JPS61108291A

JPS61108291A - 音場補正装置

Info

Publication number: JPS61108291A
Application number: JP59229983A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Suzuki; 伸一鈴木; Yoshiro Kunugi; 芳郎功力; Masayuki Kato; 政行加藤
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1986-05-26

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】技術分野本発明は、スピーカ等の音響出力手段の放射音が作る音
場の補正をなす音場補正装置に関する。

スピーカ等の音響出力手段の放射音が作る音場の補正を
なす音場補正装置として当該放射音から変換して得た電
気信号における各周波数成分の信号レベルによって音場
の周波数特性を検出し、その検出結果によってスピーカ
に供給されるオーディオ信号における各周波数成分の信
号レベルをグラフィックイコライザと同様の機能を有す
る周波数特性補正手段によって変化せしめて音場の周波
数特性を実質的に補正する装置が既に考案されている。

一方、音響システムにおいて個人の音質の好ミによシ所
望の周波数帯域内の成分のみを増強或いは減衰させるこ
とができるようにグラフィックイコライザがしばしば用
いられている。この音質調整用のグラフィックイコライ
ザとして音場補正装置における周波数特性補正手段を用
いることができるようにするために音場補正装置をコン
ポーネント化し周波数特性補正手段を他の部分と分離さ
せて単独で用いることができるようにすることが検討さ
れている。

ところで、周波数特性補正手段は、可聴周波数帯域を所
定の幅例えば１オクタ一ブ幅で分割したときの各帯域内
の成分の増強及び減衰が行なえるように構成されている
。この周波数特性補正手段における可聴周波数帯域の分
割方法は種々溝えられ、バンド数が互いに異なる複数種
類の周波数特性補正手段が存在する。かかる周波数特性
補正手段を用いて音場補正を行なう場合、周波数特性補
正手段における各帯域と同一帯域内の各成分の信号レベ
ルの検出を行なう必要があるので、コンポーネント化を
行なった場合バンド数が互いに異々る複数種類の周波数
特性補正手段のうちのいずれを用いても音場補正を良好
に行なえるようにすると構成が複雑に々る恐れが生じる
。

発明の概要本発明の目的は、コンポーネント化を行なっても簡単な
構成にて音場補正を良好に行なえる音場補正装置を提供
することである。

本発明による音場補正装置は、音場の周波数特性を検出
して検出結界に応じたデータを発生する周波数特性検出
手段と、周波数特性検出手段の出力データに応じてオー
ディオ信号における各周波数成分の信号レベルを変化さ
せて音場の周波数特性を実質的に補正する周波数特性補
正手段とを含み、周波数特性補正手段は、可聴同波数帯
域を第１所定数バンドに分割する複数の帯域内の各々に
おける各周波数成分の信号レベルを変化させ、かつ周波
数特性検出手段は、可聴周波数帯域を第１所定数バンド
以上の第２所定数バンドに分割する複数の帯域内の各々
における各周波数成分の信号レベルにより周波数特性を
検出するようにした構成となっている。

実　　施　　例以下、本発明の実施例につき添付図面を参照して詳細に
説明する。

第１図においてオーディオ信号が入力端子ＩＮ１を介し
て周波数特性補正手段としてのグラフィックイコライザ
ユニット（以下、ＧＥＱユニットと称す）■に供給され
ている。ＧＨＱユニット１においてオーディオ信号は直
流カット用コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１を介して演算増
幅器２の正側入力端子に供給される。演算増幅器２の正
側入力端子は抵抗Ｒ２を介して所定電位点に接続されて
いる。演算増幅器２の負側入力端７と出力端子間には帰
遷抵抗Ｒ３が接続されている。また、この演算増幅器２
の正側入力端７と負側入力端子間にはコンデンサＣ２及
びＮ個の電子ｓｐ　ｌ）　−−ムｖＲ１〜ｖＲＮの抵抗
体が並列接続されている。電子ボリューム■Ｒ１〜ｖＲ
Ｎは、例えば制御回路３よシ出力される制御電圧によっ
て摺動子の抵抗体上における位置が制御されるように構
成されている。これら電イ？リュ一ムＶＲ４〜ｖＲＮの
各摺動子は共振回路に１〜ＫＮの各入力端子にそれぞれ
接続されている。共振回路に１〜ＫＮは、それぞれ共振
点において入力インピーダンスが最小となるように互い
に接続されたトランジスタＱ１−ＱＮの各々、抵抗”４
１〜Ｒ４Ｎの各々、抵抗”５１〜Ｒ５Ｎの各々、抵抗Ｒ
６１〜Ｒ６Ｎの各々、コンデンサＣ３１〜Ｃ３Ｎの各々
及びコンデンサ０４１〜０４Ｎの各々で形成されている
。そして、これら共振回路に１〜ＫＮの共振周波数が所
定の間隔（例えば、〆オクターブ）をもって互いに異な
るように回路定数が設定されている。これら演算増幅器
礼電子ポリーーム■Ｒ１〜ＶＲＮ、共振回路に１〜ＫＮ
１コンデンサＣ１，Ｃ２及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３によってグ
ラフィックイコライザ４が形成されている。このグラフ
ィックイコライザ４において電子？リーームＶＲ１〜ｖ
ＲＮの摺動子の位置が抵抗体における演算増幅器２の正
側入力端子に接続されている一端より負側入力端子に接
続されている他端に近い場合は対応する共振回路に１〜
ＫＮの共振周波数と同一の周波数成分が増幅されかつ摺
動子の位置が該他端に近づくに従って利得が徐々に大と
なる。また、逆に電子ボリー−ムＶＲ１〜ＶＲ員の摺動
子の位置が該他端よシ該一端に近い場合は対応する共振
回路に１〜ＫＮの共振周波数と同一の周波数成分が減衰
されかつ当該摺動子の位置が該一端に近づくに従って減
衰量が徐々に大となる。そして、演算増幅器２よシ出力
されたオーディオ信号がＧＥＱユニット１の出力として
出力端子０ＵＴ１に導出される。

