JPH0637593A - バンドパスフィルタリング装置 - Google Patents
バンドパスフィルタリング装置Info
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- JPH0637593A JPH0637593A JP18825292A JP18825292A JPH0637593A JP H0637593 A JPH0637593 A JP H0637593A JP 18825292 A JP18825292 A JP 18825292A JP 18825292 A JP18825292 A JP 18825292A JP H0637593 A JPH0637593 A JP H0637593A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- ZYXYTGQFPZEUFX-UHFFFAOYSA-N benzpyrimoxan Chemical compound O1C(OCCC1)C=1C(=NC=NC=1)OCC1=CC=C(C=C1)C(F)(F)F ZYXYTGQFPZEUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 演算ステップ数の増加を抑制するとともに、
低周波数帶域において発振が発生することのないバンド
パスフィルタリング装置を提供する。 【構成】 入力端子ＩＮから入力された音声信号はＡ／
Ｄコンバータ１１によってディジタル信号に変換され、
音声信号バス１２を介して各ＤＳＰに供給される。ＤＳ
Ｐ１３ＨｉはＮ個の高周波数帶域を処理するバンドパス
フィルタであって２次バンドパスフィルタの演算アルゴ
リズムが組み込まれおり、ＤＳＰ１３Ｌｊは（Ｍ−Ｎ）
個の低周波数帶域を処理するバンドパスフィルタであっ
て１次バンドパスフィルタの演算アルゴリズムが組み込
まれている。２次バンドパスフィルタを適用した時に発
振のおこる周波数を特定周波数ｆｓとしたとき、特定周
波数ｆｓを含む周波数帶域以上の周波数帶域の数をＮと
する。Ｍ個の周波数帶域に分割された音声信号は音声信
号バス１２を介してもう１つの信号処理用ＤＳＰ１３Ｐ
に送られ、例えばイコライザとして使用する場合には各
周波数帶域毎に振幅が調節された後再合成される。
低周波数帶域において発振が発生することのないバンド
パスフィルタリング装置を提供する。 【構成】 入力端子ＩＮから入力された音声信号はＡ／
Ｄコンバータ１１によってディジタル信号に変換され、
音声信号バス１２を介して各ＤＳＰに供給される。ＤＳ
Ｐ１３ＨｉはＮ個の高周波数帶域を処理するバンドパス
フィルタであって２次バンドパスフィルタの演算アルゴ
リズムが組み込まれおり、ＤＳＰ１３Ｌｊは（Ｍ−Ｎ）
個の低周波数帶域を処理するバンドパスフィルタであっ
て１次バンドパスフィルタの演算アルゴリズムが組み込
まれている。２次バンドパスフィルタを適用した時に発
振のおこる周波数を特定周波数ｆｓとしたとき、特定周
波数ｆｓを含む周波数帶域以上の周波数帶域の数をＮと
する。Ｍ個の周波数帶域に分割された音声信号は音声信
号バス１２を介してもう１つの信号処理用ＤＳＰ１３Ｐ
に送られ、例えばイコライザとして使用する場合には各
周波数帶域毎に振幅が調節された後再合成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバンドパスフィルタリン
グ装置に係わり、特にディジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）を使用したバンドパスフィルタリング装置に
関する。
グ装置に係わり、特にディジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）を使用したバンドパスフィルタリング装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】グラフィックイコライザあるいは音像制
御装置において音声信号を所定の周波数帶域に分割する
ためにバンドパスフィルタを使用することは公知であ
る。従来バンドパスフィルタはいわゆるアナログ回路で
構成されることが普通であったが、分割数を多くしたり
あるいは遮断特性を急峻にしたりすると素子の数も多く
なることは避けることはできず実用的なものは製作する
ことが困難であった。
御装置において音声信号を所定の周波数帶域に分割する
ためにバンドパスフィルタを使用することは公知であ
る。従来バンドパスフィルタはいわゆるアナログ回路で
構成されることが普通であったが、分割数を多くしたり
あるいは遮断特性を急峻にしたりすると素子の数も多く
なることは避けることはできず実用的なものは製作する
ことが困難であった。
【０００３】近年ディジタル技術が進歩しＤＳＰが広く
信号処理の分野に適用されるようになり、分割する周波
数帶域の数を増加することあるいは遮断特性を急峻にす
ることも困難ではなくなった。図３はディジタルフィル
タにおいて基本素子として一般的に使用されるいわゆる
双１次形フィルタ素子（イ）あるいは双２次形フィルタ
素子（ロ）の機能線図および伝達関数であり、係数を適
切に選択することによってローパスフィルタあるいはハ
イパスフィルタとして機能する。
信号処理の分野に適用されるようになり、分割する周波
数帶域の数を増加することあるいは遮断特性を急峻にす
ることも困難ではなくなった。図３はディジタルフィル
タにおいて基本素子として一般的に使用されるいわゆる
双１次形フィルタ素子（イ）あるいは双２次形フィルタ
素子（ロ）の機能線図および伝達関数であり、係数を適
切に選択することによってローパスフィルタあるいはハ
イパスフィルタとして機能する。
【０００４】そしてローパスフィルタとハイパスフィル
タとを合成することにより、所定の周波数を有する音声
信号のみを抽出するバンドパスフィルタを構成すること
ができる。以下ローパスフィルタ特性を有する双１次形
フィルタ素子とハイパスフィルタ特性を有する双１次形
フィルタ素子を合成したバンドパスフィルタを１次バン
ドパスフィルタと呼び、ローパスフィルタ特性を有する
双２次フィルタ素子とハイパスフィルタ特性を有する双
２次形フィルタ素子を合成したバンドパスフィルタを２
次バンドパスフィルタと呼ぶ。
タとを合成することにより、所定の周波数を有する音声
信号のみを抽出するバンドパスフィルタを構成すること
ができる。以下ローパスフィルタ特性を有する双１次形
フィルタ素子とハイパスフィルタ特性を有する双１次形
フィルタ素子を合成したバンドパスフィルタを１次バン
ドパスフィルタと呼び、ローパスフィルタ特性を有する
双２次フィルタ素子とハイパスフィルタ特性を有する双
２次形フィルタ素子を合成したバンドパスフィルタを２
次バンドパスフィルタと呼ぶ。
【０００５】例えば標準的に使用されている１ＫＨｚを
中心とする１／１オクターブバンドフィルタにあって
は、可聴帶域を以下の１１の周波数を中心周波数とする
帶域に分割する。 １６Ｈｚ、３１．５ＨＺ、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５
０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、
８ＫＨｚ、１６ＫＨｚ 従って１／１オクターブバンドフィルタにおいては、１
１個の１次バンドパスフィルタあるいは２次バンドパス
フィルタを並列接続して構成される。
中心とする１／１オクターブバンドフィルタにあって
は、可聴帶域を以下の１１の周波数を中心周波数とする
帶域に分割する。 １６Ｈｚ、３１．５ＨＺ、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５
０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、
８ＫＨｚ、１６ＫＨｚ 従って１／１オクターブバンドフィルタにおいては、１
１個の１次バンドパスフィルタあるいは２次バンドパス
フィルタを並列接続して構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】即ちバンドパスフィル
タリング装置は上記の１次バンドパスフィルタあるいは
２次バンドパスフィルタのいずれを使用しても構成する
ことは可能であるが、全帶域を１種類のバンドパスフィ
ルタで構成した場合には以下のような問題点が生じる。
タリング装置は上記の１次バンドパスフィルタあるいは
２次バンドパスフィルタのいずれを使用しても構成する
ことは可能であるが、全帶域を１種類のバンドパスフィ
ルタで構成した場合には以下のような問題点が生じる。
【０００７】全帶域で１次バンドパスフィルタを使用し
た場合には、２次バンドパスフィルタと同等の周波数特
性を実現しようとすると１つの周波数帶域毎に１次バン
ドパスフィルタを２つ直列接続する必要があるため、Ｄ
ＳＰで実行する演算のステップ数が増加するため処理速
度が低下するだけでなく、直列接続することによる利得
低下の補正が必要となる。
た場合には、２次バンドパスフィルタと同等の周波数特
性を実現しようとすると１つの周波数帶域毎に１次バン
ドパスフィルタを２つ直列接続する必要があるため、Ｄ
ＳＰで実行する演算のステップ数が増加するため処理速
度が低下するだけでなく、直列接続することによる利得
低下の補正が必要となる。
