JPH0663777B2 - イコライザ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばディジタル化されたオーディオ信号
を、所望の特性で処理する際に使用されるイコライザ装
置に関する。

背景技術とその問題点 例えばオーディオ信号をディジタル化し、このディジタ
ル信号を演算処理して各種フィルタ等の特性を得ること
ができる。第１図はそのための基本的な構成例を示し、
図において入力端子（１）からのディジタル・オーディ
オ信号が乗算係数Ｋの乗算器（２）、加算器（３），
（４）を通じて出力端子（５）に出力される。この加算
器（３），（４）の間の信号が、それぞれ遅延量Ｚ^{− １}
の遅延回路（６_１），（６_２）・・・（6n）の縦続回路
に供給される。これらの遅延回路（６_１）〜（6n）の出
力がそれぞれ乗算係数ａ_１,a_２・・・anの乗算器
（７_１），（７_２）・・・（7n）を通じて前方の加算器
（４）に供給される。また遅延回路（６_１），（６_２）
・・・（6n）の出力がそれぞれ乗算係数ｂ_１,b_２・・・
bnの乗算器（８_１），（８_２）・・・（8n）を通じて後
方の加算器（３）に供給される。

この回路において、入力端子（１）から出力端子（５）
までの伝達関数は、 で表される。従って上述のK,a_１〜an,b_１〜bnの各係数
を変更することにより、任意の周波数特性のローパスフ
ィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ等のフ
ィルタを得ることができる。

そこで上述の回路を複数段（例えば８段）縦続に接続
し、それぞれの回路の特性を第２図に示すように、それ
ぞれ任意の周波数帯域ｆ_１〜ｆ_８で変化し他はフラット
な特性とすると共に、この変化点の増幅または減衰のレ
ベルをそれぞれ独立に調整できるようにすることで、い
わゆるグラフィックイコライザを構成することができ
る。

これによれば、全ての処理をディジタルで行っているの
で、実用化されているPCMオーディオ信号等の処理を行
う場合に、従来のアナログ処理によって生じる音質劣化
等のおそれがなく、良好かつ正確な処理を容易に行うこ
とができる。

ところで、例えば上述のグラフィックイコライザを構成
した場合に、装置の設置される場所などによって、必要
なイコライザ特性が一定のものに定まる場合がある。す
なわち一般に自動車の車内や家屋の部屋では、それぞれ
異なる音響特性を有し、それぞれ異なるイコライザ特性
が必要であるが、これが使用者の個人の自動車や部屋で
あると、それぞれの特性はその場所に固有に一定のもの
になる。

そこで装置の設置される場所の音響特性を測定し、それ
を補正する音場補正特性を得て、上述のグラフィックイ
コライザに自動セットすることが考えられた。

しかしながら、従来このような測定を行うには、いわゆ
るピンクノイズをスピーカから放音し、これを所定箇所
に設けたマイクロフォンで収音し、この収音された信号
をスペクトラム分析して測定を行う。このため上述のピ
ンクノイズ発生器やスペクトラム分析器などの構成が必
要となり、回路規模が極めて大きくなる。また上述の測
定された結果をグラフィックイコライザにセットするた
めの制御も複雑であり、この制御のために回路構成がさ
らに複雑になるなどの問題があった。

発明の目的 本発明はこのような点にかんがみ、簡単な構成で容易に
音場補正が行えるようにするものである。

発明の概要 本発明は、ディジタル信号を所定のタイミングで遅延さ
せ、この遅延信号に任意の係数を掛け、この係数の掛け
られた信号を元の上記ディジタル信号にフィードフォワ
ード及び／またはフィードバックで加算して所望の特性
を得るようにした処理ユニットを、複数チャンネルの入
力信号に対してそれぞれ有するイコライザ装置におい
て、上記複数の処理ユニットの一つ（DSP（13L））では
所定の特性のノイズ信号を発生させ、このノイズ信号を
スピーカから放音（出力端子（18L））すると共に、他
の上記処理ユニット（DSP（13R））には上記放音された
ノイズ信号をマイクロホンで収音した信号を入力（入力
端子（11R））してスペクトラム分析を行い、音場補正
特性を得るようにしたことを特徴とするイコライザ装置
であって、これによれば簡単な構成で容易に音場補正を
行うことができる。

実施例 ところで上述の回路を形成する場合に、現実には乗算
器、加算器、レジスタ等を内蔵するディジタル信号処理
ユニット（DSP）を用いる。

すなわち第３図において、例えばステレオの左右の音声
信号がそれぞれ入力端子（11L）（11R）を通じてAD変換
回路（12L）（12R）に供給され、変換されたディジタル
信号が夫々DSP（13L）（13R）に供給される。

また例えばイコライザ特性の調整手段となるボリューム
（14_１），（14_２）・・・（14_８）からの調整位置を示
す信号がホストCPU（15）に供給される。そしてこれら
のボリューム（14_１）〜（14_８）からの信号に応じて、
その特性に必要な係数（K,a,b）が係数テーブルとなる
リードオンリーメモリ（ROM）（16）を検索して取り出
され、この係数がDSP（13L）（13R）に供給される。

このDSP（13L）（13R）においては内蔵する命令メモリ
に従って演算が行われ、例えば第４図に示すようなブロ
ックダイアグラムに相当する演算が行われる。なおこの
回路は上述の第１図の回路を８段縦続に接続したものに
相当し、入力側からそれぞれ9600,4800,2400,1200,600,
300,150,75Hzを変化点とする特性の補正が行われ、これ
らの補正のレベルがボリューム（14_１）〜（14_８）から
の値によって求められる係数（K,a,b）によって制御さ
れる。

さらにDSP（13L）（13R）の出力信号がDA変換回路（17
L）（17R）に供給され、変換されたアナログ信号が出力
端子（18L）（18R）に供給される。

これによって例えば上述のグラフィックイコライザの動
作が行われる。

さらにこの装置において、CPU（15）に関連してRAM（1
9）が設けられる。またプリセット用の押ボタン（14_１
１）〜（14_{１ ３}）が設けられ、この押ボタンにてRAM（1
9）の任意のアドレスが選択される。また押ボタン（14
_{１ １}）〜（14_{１ ３}）と共にプリセット時のセット制御用
の押ボタン（14S）が設けられる。

そしてプリセット用の押ボタン（14_{１ １}）〜（14_{１ ３}）
と共にセット制御用の押ボタン（14S）が押されると、D
SP（13L）（13R）において音場測定のモードが実行され
る。

このモードにおいては、まず一方のDSP（13L）にてピン
クノイズの発生が行われる。すなわち第５図はそのため
のブロックダイアグラムの一例を示す。図において、い
わゆるＭ系列のノイズ発生が行われ、この信号が−3dB
／octのフィルタに供給されてピンクノイズが発生され
る。この場合にＭ系列発生はDSP（13L）内のレジスタを
制御して発生する。また、−3dB／octのフィルタは上述
のグラフィックイコサイザの場合と同様にして、例えば
９段のフィルタが縦続に接続されて形成される。

このようにして発生されたピンクノイズがDA変換回路
（17L）でアナログ信号とされ、出力端子（18L）を通じ
てスピーカ（図示せず）から放音される。

さらに他方のDSP（13R）にてスペクトラム分析が行われ
る。すなわち第６図はそのためのブロックダイアグラム
の一例を示す。図においてマイクロフォン（図示せず）
で収音された信号が入力端子（11R）を通じてAD変換回
路（12R）に供給され、ディジタル変換された信号がDSP
（13R）に供給される。

このDSP（13R）においてそれぞれ上述のｆ_１〜ｆ_８の帯
域に対応するバンドパスフィルタ（BPF）が並列に形成
され、これらのフィルタの出力がそれぞれ積算される。
この場合にバンドパスフィルタは上述のグラフィックイ
コライザの場合と同様に形成される。また積算はDSP（1
3R）内のレジスタ及び加算器等を用いて行われる。

