模擬し得る最大
の精度でインパルス応答曲線が模擬されることになる。
【００２７】図５は、図２に示す後部残響音生成部２３
２を構成する後部残響音生成手段２３２＿１の回路構成
例を示した回路ブロック図である。この後部残響音生成
手段２３２＿１は、図３に示す初期反射音拡散手段２３
１＿１＿２と同様に、加算器７１，７４、遅延手段７
２、掛算器７３，７５からなるオールパスフィルタ７０
と、このオールパスフィルタ７０に後続する複数（ここ
ではｚ個）のコムフィルタ８０＿１，８０＿２，…，８
０＿ｚとこれら複数のコムフィルタ８０＿１，８０＿
２，…，８０＿ｚの出力を互いに加算する加算器８４か
ら構成されている。各コムフィルタ８０＿１，８０＿
２，…，８０＿ｚは、加算器８１＿１，８１＿２，…，
８１＿ｚと、各所定の遅延量だけ遅延させる遅延手段８
２＿１，８２＿２，…，８２＿ｚと、遅延手段８２＿
１，８２＿２，…，８２＿ｚの出力に各所定の係数を掛
算する掛算器８３＿１，８３＿２，…，８３＿ｚからな
り、加算器８１＿１，８１＿２，…，８１＿ｚではオー
ルパスフィルタ７０の出力と掛算器８３＿１，８３＿
２，…，８３＿ｚの出力が加算されて遅延手段８２＿
１，８２＿２，…，８２＿ｚに入力されるように構成さ
れている。コムフィルタ８０＿１，８０＿２，…，８０
＿ｚは、全体としての周波数特性が複数のバンドエリミ
ネーション帯域を持つ櫛歯状のものであって、このよう
な櫛歯状周波数特性のフィルタに楽音信号を通過させる
ことにより後部残響音が得られることが知られている。
２を構成する後部残響音生成手段２３２＿１の回路構成
例を示した回路ブロック図である。この後部残響音生成
手段２３２＿１は、図３に示す初期反射音拡散手段２３
１＿１＿２と同様に、加算器７１，７４、遅延手段７
２、掛算器７３，７５からなるオールパスフィルタ７０
と、このオールパスフィルタ７０に後続する複数（ここ
ではｚ個）のコムフィルタ８０＿１，８０＿２，…，８
０＿ｚとこれら複数のコムフィルタ８０＿１，８０＿
２，…，８０＿ｚの出力を互いに加算する加算器８４か
ら構成されている。各コムフィルタ８０＿１，８０＿
２，…，８０＿ｚは、加算器８１＿１，８１＿２，…，
８１＿ｚと、各所定の遅延量だけ遅延させる遅延手段８
２＿１，８２＿２，…，８２＿ｚと、遅延手段８２＿
１，８２＿２，…，８２＿ｚの出力に各所定の係数を掛
算する掛算器８３＿１，８３＿２，…，８３＿ｚからな
り、加算器８１＿１，８１＿２，…，８１＿ｚではオー
ルパスフィルタ７０の出力と掛算器８３＿１，８３＿
２，…，８３＿ｚの出力が加算されて遅延手段８２＿
１，８２＿２，…，８２＿ｚに入力されるように構成さ
れている。コムフィルタ８０＿１，８０＿２，…，８０
＿ｚは、全体としての周波数特性が複数のバンドエリミ
ネーション帯域を持つ櫛歯状のものであって、このよう
な櫛歯状周波数特性のフィルタに楽音信号を通過させる
ことにより後部残響音が得られることが知られている。
【００２８】この後部残響音生成手段２３２＿１では、
先ずオールパスフィルタ７０により、この後部残響音生
成手段２３２＿１に入力された信号に、音色変化のない
第１の残響音を付加し、さらにその出力信号にコムフィ
ルタ８０＿１，８０＿３，…，８０＿ｚを経由し互いに
加算されることにより、第２の残響音を付加すること
で、より自然な聴感の後部残響音が生成される。
先ずオールパスフィルタ７０により、この後部残響音生
成手段２３２＿１に入力された信号に、音色変化のない
第１の残響音を付加し、さらにその出力信号にコムフィ
ルタ８０＿１，８０＿３，…，８０＿ｚを経由し互いに
加算されることにより、第２の残響音を付加すること
で、より自然な聴感の後部残響音が生成される。
【００２９】この後部残響音生成手段２３２＿１から出
力された信号は、イコライザ２３２＿２（図２参照）で
その全体の周波数特性が調整され、Ｄ／Ａ変換器２４，
アンプ５＿３を経由しスピーカ６＿３によりホール客席
天井から放音される。
力された信号は、イコライザ２３２＿２（図２参照）で
その全体の周波数特性が調整され、Ｄ／Ａ変換器２４，
アンプ５＿３を経由しスピーカ６＿３によりホール客席
天井から放音される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフィルタ
係数生成方法は、ＦＩＲフィルタに設定する係数を求め
る方法であって、インパルス応答曲線の多数の極値を求
めて、これら多数の極値の中から絶対値の大きい順に所
望とする個数だけデータおよびその発生時刻（遅延量）
を抽出するものであるため、ＦＩＲフィルタに設定する
係数を機械的に簡単に得ることができ、しかもそのＦＩ
Ｒフィルタを最大限に活用することのできる係数を得る
ことができる。
係数生成方法は、ＦＩＲフィルタに設定する係数を求め
る方法であって、インパルス応答曲線の多数の極値を求
めて、これら多数の極値の中から絶対値の大きい順に所
望とする個数だけデータおよびその発生時刻（遅延量）
を抽出するものであるため、ＦＩＲフィルタに設定する
係数を機械的に簡単に得ることができ、しかもそのＦＩ
Ｒフィルタを最大限に活用することのできる係数を得る
ことができる。
【図１】本発明が適用される音響装置の全体構成を表し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図２】図１に１つのブロックで示した信号処理装置の
内部構成を示したブロック図である。
内部構成を示したブロック図である。
【図３】初期反射音生成手段および初期反射音拡散手段
の構成を示した回路ブロック図である。
の構成を示した回路ブロック図である。
【図４】インパルス応答曲線および抽出された各係数の
例を表わした図である。
例を表わした図である。
【図５】後部残響音生成部を構成する後部残響音生成手
段の構成例を示した回路ブロック図である。
段の構成例を示した回路ブロック図である。
１＿１，…，１＿ｐ，…，１＿ｑ，…，１＿ｎ マイ
クロフォン ２ 信号処理装置 ３ コントローラ ４ コントロールボックス ５＿１，５＿２，５＿３ アンプ ６＿１，６＿１，６＿３ スピーカ ２３ 信号処理手段 ５１ 遅延手段 ５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍ
遅延部 ５２＿１，５２＿２，…，５１＿ｍ−１，５２＿ｍ
掛算器 ５３ 加算器 ６１，６４ 加算器 ６３，６５ 掛算器 ６２ 微小遅延手段 ７０ オールパスフィルタ ８０＿１，８０＿２，…，８０＿ｚ コムフィルタ ２３１ 初期反射音生成部 ２３１＿１ 第１の初期反射音生成手段 ２３１＿１＿１ 初期反射音生成手段 ２３１＿１＿２ 初期反射音拡散手段 ２３１＿１＿３ イコライザ ２３１＿２ 第２の初期反射音生成手段 ２３２ 後部残響音生成部 ２３２＿１ 後部残響音生成手段 ２３２＿２ イコライザ
クロフォン ２ 信号処理装置 ３ コントローラ ４ コントロールボックス ５＿１，５＿２，５＿３ アンプ ６＿１，６＿１，６＿３ スピーカ ２３ 信号処理手段 ５１ 遅延手段 ５１＿１，５１＿２，…，５１＿ｍ−１，５１＿ｍ
遅延部 ５２＿１，５２＿２，…，５１＿ｍ−１，５２＿ｍ
掛算器 ５３ 加算器 ６１，６４ 加算器 ６３，６５ 掛算器 ６２ 微小遅延手段 ７０ オールパスフィルタ ８０＿１，８０＿２，…，８０＿ｚ コムフィルタ ２３１ 初期反射音生成部 ２３１＿１ 第１の初期反射音生成手段 ２３１＿１＿１ 初期反射音生成手段 ２３１＿１＿２ 初期反射音拡散手段 ２３１＿１＿３ イコライザ ２３１＿２ 第２の初期反射音生成手段 ２３２ 後部残響音生成部 ２３２＿１ 後部残響音生成手段 ２３２＿２ イコライザ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０３Ｈ 17/02 Ｐ 7037−5Ｊ Ｌ 7037−5Ｊ 17/06 Ｚ 7037−5Ｊ (72)発明者 南 秀明 大阪市住之江区新北島３丁目７番13号 ロ ーランド株式会社内 (72)発明者 平松 友孝 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 買手 正浩 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 田中 瑞穂 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 浜田 幸雄 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大成 建設株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号を互いに異なる各所定の遅延量
ずつ遅延させることにより複数の遅延信号を生成する遅
延手段と、該複数の遅延信号それぞれに各所定の係数を
掛算して互いに加算することにより出力信号を生成する
演算手段とを有するフィルタを構成するための前記各所
定の遅延量および前記各所定の係数を求めるフィルタ係
数生成方法において、 所望とする特性を得るためのインパルス応答曲線を求
め、 該インパルス応答曲線の微係数の符号が変化する多数の
極値を求め、 該多数の極値それぞれに対応する前記インパルス応答曲
線の多数のデータの中から絶対値の大きい順に所望とす
る個数だけデータを抽出するとともに抽出されたデータ
それぞれに対応する遅延量を抽出することにより、抽出
された各データ値および各遅延量を、それぞれ前記各所
定の係数および前記各所定の遅延量として用いることを
特徴とするフィルタ係数生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30110292A JPH06149277A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | フィルタ係数生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30110292A JPH06149277A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | フィルタ係数生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06149277A true JPH06149277A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17892879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30110292A Withdrawn JPH06149277A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | フィルタ係数生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06149277A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012039502A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Jvc Kenwood Corp | ディジタルフィルタの係数設定方法、係数設定装置、及び係数設定プログラム、並びにディジタルフィルタを用いた音場補正方法 |
| JP2024120020A (ja) * | 2020-02-19 | 2024-09-03 | ヤマハ株式会社 | 音信号処理方法および音信号処理装置 |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP30110292A patent/JPH06149277A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012039502A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Jvc Kenwood Corp | ディジタルフィルタの係数設定方法、係数設定装置、及び係数設定プログラム、並びにディジタルフィルタを用いた音場補正方法 |
| JP2024120020A (ja) * | 2020-02-19 | 2024-09-03 | ヤマハ株式会社 | 音信号処理方法および音信号処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |