JPH06509218A - 適応型グラフィック等化器およびこれを利用する無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 適応型グラフインク等化器およびこれを利用する無線装置発明の分野 本発明は、一般に、グラフィック等化器を含む音声処理に関するが、これに限定 されない。

発明の背景 グラフィック等化器（ｇｒａｐｈｉｃ　ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）は当技術分野で周 知である。一般に、グラフィック等化器は、それぞれが可変利得／減衰を有する 複数のフィルタによって構成される。それぞれのフィルタの中心周波数は、上限 および下限を有する全帯域幅にわたって分散されている。例えば、一般的な５バ ンド・グラフィック等化器は、１ｏＯＨｚ。

３３０Ｈｚ、１ｋＨｚ、３．３ｋＨｚ、１０ｋＨｚの対応する中心周波数を有す る５つのフィルタを有する。

グラフィック等化器は有用な音声処理装置によって構成され、聴取者が適宜好み や音響環境の相違を補正することを可能にする。しかし、一般に、従来のグラフ インク等化器は相対的に固定された音声処理プラントフオームをなす。

特定のバンドに伴う利得または減衰はユーザによって選択的に変更できるが、他 のフィルタ特性（中心周波数、フィルタ帯域幅およびステップ感度など）は固定 されたままである。特定のグラフィック等化器を特定の音源に十分整合させた場 合、このような非柔軟性は一般に問題にならない。

しかし、グラフィック等化器をさまざまな音源で利用する場合には、問題が生じ ることがある。

例えば、ＡＭ放送（米国では、５４０　ｋ　Ｈｚ　−１７００ｋ　Ｈｚの放送） とＦＭバンド放送（米国では、８８　Ｍ　Ｈｚ〜１０８ＭＨｚの放送）の両方を 受信する無線装置で用いられる従来の５バンド・グラフィック等化器について検 討する。一般に、ＦＭ送信は最大１５ｋＨｚ帯域幅までの音声信号に対処する。

一般的な５バンド・グラフィック等化器は、必ず（−もこのような信号用に最適 化されていないが、有用な汗声処理を行う可能性を有している。しかし、ＡＭ放 送は音声内容をより限られた１０ｋＨｚ帯域幅に制限するのが一般的である。こ のような信号では、１０ｋＨｚの中・し・周波数を有するグラフインク等化器の 高周波通過（高域通過）フィルタは、有用な音声処理能力にほとんどまたは全く 対処できないことが明らかである。

一つの従来の解決方法として、多くのバンドを有するグラフィック等化器が提供 された。このように構成すると、はとんどの音源に対して適切に処理できる適切 なフィルタを見つける可能性が高くなる。この方法は限られた用途では十分作用 するが、この方法に伴う高コストおよび複雑化により、この方法は汎用的な用途 では不適切である。

従って、さまざまな異なる音源により良好に対応できるグラフィック等化器が必 要とされる。

発明の概要 この必要性等は、本明細書で開示される音声処理装置を設けることによって実質 的に満たされる。この装置は、一般に、入力、ソース・セレクタ、およびソース ・セレクタに応答するマルチバンド・グラフインク等化器を含む。入力は、処理 される信号を受信すべく結合する。ソース・セレクタは入力に結合し、特定の音 源の選択を可能にする。

マルチバンド・グラフインク等化器の中心周波数は特定の音源の選択に応答し、 これに応答して自動的に調整される。

本発明の一実施例では、ソース・セレクタは、少なくとも２つの異なる無線周波 受信バンド間の選択を可能にする。

本発明の別の実施例では、本装置は、マルチバンド・グラフィック等化器の中心 周波数に関する現在情報を表示することによって、ソース・セレクタに応答する ディスプレイを含む。

本発明のさらに別の実施例では、グラフィック等化器のフィルタ帯域幅および／ またはステップ応答は、特定の音源の選択に応答して自動的に調整できる。

本発明のさらに別の実施例では、無線装置は自動調整グラフィック等化器を具現 でき、特定無線バンドの選択により、グラフインク等化器が自動調整され、選択 された無線バンドにもっとも対応するようにグラフインク等化器を構築できる。

