JPS59161908A - 周波数特性補正装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は周波数特性補正装置に係り、音場の音響特性を
測定して、その結果に基づいて音響信号を複数の分割周
波数帯域の夫々において互いに独立してレベル増強又は
レベル減衰してその周波数特性を所望の周波数特性に自
動的に補正する補正装置に関する。

従来技術 第１図は従来の周波数特性補正装置の一例のブロック系
統図を示す。同図中、ピンクノイズ発生器１より取り出
された、オクターブ当りのエネルギーが一定のノイズ（
所謂ピンクノイズ）はグラフィックイコライザ２を通し
て増幅器３に供給され、ここで増幅された後、リスニン
グルーム等の音場４内に配置されたスピーカ５により発
音される。このスピーカ５より音場空間内に放射された
音は、マイクロホン６により収音されて電気信号（音響
信号、）に変換された後、互いに通過周波数帯域が異な
るｎ個の帯域フィルタ７１〜７ｎに並列に供給され、ｎ
個の周波数帯−の周波数成分に分割される。帯域フィル
タ７１〜７ｎがら取り出された各周波数成分は、検波回
路８１〜８ｎを通してＡ、Ｄ変換器９１〜９ｎに供給さ
れ、ここでディジタル信号に変換された後ディジタル演
算処理装置１０に供給される。

ディジタル演算処理装置１０はグラフィックイコライザ
２の各共振点のレベルを制御し、周波数特性の測定の結
果が所望の周波数特性となるようにする。ここで、グラ
フィックイコライザ２はディジタル演算処理装置１０の
出力アドレス信号とデータ信号とのうち、アドレス信号
をデコードして得たラッチパルスによりデータ信号をラ
ッチし、そのラッチ出力をｎ個のＤＡ変換器のうちの所
定の−のＤＡ変換器を通してｎ個のスイッチのうちの対
応する−のスイッチをオン又はオフとし、ｎ個の共振点
の−をピークの状態又はディップの状態とする構成とさ
れている。

また従来装置の他の例として、ＡＤ変換器９１〜９ｎの
代りに基準電圧と検波回路８１〜８ｎの出力検波電圧と
を各別に比較する比較器をｎ側設（プ、そＱ比較器出力
でｎ個の可逆カウンタのうち対応する可逆カウンタの計
数方向を制御し、クロックを計数して得た可逆カウンタ
出力を上記グラフィックイコライザ２内のＤＡ変換器へ
供給する′構成の装置もあつ・た。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、第１図に示す従来の周波数特性補正装置は、
ｎ個のＡＤ変換器９１〜９ｎと、グラフィックイコライ
ザ２内にｎ個のＤＡ変換器とが夫々必要で、極めて高価
であるという問題点があった。また、比較器を用いた従
来の周波数特性補正装置は、基準電圧を発生する発生器
が必要であり、しかもｎ種の基準電圧を夫々所望の周波
数特性に補正するために手動で調整しなければならず、
補正に時間がかかる上に容易に所望の周波数特性を得に
くいという問題点があった。

更に他の従来の周波数特性補正装置には、補正しようと
する周波数特性が例えばフラットな特性のみであって、
所望の周波数特性に自動補正することができないという
問題点があった。

そこで、本発明は複数の分割周波数帯域の周波数成分を
セレクタにより順次選択出力して単一のＡＤ変換器を通
して演算制御装置に供給し、これより電子制御型可変抵
抗素子の値を逐次可変制御する信号を自動的に出力する
ことにより、上記の問題点を解決した周波数特性補正装
置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、周波数特性測定用信号を発生する発生器と、
互いに異なる複数の周波数帯域におけるレベル特性が外
部よりの制御信号により各周波数帯域毎に独立に可変制
御せしめられる周波数特性制御回路と、この周波数特性
制御回路を通された上記周波数特性測定用信号をスピー
カを通して発音する手段と、このスピーカより発音され
た音を２、電気信号に変換するマイクロホンと、該マイ
クロホンよりの電気信号を互いに異な、る複数の周波数
帯域に分割して各分割周波数帯域毎に検波信号を得る回
路と、該複数の周波数帯域の検波信号を順次選択出力す
るセレクタと、該セレクタの出力検波信号をＡＤ変換す
る単一のＡＤ変換器と、補正しようとする各種の周波数
特性に関する情報をディジタル信号形態で記憶する記憶
装置と、該記憶装置よりの任意に選択したーの周波数特
性に関するディジタル信号と該ＡＤ変換器よりのディジ
タル信号とが夫々供給され両ディジタル信号の誤差を演
算により算出し誤差が略無くなるように該周波数特性制
御回路の周波数特性可変用制御信号を発生出力する演算
制御装置とよりなり、前記スピーカ及びマイクロホンを
有する音場の音響特性を含む音響信号の伝送路の周波数
特性を前記任意に選択したーの周波数特性とするように
自動的に補正するよう構成したものであり、以下図面と
共にその一実施例について説明する。

実施例 第２図は本発明になる周波数特性補正装置の一実施例の
ブロック系統図を示す。同図中、ピンクノイズ発生器１
１より発生出力されたピンクノイズと音源１２より取り
出された音響信号とは夫々セレクタ１３に供給される。

セレクタ１３は後述の演算制御装置２８よりの信号によ
り、周波数特性補正時にはピンクノイズを選択出力する
よう制御される。セレクタ′１３により選択出力された
信号は周波数特性制御回路１４に供給され、ここで予め
設定された互いに異なるｎ個の周波数帯域毎にレベルが
互いに独立に制・御されることにより、周波数特性が可
変制御される。周波数特性制御回路１４は増幅器１５と
ｎ個の電子制御型可変抵抗素子１６１〜１６ｎと、ｎ個
のＬＣＲ共振回路１７１〜１７ｎとから構成されており
、より詳細には例えば第３図に示す如き構成とされてい
る。

第３図に示すように、増幅器１５は抵抗Ｒａ。

演算増幅器３４及び抵抗Ｒｂより構成されている。

また抵抗Ｒａと演算増幅器３４の非反転入力端子との接
続端子３６と、抵抗Ｒｂと演算増幅器３４の反転入力端
子との接続端子３７との間に、ｎ個の可変抵抗素子１６
＋〜１６ｎが並列に接続されている。更に、可変抵抗素
子１６１〜１６ｎは夫々ＬＣＲ共振回路１７１〜１７ｎ
が各別に接続されている。共振回路１７１〜１７ｎの各
共振周波数は可聴周波数帯域内の互いに異なるｎ種の共
振周波数に選定されている。また更に、３３は入力端子
、３５は出力端子である。

上記の可変抵抗素子１６１〜１６ｎは夫々同一構成とさ
れており、例えば第４図に示す如き等価回路で示される
。ｉ番目の−の可変抵抗素子１６ｉは第４図に示す如く
、端子３６と３７との間に直列に接続された２ｍ個の抵
抗Ｒ１〜Ｒ２１Ｒと、一端が抵抗Ｒ１〜Ｒ２ｍの一端に
接続され他端が共通に端子３９に接続された２ｍ個の開
閉成スイッチＳｔ”−８２１１１と、抵抗ＲｍとＲＩｌ
ｌＨとの接続点と端子３９との間に接続されたーの開閉
成スイッチＳＯとよりなり、抵抗Ｒｍ’とＲＩ１１＋、
との接続点は更に端子３８に接続されている。端子３８
は接地され、端子３９は対応する−のＬＣＲ共振回路１
７１　（図示せず）に接続される。開開成スイツチＳＯ
及びＳ１〜８２１１１は演算側ｔ１１装置２８よりの制
御信号により、どれか−のスイッチのみが閉成され、そ
の他のスイッチは開成される。これにより、可変抵抗素
子１６ｉは端子３６及び３７を固定端子とし、かつ、端
子３８をゼンタータップ端子とし、更に端子３９を摺動
子端子とする可変抵抗器と同様の構成となる。

周波数特性制御回路１４は周波数ｆｉ（これはＬＣＲ共
振回路１７１の共振周波数ンを中心とず゛る狭帯域にお
いては、スイッチＳＯが閉成されたときにフラットな周
波数特性の所定のレベル特性を示し、スイッチ３ｍより
８１方向へどれか−のスイッチを開成して行くと徐々に
減衰量が人なるレベル減衰特性を示し、他方、スイッチ
Ｓｍ＋＋〜８２ｍのうち−のスイッチを順次Ｓｚｍ方向
へ切換えていくと徐々に大なるレベル増強特性を示す。

周波数特性補正時には、セレクタ１３よりピンクノイズ
が選択出力され、上記構成の周波数特性制御回路１４に
より周波数特性が制御された後、電力増幅器１８を通し
てリスニングルーム等の音場１９内のスピーカ２０に供
給され、これより発音される。スピーカ２０より発音さ
れた音は音場１９内のマイクロホン２１により収音され
て電気信号（音響信号）に変換された後、利得−を可変
し得るよう構成された可変利得増幅器２２を通してセレ
クタ２３に供給される。

セレクタ２３は周波数特性制御回路１４及び可変利得増
幅器２２の出力信号のいずれか一方を選択出力する構成
とされており、周波数特性補正時には演算制御装置２８
よりの制御信号により可変利得増幅器２２の出力信号を
選択出力するよう制御される。従って、周波数特性補正
時には、セレクタ２３よりマイクロホン２１により音響
−電気変換され、かつ、可変利得増幅器２２により増幅
された電気信号が取り出され、互いに異なるｎ個の狭帯
域通過帯域特性を有するｎ個のフィルタ回路２４１〜２
４ｎに夫々同時に供給され、ここでｎ個の周波数帯域の
周波数成分に夫々分割される。

フィルり回路２４１〜２４ｎの通過帯域幅の中心周波数
は、前記Ｌ’ＣＲ共振回路１７１〜１７ｎの各共振周波
数に夫々等しくされている。

フィルタ回路２４１〜２４ｎより取り出されたｎ個の分
割周波数帯域の各周波数成分は、検波回路２５１〜２５
ｎにより検波された後セレクタ２６に供給される。セレ
クタ２６は演算制御装置２８よりの制御信号により、周
波数特性補正時には検波回路２５１〜２５ｎの出力検波
信号を順次巡回的に−の検波信号のみを選択出力するよ
う制御され、その出力検波信号をＡＤ変換器２７へ出力
する。

ＡＤ変換器２７は例えば第５図に示す如く、抵抗値Ｒと
２Ｒの各抵抗よりなるはしご形抵抗回路網にに個のバッ
ファアンプ４２１〜４２ｋを接続し、演算制御装置２８
よりバッファアンプ４２１〜４２にへ順次巡回的に基準
電圧を印加することにより、はしご形抵抗回路網より一
定周期の階段波を出力させてコンパレータ４１の一方の
入力端子に印加し、コンパレータ４１の他方の入力糎子
４０にはセレクタ２６よりの検波信号（アナログ信号）
を印加する構成とされている。すなわち、公知のはしご
形ＤＡ変換回路より取り出される階段波とセレクタ２６
よりの検波信号とを夫々コンパレータ４１でレベル比較
することにより、コンパレータ４１より検波信号レベル
に応じた時間タイミングで所定極性の信号が出力されて
演算制御装置２８へ出力する。

演算制御装置２８は例えばマイクロコンピュータで構成
されており、ＡＤ変換器２７より検波信号レベルに応じ
た時間タイミングで取り出された所定論理値のディジタ
ル信号の入力タイミングにより検波信号レベルを各分割
周波数帯域毎に順次判断し、音場１９の音響特性（周波
数特性）を測定する。しかる俊に演算制御装置２８はメ
モリ２９に予め記憶されている複数の周波数特性の中か
ら任意に選択したーの周波数特性（例えばフラットな周
波数特性）を示すディジタル信号と、ＡＤ変換器２７よ
りの音場１９の周波数特性に関するディジタル信号とを
夫々比較して、両者の誤差がある場合は、その誤差のあ
る周波数帯域について誤差を無くず方向にレベル制御を
する制御信号を発生して電子制御型可変抵抗素子１６１
〜１６ｎのうち対応する−又は複数の可変抵抗素子に印
加する。

第６図は演算制御装置２８の上記の動作を示すフローチ
ャートで、音場の周波数特性を測定しくステップ４３）
、Ｌかる後にメモリ２９より入力された所望の周波数特
性に音場１９の周波数特性がなっているか否かを検出し
くステップ４４）、誤差がある場合は補正値を演算によ
り算出し、その算出結果に基づく制御信・号を発生して
可変抵抗素子１６＋〜１６ｎの抵抗値、すなわち周波数
特性制御回路１４の周波数特性を可変制御する（ステッ
プ４５）。以下、上記と同様の動作を繰り返すことによ
り、音場１９の周波数特性とこの装置の信号伝送系の周
波数特性とよりなる総合の周波数特性を、メモリ２９よ
り選択入力された所望の−の周波数特性に略一致するよ
うに補正することができる。この周波数特性の補正動作
は演算制御装置２８により、自動的に迅速かつ正確に行
なうことができるものである。第７図は本発明装置によ
り補正し得る周波数特性を示し、■及び■で示す周波数
特性範囲内において、任意の周波数特性に補正すること
ができる。

なお、検波回路２５１〜２５ｎの各出力検波信号は表示
制御回路３０に夫々同時に供給され、ここで表示に必要
な所定の信号処理を受けた後表示装置３１に供給されて
表示される。従って、メモリ２９より入力する所望の周
波数特性をフラットな特性としてその周波数、特性を自
動的に補正した後にセレクタ２３の出力信号を周波数特
性制御回路１４の出力信号に切換えた場合は、音場１９
の周波数特性をフラットにするために必要な周波数特性
を表示装置３１により表示することができる。

なお、周波数特性の自動補正後に、セレクタ１３を音源
１２からの音響信号選択出力状態に切換えることにより
、音場１９において所望の周波数特性が正確に付与され
た音を楽しむことができる。またこのとき、セレクタ２
３を周波数特性制御回路１４の出力信号選択出力状態に
切換えることにより、そのとぎの音響信号の周波数特性
を表示装置３１により確認することができる。

なお、セレクタ２３はセレクタ１３の出力信号も選択出
力できる構成としてもよい。

効　　果 上述の如く、本発明によれば、ピンクノイズ等の周波数
特性測定用信号が供給される周波数特性制御回路の周波
数特性を、演算制御装置により算出した音場の周波数特
性に基づいてディジタル的に可変制御する構成としたの
で、音場の周波数特性と装置の周波数特性との総・合の
周波数特性を、自動的に迅速かつ正確に所望の周波数特
性と略一致するように補正することができ、また演算制
御装置に入力する記憶装置よりの周波数特性を代えるこ
とにより簡単に補正すべき周波数特性を任意に変更する
ことができ、更に複数の分割周波数帯域毎に得られた検
波信号をセレクタにより順次巡回的に切換えて出力する
ようにしたので、この検波信号レベルをＡＤ変換するＡ
Ｄ変換器は一つで良〈従来に比し安価に構成することが
できる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示すブロック系統図、第２図
は本発明装置の一実施例を示すブロック系統図、第３図
は第２図図示ブロック系統中の周波数特性制御回路の一
実施例の構成を示す図、第４図は第２図及び第３図中の
−の可変抵抗素子の一実施例の等価回路図、第５図は第
２図図示ブロック系統中のＡＤ変換器の一実施例を示す
回路図、第６図は第２図図示プロツク系°統中の演算制
御装置の一実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第７図は本発明装置の周波数特性を示す図である。 １．１１・・・ピンクノイズ発生器、２・・・グラフィ
ックイコライザ、５．２０・・・スピーカ、６，２１・
・・マイクロホ・ン、１０・・・ディジタル演算処理装
置、１２・・・音源、１３．２３．２６・・・セレクタ
、１４・・・周波数特性制御回路、１６１〜１６ｎ・・
・電子制御型可変抵抗素子、１７＋〜１７ｎ・・・ＬＣ
Ｒ共振回路、２２・・・可変利得増幅器、２４＋〜２４
ｎ・・・フィルタ回路、２５１〜２５０・・・検波回路
、２７・・・ＡＤ変換器、２８・・・演算制御装置、２
９・・・メモリ、３０・・・表示制御回路、３１・・・
表示装置、３４・・・演算増幅器、４１・・・コンパレ
ータ。 第４図 １ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周波数特性測定用信号を発生する発生器と、互い
   に異なる複数の周波数帯域におけるレベル特性が外部よ
   りの制御信号により各周波数帯域毎に独立に可変制御せ
   しめられる周波数特性制御回路と、該周波数特性制御回
   路を通された該周波数測定用信号をスピーカを通して発
   音する手段と、該スピーカより発音された音を電気信号
   に変換するマイクロホンと、該マイクロホンよりの電気
   信号を互いに異なる複数の周波数帯域に分割して各分割
   周波数帯域毎に検波信号を得る回路と、該複数の周波数
   帯域の検波信号を順次選択出力するセレクタと、該セレ
   クタの出力検波信号をＡＤ変換する単一のＡＤ変換器と
   、補正しようとする各種の周波数特性に関する情報をデ
   ィジタル信号形態で記憶する記憶装置と、該記憶装置よ
   りの任意に選択したーの周波数特性に関するディジタル
   信号と該ＡＤ変換器よりのディジタル信号とが夫々供給
   され両ディジタル信号の誤差を演算により算出し誤差が
   略無くなるように該周波数特性制御回路の周波数特性可
   変用制御信号を発生出力する演算制御装置とよりなり、
   前記スピーカ及びマイクロホンを有する音場の音響特性
   を含む音響信号の伝送路の周波数特性を前記任意に選択
   したーの周波数特性とするように一自動的に補正するこ
   とを特徴とする周波数特性補正装置。 ■　周波数特性測定用信号を発生する発生器と、互いに
   異なる複数の周波数帯域におけるレベル特性が外部より
   の制御信号により各周波数帯域毎に独立に可変制御せし
   められる周波数特性制御回路と、該周波数特性制御回路
   を通された該周波数測定用信号をスピーカを通して発音
   する手段と、該スピーカより発音された音を電気信号に
   変換するマイクロホンと、該マイクロホンの出力電気信
   号を増幅する可変利得増幅器と、音源よりの音響信号と
   該周波数特性制御回路の出力信号と該可変利得増幅器の
   出力信号とのうちいずれか−の信号を選択出力する切換
   手段と、該切換手段の出力信号を互いに異なる複数の周
   波数帯域に分割して各分割周波数帯域毎に検波信号を得
   る回路と、該切換手段が該可変利得増幅器の出力信号を
   選択出力するときに該複数の周波数帯域の検波信号を順
   次選択出力するセレクタと、該セレクタの出力検波信号
   をＡＤ変換する単一のＡＤ変換器と、補正しようとする
   各種の周波数特性に関する・情報をディジタル信号形態
   で記憶する記憶装置と、該記憶装置よりの任意に選択し
   たーの周波数特性に関するディジタル信号と該ＡＤ変換
   器よりのディジタル信号とが夫々供給され両ディジタル
   信号の誤差を演算により算出し誤差が略無くなるように
   該周波数特性制御回路の周波数特性可変用制御信号を発
   生出力する演算制御装置とミ該複数の周波数帯域の検波
   信号を夫々表示する表示手段とよりなり、前記スピーカ
   及びマイクロホンを有する音場の音響特性を含む音響信
   号の伝送路の周波数特性を前記任意に選択した−の周波
   数特性とするように自動的に補正することを特徴とする
   周波数特性補正装置。