そしてこの積算値のいずれか１つが所定の値に達した時
点で全ての積算が停止され、このときの各積算値が検出
される。ここで各積算値はスピーカ及びマイクロフォン
の置かれた場所の音響特性に相当している。

そしてさらにこれらの積算値がホストCPU（15）に供給
され、このCPU（15）にてデシベル変換及びスペクトル
補特性変換が行われ、この変換値がRAM（19）の押ボタ
ン（14_{１ １}）〜（14_{１ ３}）で選択されたアドレスに書込
まれる。ここで書込まれる値は、ボリューム（14_１）〜
（14_８）からの値に対応している。

このようにして音響特性が測定され、その補特性に相当
する値がRAM（19）に書込まれる。従って次の機会に押
ボタン（14_{１ １}）〜（14_{１ ３}）が押されると、押ボタン
（14_{１ １}）〜（14_{１ ３}）で指定されたRAM（19）のアド
レスに書込まれた値が続出され、この値を用いてROM（1
6）の係数テーブルが検索され、取り出された係数がDSP
（13L）（13R）にセットされる。そしてDSP（13L）（13
R）にて音場補正特性のグラフィックイコライザの動作
が行われる。

こうして音場補正が行われるわけであるが、上述によれ
ば、DSPを用いてピンクノイズ発生及びスペクトラム分
析が行われ、新な構成等を設けずに音響特性の測定を行
うことができる。そしてこの補特性がRAM（19）に自動
的にセットされ、これを読出して容易に音場補正を行う
ことができる。さらに例えば押ボタン（14_{１ １}）で指定
されるアドレスに車内での音場補正特性を記憶させ、押
ボタン（14_{１ ２}）で指定されるアドレスに室内での音場
補正特性を記憶させておくことにより、必要時に押ボタ
ン（14_{１ １}），（14_{１ ２}）を押すだけで所望の特性を得
ることができる。

これによって使用者の使い勝手を大幅に向上させること
ができる。

さらに上述の装置によれば、全てディジタル信号処理で
行うためコントロールは簡単であり、同一のハードウエ
アで、グラフィックイコライザ自体の信号処理と、ピン
クノイズ発生、スペクトラム分析を行うので回路規模は
全く増えず、スペースファクターとコスト的に有利であ
ると同時に、信号処理の内容はソフトウエアで決まるの
で、設計における柔軟性に富み、設計時間も短縮され
る。

また量産時における調整も必要がない。

発明の効果 本発明によれば、簡単な構成で容易に音場補正を行うこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は背景技術の説明のための図、第３図は
本発明の一例の構成図、第４図〜第６図はその説明のた
めの図である。 （11L）（11R）は入力端子、（13L）（13R）はディジタ
ル信号処理ユニット、（14_１）〜（14_８）は設定用ボリ
ューム、（14_{１ １}）〜（14_{１ ３}）はプリセット用押ボタ
ン、（15）はホストCPU、（16）はリードオンリーメモ
リ、（18L）（18R）は出力端子、（19）はランダムアク
セスメモリである。

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 Ｈ０４Ｒ 3/04 7346−5Ｈ (56)参考文献 「音声情報処理の基礎」，Ｐ．86〜90, 予測残差と音源，オーム社発行，斎藤収 三、中田和男著，昭和56年11月30日第１版 発行

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル信号を所定のタイミングで遅延
   させ、この遅延信号に任意の係数を掛け、この係数の掛
   けられた信号を元の上記ディジタル信号にフィードフォ
   ワード及び／またはフィードバックで加算して所望の特
   性を得るようにした処理ユニットを、複数チャンネルの
   入力信号に対してそれぞれ有するイコライザ装置におい
   て、上記複数の処理ユニットの一つでは所定の特性のノ
   イズ信号を発生させ、このノイズ信号をスピーカから放
   音すると共に、他の上記処理ユニットには上記放音され
   たノイズ信号をマイクロホンで収音した信号を入力して
   スペクトラム分析を行い、音場補正特性を得るようにし
   たことを特徴とするイコライザ装置。