図面の簡単な説明 築１図は、本発明に従って構成される無線装置のブロック図である。

第２図は、本発明によるグラフインク等化器の実施例のブロック図である。

第３図は、本発明に従って構成されるグラフインク等化器の正両立面図である。

第４図は、本発明によるグラフインク等化器の実施例の状態変数フィルタ（ｓｔ ａｔｅ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｉｌｔｅｒ）素子の概略図である。

好適な実施例の説明 第１図は、参照番号１００によって表される本発明に従って構成される２バンド 無線受信機の第１および第２実施例を示す。アンテナ（１０１）は目的の放送信 号を受信し、この信号は周知の従来技術に基づいてＲＦユニット（１０２）にお いて搬送波から復元される。本実施例では、ＲＦユニット　（１０２）は、約５ ４０ｋＨｚ〜１７００ｋＨｚまでの第１バンドの搬送周波数と、約８８ＭＨｚ− １０８ＭＨｚまでの第２バンドの搬送周波数（これら２つのバンドは米国におけ るＡＭおよびＦＭバンドに相当する。）を適切に受信できる。入カニニット（１ ０９）はＲＦユニット（１０２）に結合し、ユーザが特定の受信バンドを選択し 、ＲＦユニット（１０２）を同調して、選択されたバンド内の特定の放送信号の みを受信することを可能にし、こレラハすべて従来に技術に基づいて行われる。

無線受信機（１００）の第１実施例では、ＲＦユニット（１０２）のアナログ出 力はＭｏｔｏｒｏｌａ　ＤＳＰ　５６０００などのデジタル信号プロセッサ（Ｄ ＳＰ）にアナログ／デジタル変換器（１０３）を介して結合する。本実施例では 、ＤＳＰ　（１０４）は、従来技術に基づいてプログラムされ、変調信号を検出 し、搬送波を変調するために用いられた元の音声信号を復元する。しかし本実施 例では、これ以外にも、ＤＳＰ　（１０４）は以下でさらに詳しく説明するよう に、適応型グラフィック等化器を構築するようにプログラムされる。（特定の用 途に適用するように構築される適応型グラフインク等化器の複雑さに応じて、適 切な処理能力を保証するために１つまたはそれ以上のＤＳＰを縦続（ｃａｓｃａ ｄｅ）する必要がある。）関連メモリ　（１０５）は、上記の機能を実行するた めに必要なプログラミング情報をＤＳＰ　（１０４）に与える。

ＤＳＰ　（１０４）の出力は、復元された音声信号のデジタル信号を表す。この デジタル化信号はデジタル／アナログ変換器（１０６）を通過して、音声信号と なり、この音声信号は電力増幅器（１０７）において増幅され、一つまたはそれ 以上のスピーカ（１０８）によって聴取できるようになる。

また前述の入力（１０９）は、ＤＳＰ　（１０４）および電力増幅器（１０７） にも結合する。ＤＳＰ　（１０４）への入力により、ユーザによってどの受信バ ンドが選択されたかについての情報を、以下で説明する目的のために、ＤＳＰに 与えることができ、またユーザが与える等化情報をＤＳＰ　（１０４）に与える ことができる。特に、従来技術に基づいてユーザによって行われる等化調整を表 すバンドおよび利得／減衰情報がＤＳＰ　（１０４）に伝えられ、これらの調整 を行うことができる。

第２図を参照して、ＤＳＰ　（１０４）内で構築するのに適したグラフィック等 化器（２００）について説明する。

当技術分野で周知なように、説明する機能はＤＳＰを適切にプログラムすること によって実行できる。しかし、本発明について十分な理解を図るため、ここでは このプログラミングの機能的動作について説明することが好ましい。

グラフインク等化器（２００）は、復元された音声信号を複数の帯域通過フィル タ（２０２Ａ〜２０２Ｃ）に与える入力（２０１）を含む。はぼ任意の数の帯域 通過フィルタを設けることができるが、３ないし７つが一般的である。