また、電子ボリー−ムｖＲ１〜ＶＲＮに制御電圧を供給
する制御回路３は、データ通信用のパスラインＢ上に１
ビツトずつ順次送出されたデータ又は命令を入力したの
ち入力したデータに基づいて制御電圧を発生しかつ入力
した命令によってグラフィックイコライザ４のバンド数
（＝Ｎ）を示すデータをトーカ指定指令に応答してパス
ラインＢ上に送出するように構成されている。

ＧＥＱユニット１の出力端子０ＵＴ１に導出されたオー
ディオ信号は入力端子ＩＮ２を介して周波数特性検出ユ
ニット５に供給される。周波数特性検出ユニット５にお
いてオーディオ信号は、加算器６０１人力となる。加算
器６にはピンクノイズ発生器７の出力が個入力として供
給される。ピンクノイズ発生器７は、ＩＨ２当たシのエ
ネルギが一定のホワイトノイズを指令に応答して発生す
るホワイトノイズ発生器８と、このホワイトノイズ発生
器８の出力が供給されかつ−３ｄＢｌｏＣＴの特性を有
するローノＲスフィルタ９とで形成されておシ、こノロ
−パスフィルタ９よシオクターブ当たりのエネルギが一
定のピンクノイズが出力される。

加算器６の出力は出力端子ＯＵ’［”　２に供給される
。

この加算器６の出力は）４ワーアン７’ｌＯを介してス
ピーカ１１に印加され、スピーカ１１から音が発せられ
る。このスぎ一力１１の直接放射音及びその反射音がマ
イク１２によって電気信号に変換される。このマイク１
２の出力は入力端子■Ｎ４を介してマイクアンプ１３に
供給される。マイクアンプ１３は演算制御回路１４よシ
出力される制御電圧に応じた利得でマイク１２の出力を
増幅するように構成されている。

このマイクアンプエ３の出力はＭ（Ｎ５Ｍ）個のバンド
パスフィルタＢＰ１〜ＢＰＭを介してマルチプレクサ１
５に供給される。バンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰＭの
各中心周波数は所定の間隔（例えば％オクターブ）をも
って互いに異なる周波数となるように設定されている。

マルチプレクサ１５の出力端には演算制御回路１４の出
力データに基づいてパンドックスフィルタＢＰ１〜ＢＰ
Ｍのうちの１つの出力が選択的に導出される。マルチプ
レクサ１５の出力は整流回路１６及び積分回路１７を介
してＡ／Ｄ変換器１８に供給される。Ａ／Ｄ変換器１８
からマルチプレクサ１５の出力の信号レベルに対応した
データが出力されて演算制御回路１４に供給される。

演算制御回路１４は、例えばマイクロコンビーータで形
成されておシ、Ｒ，ＯＭ（読み出し専用メモリ）に予め
格納されているプログラムに従って動作するプロセッサ
によって次の如き処理が行なわれる。

