JPH0640607B2 - 音響信号再生機器の音質改善装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カーオーディオ機器、ＡＭ、ＦＡ受信機、Ｃ
Ｄプレーヤ等の音響信号再生機器の音質を改善するため
の装置に関する。

［従来の技術］ 聴覚系は多くの周波数の狭帯域フィルタから成る一種の
周波数分析器であることがわかっている。一般には、全
体を総合した特性で、聴覚の周波数特性を代表してい
る。しかし、第７図の聴覚の構成からも判るように、聴
覚としての非線形処理は周波数分解された各周波数につ
いて行なわれているので、信号処理も周波数チャンネル
に分けて、利得制御や飽和特性を施すのが望ましい。第
７図の中実線は聴覚の各周波数チャンネルの特性を表わ
し、破線は全体の周波数特性を表わす。

また、聴覚では、ある周波数チャンネルに大信号が入力
すると、その近傍の周波数チャンネルは抑制的に働き、
大信号をより目立つようにする特性を有している。この
現象は側抑制現象と呼ばれている。すなわち、聴覚にお
いては、入力が第８図（ａ）に示す曲線で表わされると
き、出力応答は（ｂ）のようになる。第８図（ｂ）の側
抑制は、主入力信号チャンネルの周辺のチャンネルにお
ける感度低下と考えることができる。

しかるに、従来、ダイナミックレンジの広い音の音質改
善方法としてはその電気信号全体のレベルを圧縮したり
（利得制御）、一定振幅以上は制限したり（制限器）、
一定振幅まで徐々に飽和する特性を持たせたり（圧縮）
しているに過ぎなかった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のように制限や圧縮を行なうことは
あるレベル以上の音を抑えるので、聴く者に不自然感を
与え、また全体の振幅を一定値に抑えることはダイナミ
ックレンジを狭くし、寂しい音に聴こえるという欠点が
あった。

本発明の目的は、ダイナミックレンジの広い音響信号を
送信、あるいは再生する際、聴く人に不自然感を与えな
いように音質を改善する装置を提案することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の装置は、音響信号再
生機器からの入力音響信号の複数の異なる周波数帯域に
分波し、各帯域毎の分波信号を出力する信号分波手段
と、上記各分波信号のレベルを所定の基準レベルと比較
するレベル比較手段と、上記レベル比較手段の比較結果
に応じて前記各分波信号のうち所定の主分波信号のレベ
ルが前記基準レベルを越えた時には、上記主分波信号の
帯域に隣接した帯域の副分波信号を、該主分波信号を際
立たせるように所定レベルに制御する信号レベル制御手
段と、前記各帯域毎に得られた上記信号レベル制御手段
からの各出力信号を合成し、合成信号を出力する信号合
成手段と、を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の装置において、入力音響信号は複数の異なる周
波数帯域に分波され、各分波信号のレベルは所定の基準
レベルと比較される。

その比較結果に応じて、各分波信号のうち所定の主分波
信号のレベルが前記基準レベルを越えた時にはその隣接
帯域の副分波信号を所定レベルに制御して主分波信号を
際立たせるようにする。

レベル制御された各分波信号は合成されて、その合成信
号が出力される。

［実施例］ 以下図面に示す本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例で、可聴周波数範囲（２０
Hz〜２０ｋHz，ＡＭでは４０Hz〜９ｋHz）を対数周波数
または線形周波数尺度で等分し（例えば３２チャンネ
ル）、各チャンネルの信号のうち最高のレベルのチャン
ネルの両隣りのチャンネルの利得を減少させ、さらに遠
ざかる隣りのチャンネルの利得をやや減少させることに
より主信号が聴覚的に目立つようにする処理を行なう。

入力端子ａに入ってくる入力信号はNo.１，No.２…対数
尺度の分波器１，２…で複数の異なる周波数帯域毎に分
波され、検波器１１，１２でその各分波信号の包絡線検
波を行ない、比較器２１，２２…で各検波出力のレベル
を基準レベル６１と比較し、基準レベル以下の場合には
利得制御器３１，３２…の利得は１であるが、基準レベ
ル以上の値のチャンネルがあると、例えば、第１図のN
o.３チャンネル（主分波信号）が基準レベル以上である
と、No.３チャンネルの利得制御器３３の利得は１であ
るが、その両隣りのNo.２，No.４チャンネル（副分波信
号）の利得制御器３２，３４は、比較器２３の出力で制
御されて、利得が低下し、No.３チャンネルの信号を際
立たせる。さらにその隣りのNo.１，No.５チャンネル
も、ｋ＜１の信号でやや感度が低下する。第２図は第１
図のNo.３チャンネルを中心とした拡大図である。第３
図はNo.５の比較器の出力が基準値を越えた場合の各チ
ャンネルの利得の分布を示す。ここではNo.５の両隣り
のNo.４，No.６の利得は０．２５に、No.３，No.７の利
得が０．５の例を示す。また、第４図は時間に対する各
チャンネルの信号分布を示す。実線は第１図における利
得制御器３１，３２…の出力でもあるし、比較器２１，
２２…の包絡線を示している。今、No.３チャンネルに
おいて信号レベルが破線で示す基準レベルを時間ｔ_１〜
ｔ_２の間越えているとすると、この間No.２，No.４の出
力は破線のようにレベルが０．２５倍となり、No.１，N
o.５では０．５倍となる。

以上の実施例においては、利得制御のみを示したが、基
準値を越える部分を圧縮する方式にも適用することがで
きる。この場合には第５図に示すようにあるチャンネ
ル、例えば、No.３チャンネルが基準値を越えるとNo.３
チャンネル自身の基準値を越えた分の利得が０．１に低
下し、第５図に示すように、折線状に出力が僅か上昇す
る。このとき、信号は第４図No.３に一点鎖線で示すよ
うになる。

第２図に対応するこの場合の構成を第６図に示す。基準
値６１が利得制御器３３にも入力され、入力信号レベル
が基準値を越えていると利得制御器３３は折線特性にな
る。No.３以外のチャンネルにおいては、信号は前の実
施例におけると同様に変化する。No.３チャンネルにお
いては、信号は一点鎖線で示すように圧縮される。

［発明の効果］ 聴覚は多数の狭帯域な周波数チャンネルの集まりであ
り、非線形動作もこのチャンネル単位で行なわれてい
る。また、大信号があるチャンネルに加わると、その周
辺のチャンネルの感度が低下する側抑制の特性を有して
いる。以上説明した通り、本発明によれば、聴覚のかか
る側抑制やチャンネルでの圧縮を取り入れているので、
入力信号が過大になった際に、聴覚的に聴き易い処理が
行なわれる。この方式を送信側に適用すれば送信機の実
効的変調度を高めることができる。勿論、録音機器への
入力レベルを大きくすることも可能である。さらに受信
機に設けてダイナミックレンジが広い音を聴くことが可
能になる。ＡＭ受信機では、伝送帯域が４０Hz〜９ｋHz
と狭いので構成も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音質改善装置のブロック図、第２
図は第１図の一部拡大図、第３図は第１図に示す装置に
おける利得分布図、第４図は各チャンネルにおける信号
の時間変化を示す図、第５図は本発明の他の一つの実施
の態様における圧縮特性を示すグラフ、第６図は第５図
に示す圧縮特性を持つ装置の一部ブロック図、第７図は
聴覚の周波数特性を説明するための図、第８図は聴覚に
おける入力および出力応答を示す図である。 １，２，３……対数周波数分波器（フィルタ）、 １１，１２，１３……包絡線検波器、 ２１，２２，２３……比較器、 ３１，３２，３３……利得制御器、 ４１，４２……利得が１より小さいことを示す印、 ５１……加算器、 ６１……基準電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音響信号再生機器からの入力音響信号を複
   数の異なる周波数帯域に分波し、各帯域毎の分波信号を
   出力する信号分波手段と、 上記各分波信号のレベルを所定の基準レベルと比較する
   レベル比較手段と、 上記レベル比較手段の比較結果に応じて前記各分波信号
   のうち所定の主分波信号のレベルが前記基準レベルを越
   えた時には、上記主分波信号の帯域に隣接した帯域の副
   分波信号を、該主分波信号を際立たせるように所定レベ
   ルに制御する信号レベル制御手段と、 前記各帯域毎に得られた上記信号レベル制御手段からの
   各出力信号を合成し、合成信号を出力する信号合成手段
   と、 を備えたことを特徴とする音響信号再生機器の音質改善
   装置。