各帯域通過フィルタ（２０２Ａ〜２０２Ｃ）は中心周波数と帯域幅とを有する。

これら両方のパラメータは、単純にパラメータを変更することによってＤＳＰ方 式の実施例において容易に変えることができる。

各帯域通過フィルタ（２０２Ａ〜２０２Ｃ）は利得段（２０３Ａ−２０３Ｃ）を 介して加算ノード（２０６）に結合し、この加算ノードは出力ノード（２０７） に結合する。各利得段（２０３Ａ〜２０３Ｃ）は、対応する利得段の利得／減衰 を調整する第１制御ライン（２０４Ａ〜２０４Ｃ）を含む。この制御は、前述の ように入カニニット（１０９）を介して与えられるユーザ情報を実質的に構成す る。また各利得段は、利得段のステップ応答を選択的に変えることのできる第２ 制御ライン（２０５Ａ〜２０５Ｃ）を含む。特に、この制御ラインは第１制御ラ イン（２ｏ４Ａ〜２０４Ｃ）に対する利得段の感度を変更する。利得段が比較的 好感度になる場合に比べて、第２制御ライン（２０５Ａ〜２０５Ｃ）を介して比 較的感度が低くなると、利得段は第１制御人ライン（２０４Ａ〜２０４　Ｃ）に おいて高い入力を（瞬時に、あるいは経時的に）を受け取ってから、この利得段 の利得／減衰を変更しなければならない。

同様に、利得段の感度が高く設定されると、第１制御ライン（２０４Ａ〜２０４ Ｃ）の入力に対するほんのわずかな変更により、対応する利得／減衰は比較的大 きく変化する。

このように構成されると、グラフィック等化器（２００）は、総合して音声信号 を構成する特定のあらがじめ選択された周波数バンド内にある音声成分を増幅ま たは減衰することにより、音声信号を選択的に処理できる。上記の構成を考慮し て、本発明の重要な特性が理解できよう。ユーザが特定の放送信号を選択すると 、グラフィック等化器（２００）のさまざまなパラメータはこの選択された信号 にもっともよく対応するように自動調整される。この特定の実施例では、ユーザ によって現在選択されている特定の無線受信バンド（ＡＭまたはＦＭ）に関する 情報をＤＳＰ（１０４）に与えることによって行われる。５バンド・グラフィッ ク等化器を想定すると、ユーザがＡＭバンドを選択すると、ＤＳＰ　（１０４） はその５つの中心周波数が８５Ｈｚ、２４０Ｈｚ、７００Ｈｚ、２．４ｋＨｚ、 ６．２ｋＨｚの対応する値を有するように、自動的に構築される。逆に、ユーザ がＦＭバンドを選択すると、これらの中心周波数は５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、７０ ０Ｈｚ、３．５ｋＨｚ、１０ｋＨｚに調整される。同時に、一つまたはそれ以上 の帯域通過フィルタの帯域幅は、選択された特定の中心周波数に合うように広域 化または狭域化することによって調整できる。

また、必要に応じて、各バンドの利得／減衰調整のステップ応答感度も変更でき る。例えば、ＡＭバンドでは、各１ボルトの入力制御信号ごとに（あるいはブツ シュボタンなどのユーザ制御の各機械的な起動ごとに）１／２ｄＢの変化を表す ように感度を設定でき、処理信号がＦＭバンドから復元される場合には、ｌボル トの入力制御信号ごとに（あるいはユーザ制御の各機械的な起動ごとに）、例え ば２ｄＢにステップ応答を設定できる。

本実施例では、ユーザによって選択される実際のＥＱ設定自体は自動調整されな い。もちろん、必要に応じて、特に、さまざまな受信バンドおよび／または音源 に相当する設定条件（ｓｅｕｔｎｇ　ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）をユーザが保存 することを可能にする処理機能やメモリを設けると、ＥＱ段設定自動調整も行う ことができる。