【０００８】図４は利得低下の発生の説明図であって、
横軸に周波数、縦軸に利得をとる。即ち中心周波数ｆL
の１次バンドパスフィルタと中心周波数ｆH の１次バン
ドパスフィルタを直列接続すると、中心周波数ｆ0 の２
次バンドパスフィルタが得られるが、周波数ｆ0 におけ
る２つの１次バンドパスフィルタの利得は−Ｇデシベル
に低下しているため、中心周波数ｆ0 の２次バンドパス
フィルタの中心周波数における利得も−Ｇデシベルとな
るので、利得の補正が必要となる。
横軸に周波数、縦軸に利得をとる。即ち中心周波数ｆL
の１次バンドパスフィルタと中心周波数ｆH の１次バン
ドパスフィルタを直列接続すると、中心周波数ｆ0 の２
次バンドパスフィルタが得られるが、周波数ｆ0 におけ
る２つの１次バンドパスフィルタの利得は−Ｇデシベル
に低下しているため、中心周波数ｆ0 の２次バンドパス
フィルタの中心周波数における利得も−Ｇデシベルとな
るので、利得の補正が必要となる。
【０００９】一方全帶域で２次バンドパスフィルタを使
用した場合には、ＤＳＰで実行する演算のステップ数は
減少するものの低周波域で使用するバンドパスフィルタ
の係数の値が小くなって出力信号が発振する場合もあ
る。本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであっ
て、演算ステップ数の増加を抑制するとともに、低周波
数帶域において発振が発生することのないバンドパスフ
ィルタリング装置を提供することを目的とする。
用した場合には、ＤＳＰで実行する演算のステップ数は
減少するものの低周波域で使用するバンドパスフィルタ
の係数の値が小くなって出力信号が発振する場合もあ
る。本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであっ
て、演算ステップ数の増加を抑制するとともに、低周波
数帶域において発振が発生することのないバンドパスフ
ィルタリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明にかかるバン
ドパスフィルタリング装置は、高い周波数帶域を処理す
る少なくとも１つのバンドパスフィルタのそれぞれが、
ローパスフィルタリング特性を有する双２次フィルタ素
子とハイパスフィルタリング特性を有する双２次フィル
タ素子を合成して構成される２次バンドパスフィルタで
あり、低い周波数帶域を処理する少なくとも１つのバン
ドパスフィルタのそれぞれが、ローパスフィルタリング
特性を有する双１次フィルタ素子とハイパスフィルタリ
ング特性を有する双１次フィルタ素子を合成して構成さ
れる１次バンドパスフィルタで構成される。
ドパスフィルタリング装置は、高い周波数帶域を処理す
る少なくとも１つのバンドパスフィルタのそれぞれが、
ローパスフィルタリング特性を有する双２次フィルタ素
子とハイパスフィルタリング特性を有する双２次フィル
タ素子を合成して構成される２次バンドパスフィルタで
あり、低い周波数帶域を処理する少なくとも１つのバン
ドパスフィルタのそれぞれが、ローパスフィルタリング
特性を有する双１次フィルタ素子とハイパスフィルタリ
ング特性を有する双１次フィルタ素子を合成して構成さ
れる１次バンドパスフィルタで構成される。
【００１１】第２の発明にかかるバンドパスフィルタリ
ング装置は、分割する周波数帶域の数がＭ個であり、２
次バンドパスフィルタを使用した場合には発振が発生す
る特定周波数より高い周波数を処理するＮ個のバンドパ
スフィルタが２次バンドパスフィルタであり、特定周波
数より低い周波数を処理する残りの（Ｍ−Ｎ）個のバン
ドパスフィルタが前記１次バンドパスフィルタで構成さ
れる。
ング装置は、分割する周波数帶域の数がＭ個であり、２
次バンドパスフィルタを使用した場合には発振が発生す
る特定周波数より高い周波数を処理するＮ個のバンドパ
スフィルタが２次バンドパスフィルタであり、特定周波
数より低い周波数を処理する残りの（Ｍ−Ｎ）個のバン
ドパスフィルタが前記１次バンドパスフィルタで構成さ
れる。
【００１２】
【作用】第１の発明によれば、高い周波数帶域において
は演算ステップの少ない２次バンドパスフィルタで構成
されるため処理が迅速に行なわれ、低い周波数帶域にお
いては係数の桁落ちが発生しにくい１次バンドパスフィ
ルタで構成されるため発振の発生が抑制される。
は演算ステップの少ない２次バンドパスフィルタで構成
されるため処理が迅速に行なわれ、低い周波数帶域にお
いては係数の桁落ちが発生しにくい１次バンドパスフィ
ルタで構成されるため発振の発生が抑制される。
【００１３】第２の発明によれば、２次バンドパスフィ
ルタを使用した場合に発振が発生する特定周波数以上の