すなわち、先ずバンド数を示すデータをトーカ指定時に
送出させる命令がパスラインＢを介して演算制御回路１
４より制御回路３に供給される。次いで、パスラインＢ
と共に並設されたパスライン制御ライン（図示せず）を
介して演算制御回路１４よシ制御回路３にトーカ指定指
令が供給される。この結果、制御回路３よシデータパス
Ｂ上にバンド数を示すデータが送出されて演算制御回路
１４に取シ込まれる。次いで、ピンクノイズ発生器７に
おけるホワイトノイズ発生器８に指令が発せられてピン
クノイズが出力され始める。このとき、入力端子１Ｎ２
にオーディオ信号が供給されないようにすればピンクノ
イズのみが加算器６を経て出力端子０ＵＴ２に導出され
る。次いで、マルチプレクサ１５に供給されるデータを
変化させることによシバンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰ
Ｍの各出力の信号レベルに対応したデータが順次取り込
まれる。次いで、取り込まれたデータの平均値が算出さ
れ、算出された平均値がＡ／Ｄ変換器１８の入力範囲の
中央付近のレベルに対応するようにマイクアンプ１３の
利得が調整される。次いで、再びバンドパスフィルタＢ
Ｐ、〜ＢＰＭの各出力の信号レベルに対応したデータＤ
１．Ｄ２・・・・・・Ｄ、ｒｒＬ・・・・・・ＤＭが順
次取り込まれてスピーカ１１の放射音による音場の周波
数特性の測定が終了する（第２図８１．８２）。次いで
、グラフィックイコライザ４のバンド数に応じた処理が
なされる。例えばＮ＝ＭのときデータＤ１〜ＤＭの平均
値Ｄαが算出されたのちデータＤ１〜ＤＭの平均値Ｄａ
の対数変換処理がなされてグラフィックイコライザ４の
調整量すなわち電子ボＩＪ、−ムＶＲ１〜ｖＲＮの調整
量を示すＧＥＱデータＧｎ　（＝−（Ｄｍ　−Ｄａ　）
　）が算出される（第２図８３）。次いで、とのＧＥＱ
データ慟がユニット指定データＡ及び電子がリュームｖ
Ｒ１〜■ＲＮのうちの対応する１つを指定するＧＥＱ指
定指定データ共にパスラインＢ上に送出される（第２図
Ｓ４）。パスラインＢ上に送出されたデータは制御回路
３に入力される（第２図ｓ５）。次いで、制御回路３か
ら入力されたデータに応じた制御電圧が電子ボυ−−ム
ｖＲ４〜ＶＲＮのうちの対応する１つに供給される（第
２図８６）。次いで、パスライン制御ライン上の信号に
よシデータ授受動作の完了が確認される（第２図８７）
。こののち、Ｓ３以降のステツブが（Ｎ−１）回縁シ返
して行なわれてグラフィックイコライザ４における電子
ボリューム■Ｒ１〜■ＲＮ全ての調整が完了する（第２
図８８）。との結果、スピーカ１１の放射音による音場
の周波数特性が実質的にフラットになるようにオーディ
オ信号の各周波数成分がグラフインクイコライザ４によ
って予め増強或いは減衰されるとととなる。

演算制御回路１４において算出されたＧＥＱデータＧｎ
を含みかつグラフィックイコライザ４におケル電子ボリ
ー−ムＶｌｌ（、、〜ｖＲＮにそれぞれ対応する各デー
タは第３図に示す如きフォーマントでパスラインＢ上に
送出される。すなわち、各データは１２ビツトで形成さ
れ、下位３ビツトによってユニット指定データＡが形成
されている。この下位３ビツトに続く１ビツトは予備ピ
ントである。この予備ビットに続く４ビツトによってＧ
ＥＱ指定指定データ共成されている。そして、上位４ビ
ツトによってＧＥＱデータＧｎが形成されている。

また、制御回路３よりパスライ／Ｂ上に送出されかつバ
ンド数を示すデータの形成方法として次の４つの方法が
考えられる。

（１）バンド数を２進数変換して得たコードをデータコ
ードとする。この場合、バンド数の最大値が「３２」に
なると考えられるので最低５ビツトが必要となる。尚、
この方法ではＧＥＱユニット１がトーンコントロール回
路を含む特殊な場合には対応することができない。

（１１）　　バンド数とデータコードとを下表に示す如
く対応させる。

尚、この方法ではバンド数として取シ得る値等を予め定
める必要があるが、転送データのビット数を少なくする
ことができる。

（ｉｉＤ　　ＧＥＱユニット１において増強及び減衰が
可能な成分の周波数を示すコードをデータコードとする
。例えば、周波数特性検出ユニット５におけるバンド・
モスフィルタの各中心周波数がｆ　１　ｔｆ２・・・・
・・−’３２であるとき、ＧＥＱユニット１において増
強及び減衰が可能な成分の周波数がｆ５．ｆｌｌ。