無線受信機（１００）（第１図）の別の実施例では、ＤＳＰ　（１０４）は復調 処理を行なわずにすみ、前述の適応型グラフィック等化処理を主に行う機能を果 たす。ＦＭユニット　（１１２）およびＡＭユニット　（１１３）を設けて、所 望の復調機能を行うことができる。後者を容易にするために、ＲＦユニット（１ ０２）の出力を２つの論理ゲート（１１０，１１１）にかけることができ、これ らの論理ゲートは入カニニット（１０９）の受信バンド選択出力によって制御さ れる。（別の例では、各復調プラットフォームのパワーアップ／パワーダウンを 利用して、同じ制御を実行できる。）このように構成されると、任意の瞬間に一 方の論理ゲー）　（１１０，１１１）のみをイネーブルでき、従ってユーザによ ってどのバンドが選択されたかに応じて、ＦＭユニット（１１２）またはＡＭユ ニット（１１３）のみが任意の瞬間に動作可能になる。

上記の実施例では、一つの音声処理経路のみについて図示説明してきた。ステレ オ情報処理に対処することを望む場合、並列音声処理経路を設けることができる ことはもちろんである。ＤＳＰの処理能力がこのタスクに適している場合には、 このような並列経路は第１経路と同じＤＳＰを利用できる。また、無線受信機（ １００）がステレオ処理能力を有している場合には、ＡＭユニット（１１３）は Ｍｏｔｏｒｏｌａ　ＭＣｌ３０２２　ＡＭステレオ・デコーダを内蔵でき、この ＡＭステレオ・デコーダはＡＭステレオ放送信号を復号して、ステレオ情報出力 を与える。

必要に応じて、ディスプレイ・ドライバ（１１４）および関連ディスプレイ（１ １５）をさらに結合して、入カニニット（１０９）から受信バンド情報を受け取 ることができる。このように構成すると、ディスプレイ　（１１５）は、バンド ごとの現在の中心周波数および／または感度など現在のグラフィック等化器情報 についてユーザに視覚表示できる。第３図において、グラフインク等化器のユー ザ・インタフェース（３０１）（ユーザ・インタフェースは入カニニット（１０ ９）の部分からなる。）は複数のフェーダ（ｆａｄｅｒ）を含み、このフェーダ によりユーザは特定のグラフィック等化器バンドを選択し、対応する利得または 減衰を調整できる。さらに、ディスプレイ（１１５）は複数のディスクリート・ ディスプレイを含み、それぞれは対応するフェーダ（３０２）に隣接して配置さ れる。各バンドの現在中心周波数を表示でき、そのためユーザはグラフィック等 化器を有効に利用できる。

必要に応じて、適応型グラフィック等化器を実現する他のプラットフォームも上 記のＤＳＰ実施例に代わりに利用できる。例えば、第４図はこのようなグラフィ ック等化器で帯域通過フィルタとして利用できる一般的な状態変数フィルタ（ｓ ｔａｔｅ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｉｌｔｅｒ）　（４００）を示す０　（状態変 数フィルタに関する追加情報については、１．　Ｅ、　Ｅ、　Ｅ。

Ｖｏｌｕｍｅ　６．　ｐａｇｅｓ　６４−６８　（Ｄｅｃ、１９６９）　ｂｙ　 Ｔｏｗを参照されたい。）この状態変数フィルタ（４００）では、処理される音 声信号を受け取る入力（４０１）は加算プロ・ツク（４０２）に結合し、かつに ／Ｓ　（ただしｒｋＪは積分器の利得を表し、ｋ／Ｓは全周波数を定める。）の 伝達関数を有する第１段（４０３）の入力に結合し、かつ第２加算ノード（４０ ５）に結合する。第１段（４０３）の出力は第１加算ノード（４０２）にフィー ドバックし、第２加算ノード（４０５）にフィードフォーワードし、第２のに７ ５段（４０４）の入力に結合する。同様に、第２段（４０４）の出力は第１加算 ノード（４０２）にフィードバックし、第２加算ノード（４０５）に結合する。