できる限り低い周波数帶域まで２次バンドパスフィルタ
が使用され、残りの低い周波数帶域には１次バンドパス
フィルタが使用されるため、演算ステップの減少と発振
の抑制とが同時に達成される。
ルタを使用した場合に発振が発生する特定周波数以上の
できる限り低い周波数帶域まで２次バンドパスフィルタ
が使用され、残りの低い周波数帶域には１次バンドパス
フィルタが使用されるため、演算ステップの減少と発振
の抑制とが同時に達成される。
【００１４】
【実施例】図１は本発明にかかるバンドパスフィルタリ
ング装置の実施例の構成図であって、各バンドパスフィ
ルタ毎にＤＳＰを使用する構成をとる。即ち入力端子Ｉ
Ｎから入力されたアナログ信号である音声信号は、Ａ／
Ｄコンバータ１１によってディジタル信号に変換され
る。
ング装置の実施例の構成図であって、各バンドパスフィ
ルタ毎にＤＳＰを使用する構成をとる。即ち入力端子Ｉ
Ｎから入力されたアナログ信号である音声信号は、Ａ／
Ｄコンバータ１１によってディジタル信号に変換され
る。
【００１５】ディジタル化された音声信号は音声信号バ
ス１２を介して各ＤＳＰに供給される。ＤＳＰ１３Ｈｉ
（１≦ｉ≦Ｎ）はＮ個の高周波数帶域を処理するバンド
パスフィルタであって２次バンドパスフィルタの演算ア
ルゴリズムが組み込まれている。
ス１２を介して各ＤＳＰに供給される。ＤＳＰ１３Ｈｉ
（１≦ｉ≦Ｎ）はＮ個の高周波数帶域を処理するバンド
パスフィルタであって２次バンドパスフィルタの演算ア
ルゴリズムが組み込まれている。
【００１６】ＤＳＰ１３Ｌｊ（１≦ｉ≦Ｎ）は（Ｍ−
Ｎ）個の低周波数帶域を処理するバンドパスフィルタで
あって１次バンドパスフィルタの演算アルゴリズムが組
み込まれている。なお数値Ｎは以下のようにして定める
ものとする。即ちＭ個のバンドパスフィルタに全て２次
バンドパスフィルタを適用したばあいには低周波数帶域
においては係数が小さくなって発振する。
Ｎ）個の低周波数帶域を処理するバンドパスフィルタで
あって１次バンドパスフィルタの演算アルゴリズムが組
み込まれている。なお数値Ｎは以下のようにして定める
ものとする。即ちＭ個のバンドパスフィルタに全て２次
バンドパスフィルタを適用したばあいには低周波数帶域
においては係数が小さくなって発振する。
【００１７】この発振のおこる周波数を特定周波数ｆｓ
としたとき、特定周波数ｆｓを含む周波数帶域以上の周
波数帶域の数をＮとして定める。Ｍ個の周波数帶域に分
割された音声信号は音声信号バス１２を介してもう１つ
の信号処理用ＤＳＰ１３Ｐに送られ、例えばイコライザ
として使用する場合には各周波数帶域毎に振幅が調節さ
れた後再合成される。
としたとき、特定周波数ｆｓを含む周波数帶域以上の周
波数帶域の数をＮとして定める。Ｍ個の周波数帶域に分
割された音声信号は音声信号バス１２を介してもう１つ
の信号処理用ＤＳＰ１３Ｐに送られ、例えばイコライザ
として使用する場合には各周波数帶域毎に振幅が調節さ
れた後再合成される。
【００１８】再合成された音声信号はＤ／Ａコンバータ
１４によってアナログ信号に変換され、出力端子ＯＵＴ
から出力される。図２はイコライザとして使用された場
合の機能線図であって入力信号はバンドパスフィルタ部
２１によってＭ個の周波数帶域に分割され各周波数帶域
毎にゲンイ調節部２２によって振幅調節された後加算部
２３で合成されて出力信号となる。
１４によってアナログ信号に変換され、出力端子ＯＵＴ
から出力される。図２はイコライザとして使用された場
合の機能線図であって入力信号はバンドパスフィルタ部
２１によってＭ個の周波数帶域に分割され各周波数帶域
毎にゲンイ調節部２２によって振幅調節された後加算部
２３で合成されて出力信号となる。
【００１９】なお各ＤＳＰは制御バス１５を介してＣＰ
Ｕ１６によって制御される。制御用プログラムはメモリ
１７の中に記憶されており、操作指令はインターフェイ
ス１８を介して操作パネル１９から入力される。例えば
メモリ１７にオーケストラ再生用のイコライザ特性ある
いはライブコンサート再生用のイコライザ特性を記憶し
ておき操作パネル１９からいずれかの特性を選択するこ
とも可能である。
Ｕ１６によって制御される。制御用プログラムはメモリ
１７の中に記憶されており、操作指令はインターフェイ
ス１８を介して操作パネル１９から入力される。例えば
メモリ１７にオーケストラ再生用のイコライザ特性ある
いはライブコンサート再生用のイコライザ特性を記憶し
ておき操作パネル１９からいずれかの特性を選択するこ
とも可能である。
【００２０】
【発明の効果】第１の発明にかかるバンドパスフィルタ
リング装置によれば、周波数の高い範囲は２次バンドパ
スフィルタが適用されるため演算ステップ数が低減され