ｆ１７　、ｆ２３１ｆ２９の場合にはデータコードは５
゜１１　、１７　、２３　、２９に対応するコードとす
る。この方法では９バンドの場合にはデータコードを９
回転送する必要がある。また、この方法は、転送データ
が犬となるがＧＥＱユニット１にトーンコントロール回
路を含む場合やバンド間が等間隔でない場合に適してい
る。

（ｉＶ）　　（ｉ）〜（Ｎｉ）の組合せ。

以上の４つの方法は、バンド数、データ通信上の制約等
を考慮して選択される。

尚、以上の説明においてＧＥＱデータＧ？ｌの算出方法
トシテバンドａ（＝Ｎ）がパントノ４スフイルタＢＰ１
〜ＢＰＭの個数Ｍに等しいときにおけるもののみが示さ
れていたが、バンド数がＭより小の場合について説明す
る。

例えば、Ｍ−３２、Ｎ＝９であるとする。また、パント
ノやスフィルタＢＰ、〜ＢＰ３２の各中心周波数をそれ
ぞれｆｌ、ｆ２・・・・・ｆ３２としかつ共振回路に１
〜に９の共振周波数をそれぞれｆ　４　、ｆ７　、・・
・・・・ｆ３７Ｚ、＋１・・・ｆ２９とする。この場合
、ＧＨＱデータＧｎは次式の如く算出される。

”−Ｃ（Ｄ３ｒＬ＋Ｄ３Ｔｈ＋１　＋Ｄ３？１．＋２　
）／３−Ｄａ　：］但し、％＝ｌ　　ｌ　２１・・・・
・９以上の如く、Ｍ＝３２、Ｎ＝９の場合前後３つの測
定データの平均（１オクタ一ブ分析に相当）を取るのが
適当であるが、Ｎ＝５〜８の場合も共振回路］（１〜Ｋ
Ｎの共振周波数がほぼ１オクタ一ブ間隔に設定されるの
でＮ＝９の場合と同様に行なってよい。

また、中域３バンド＋トーンコントロールの場合では５
バンドの場合と同様に行なっても不都合は々い。

また、いずれの場合でも共振回路に、〜ＫＮの共振周波
数とバンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰＭの中心周波数と
が一致若しくは最も近い点での単一の測定データのみか
ら近似的にＧＢＱデータＯｎを求めてもよい。

以上詳述した如く本発明による音場補正装置は、周波数
特性補正手段のΔンド数よシも周波数特性検出手段にお
ける周波数成分のレベルの測定点が多くなるようにした
構成となっているので、コンポーネント化を行なった場
合にバンド数が互いに異なる複数種類の周波数特性補正
手段のいずれを用いても単一種類の簡単な構成の周波数
特性検出手段と組合せることによって良好な音場補正を
なすことができることと々る。また、コンポーネント化
を行なわない場合においても周波数特性検出手段におけ
るバンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰＭにそれぞれ対応す
る測定データを複数個用いて電子デリュームＶＲ１〜■
ＲＮの各々の調整量を算出するととができるので、バン
ドパスフィルタＢＰ、〜ＢＰＭ　の中心周波数にバラツ
キが生じても正確な調整量を算出することができ良好な
音場補正をなすことができることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第
２図は、第１図の装置の動作を示すフローチャート、第
３図は、パスライン上に送出されるデータのフォーマッ
トを示す図である。主要部分の符号の説明 ■・・・ＧＨＱユニット　　　５・・周波数特性検出ユ
ニットＢ・・・ハ゛久ライン

Claims

【特許請求の範囲】

音響出力手段に所定の駆動信号を印加すると同時に前記
音響出力手段の放射音を電気信号に変換したのち前記電
気信号における各周波数成分の信号レベルによって前記
音響出力手段の放射音が作る音場の周波数特性を検出し
て検出結果応じたデータを発生する周波数特性検出手段
と、前記データに応じて前記音響出力手段に供給される
オーディオ信号における各周波数成分の信号レベルを変
化させて前記音場の周波数特性を実質的に補正する周波
数特性補正手段とを含む音場補正装置であって、前記周
波数特性補正手段は、可聴周波数帯域を第１所定数バン
ドに分割する複数の帯域内の各々における前記オーディ
オ信号の各周波数成分の信号レベルを変化させ、かつ前
記周波数特性検出手段は、前記可聴周波数帯域を前記第
１所定数バンド以上の第２所定数バンドに分割する複数
の帯域内の各々における前記電気信号の各周波数成分の
信号レベルにより周波数特性を検出するようにしたこと
を特徴とする音場補正装置。