第２加算ノード（４０５）は、フィルタ（４００）の出力を与えるべく結合する 。２つのに７５段（４０３，４０４）の制御ラインは制御ライン入力（４０７） に結合して、ｋを選択的に変更することを可能にする。（一般的な帯域通過フィ ルタ構成では、ｂ２およびｂｏは０に等しく、加算器（４，０５）に対する入力 のみが−ｂ１である。）このように構成すると、この状態変数フィルタ（４００ ）によって表される帯域通過フィルタの中心周波数は制御ライン（４０７）を介 して容易に変更できる。制御ライン（４０７）に与えられるステアリング信号（ ｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ）は・前述のように特定の受信バンドまたは音 源に対応するために自動的に変更できる。

前述の適応型グラフインク等化器を設けることによって多くの利点が得られる。

グラフィ・ツク等化器を構成するさまざまなバンドの一般に固定されているノ（ ラメータｌよ、さまざまな音源に対応するため自動的に変更され、音源に］よ無 線受信バンドおよび／またはラジオ、テープ、コンノ（シト。ディスクなどが含 まれるが、それらに限定されな１７）。

これにより、多数のバンドを有する高価で複雑なグラフィ・ツク等化器の必要性 が避けられ、しかも選択された音源の特性に関わらず適切な処理を容易に実現で きる。

第２図 第３図 第４図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．無線装置であって： Ａ）目的の放送信号を選択的に受信する受信手段；Ｂ）前記受信手段に動作可能 に結合され、特定の信号を選択する入力手段； Ｃ）前記受信手段と前記入力手段とに動作可能に結合され、前記特定の信号を可 聴信号に変換する音声処理手段であって： ｉ）特定の信号の選択に応答して、自動調整される複数の中心周波数を有するマ ルチバンド・グラフィック等化器； を含む音声処理手段； によって構成されることを特徴とする無線装置。
2. ２．前記入力手段は、特定の受信周波数バンドを選択する受信バンド選択手段を 含むことを特徴とする請求項１記載の無線装置。
3. ３．前記受信バンド選択手段は、少なくとも第１受信周波数バンドと第２受信周 波数バンドとの間で選択できることを特徴とする請求項２記載の無線装置。
4. ４．前記第１受信周波数バンドは５４０ｋＨｚ〜１７００ｋＨｚの周波数を含み 、前記第２受信周波数バンドは８８ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの周波数を含むことを 特徴とする請求項３記載の無線装置。
5. ５．前記音声処理手段は、中心周波数に関する現在情報を表示するディスプレイ 手段をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
6. ６．前記マルチバンド等化器は各周波数に相当するユーザ・インタフェースをさ らに含み、かつ前記ディスプレイ手段は各ユーザ・インタフェースに隣接して配 置される対応するディスクリート・ディスプレイを含むことを特徴とする請求項 ５記載の無線装置。
7. ７．無線装置であって： Ａ）目的の信号を選択的に受信する受信手段；Ｂ）前記受信手段に動作可能に結 合され、特定の信号を選択する入力手段； Ｃ）前記受信手段と前記入力手段とに動作可能に結合され、前記特定の信号を可 聴信号に変換する音声処理手段であって： ｉ）特定の信号の選択に応答して自動調整される複数のフィルタ帯域幅を有する マルチバンド・グラフィック等化器； を含む音声処理手段； によって構成されることを特徴とする無線装置。
8. ８．前記入力手段は、特定の受信周波数バンドを選択する受信バンド選択手段を 含むことを特徴とする請求項７記載の無線装置。
9. ９．前記受信バンド選択手段は、第１受信周波数バンドおよび第２受信周波数バ ンドのうち一つを選択できることを特徴とする請求項８記載の無線装置。
10. １０．前記第１受信周波数バンドは５４０ｋＨｚ〜１７００ｋＨｚの周波数を含 み、前記第２受信周波数バンドは８８ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの周波数を含むこと を特徴とする請求項９記載の無線装置。