て処理速度を向上することが可能となる。一方周波数の
低い範囲は１次バンドパスフィルタが適用されて処理の
安定化を図ることが可能となる。
リング装置によれば、周波数の高い範囲は２次バンドパ
スフィルタが適用されるため演算ステップ数が低減され
て処理速度を向上することが可能となる。一方周波数の
低い範囲は１次バンドパスフィルタが適用されて処理の
安定化を図ることが可能となる。
【００２１】第２の発明にかかるバンドパスフィルタリ
ング装置によれば、２次バンドパスフィルタを使用して
も発振が発生しないできるかぎり低い周波数帶域まで２
次バンドパスフィルタが使用されるため、演算ステップ
の削減と処理の安定化を同時に達成することが可能とな
る。
ング装置によれば、２次バンドパスフィルタを使用して
も発振が発生しないできるかぎり低い周波数帶域まで２
次バンドパスフィルタが使用されるため、演算ステップ
の削減と処理の安定化を同時に達成することが可能とな
る。
【図１】図１は本発明にかかるバンドパスフィルタリン
グ装置の実施例の構成図である。
グ装置の実施例の構成図である。
【図２】図２は本発明にかかるバンドパスフィルタリン
グ装置をイコライザに適用した場合の機能線図である。
グ装置をイコライザに適用した場合の機能線図である。
【図３】図３はディジタルフィルタにおいて基本素子と
して使用される双１次形フィルタ素子（イ）あるいは双
２次形フィルタ素子（ロ）の機能線図および伝達関数で
ある。
して使用される双１次形フィルタ素子（イ）あるいは双
２次形フィルタ素子（ロ）の機能線図および伝達関数で
ある。
【図４】図４はは利得低下の発生の説明図である。
１１…Ａ／Ｄコンバータ １２…音声信号バス １３…ＤＳＰ １４…Ｄ／Ａコンバータ １５…制御バス １６…ＣＰＵ １７…メモリ １８…インターフェイス １９…操作パネル
Claims (2)
- 【請求項１】 入力信号を少なくとも２つの周波数帶域
に分割するバンドパスフィルタリング装置であって、 高い周波数帶域を処理する少なくとも１つのバンドパス
フィルタのそれぞれが、ローパスフィルタリング特性を
有する双２次フィルタ素子とハイパスフィルタリング特
性を有する双２次フィルタ素子を合成して構成される２
次バンドパスフィルタであり、 低い周波数帶域を処理する少なくとも１つのバンドパス
フィルタのそれぞれが、ローパスフィルタリング特性を
有する双１次フィルタ素子とハイパスフィルタリング特
性を有する双１次フィルタ素子を合成して構成される１
次バンドパスフィルタであるバンドパスフィルタリング
装置。 - 【請求項２】 分割する周波数帶域の数がＭ個であり、 前記２次バンドパスフィルタを使用した場合には発振が
発生する特定周波数より高い周波数を処理するＮ個のバ
ンドパスフィルタが前記２次バンドパスフィルタであ
り、 該特定周波数より低い周波数を処理する残りの（Ｍ−
Ｎ）個のバンドパスフィルタが前記１次バンドパスフィ
ルタである請求項１に記載のバンドパスフィルタリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18825292A JPH0637593A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バンドパスフィルタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18825292A JPH0637593A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バンドパスフィルタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637593A true JPH0637593A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16220444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18825292A Pending JPH0637593A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バンドパスフィルタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637593A (ja) |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP18825292A patent/JPH0637593A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010717 |