JP2006174083A - Audio signal processing method and apparatus - Google Patents
Audio signal processing method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006174083A JP2006174083A JP2004363578A JP2004363578A JP2006174083A JP 2006174083 A JP2006174083 A JP 2006174083A JP 2004363578 A JP2004363578 A JP 2004363578A JP 2004363578 A JP2004363578 A JP 2004363578A JP 2006174083 A JP2006174083 A JP 2006174083A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- audio signal
- level
- signal
- frequency band
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
本発明は、オーディオ信号を再生させる場合の特性補正を行うオーディオ信号処理方法及び装置に関し、特に高音質の再生が可能なハイファイ再生用のスピーカ装置を使用する場合に適用して好適な技術に関する。 The present invention relates to an audio signal processing method and apparatus for performing characteristic correction when reproducing an audio signal, and more particularly to a technique suitable for application when using a high-fidelity speaker apparatus capable of high-quality reproduction.
従来、高音質の再生が可能なハイファイ再生用のスピーカ装置として、各種構成のものが実用化されている。例えば、オーディオ信号の再生帯域を、低域と中域と高域の3つの帯域に分割し、それぞれの帯域ごとに個別のスピーカユニットを用意した3ウェイ構成のスピーカ装置がある。この3ウェイ構成のスピーカ装置は、各帯域用のスピーカユニットとして、それぞれの帯域での再生特性が良好なものを使用することで、低域から高域まで入力オーディオ信号に忠実な再生が可能となり、一般には1つのスピーカユニットで全ての帯域のオーディオを出力させる、いわゆるフルレンジ型のスピーカユニットに比べて、再生特性が良好になる。 Conventionally, speakers having various configurations have been put to practical use as speaker devices for high-fidelity reproduction capable of high-quality reproduction. For example, there is a three-way speaker device in which a reproduction band of an audio signal is divided into three bands, a low band, a middle band, and a high band, and an individual speaker unit is prepared for each band. This three-way speaker device uses a speaker unit with good reproduction characteristics in each band as a speaker unit for each band, and can faithfully reproduce the input audio signal from low to high frequencies. In general, the reproduction characteristics are improved as compared with a so-called full-range speaker unit that outputs audio in all bands with a single speaker unit.
また、このような3ウェイ構成や2ウェイ構成のようにして、スピーカ装置の再生音を高音質化する構成の他に、スピーカ装置に供給するオーディオ信号そのもの特性を、オーディオ信号処理装置であるアンプ装置側で補正して、結果的にスピーカ装置から出力されるオーディオの特性を改善することも行われている。例えば、スピーカ装置を駆動するオーディオ信号の増幅などの処理を行うオーディオアンプ装置で、ラウドネスコントロールと称される補正を行う場合がある。このラウドネスコントロールは、低音域部と高音域部を、中音域部に比べて出力レベルを増強させる補正処理を行って、主として小音量時に、低音域と高音域が不足して聞こえるのを補正するものである。 Further, in addition to the configuration for improving the sound quality of the reproduction sound of the speaker device as in the three-way configuration or the two-way configuration, the characteristics of the audio signal itself supplied to the speaker device are also an amplifier that is an audio signal processing device. Corrections are made on the device side, and as a result, the characteristics of audio output from the speaker device are improved. For example, an audio amplifier device that performs processing such as amplification of an audio signal that drives a speaker device may perform correction called loudness control. This loudness control corrects the low and high frequencies that are heard when the volume is low, mainly by performing a correction process that increases the output level of the low and high frequencies compared to the mid range. Is.
特許文献1には、ラウドネス補正を行う場合の再生構成の一例についての記載がある。
ところが、ラウドネスコントロールされた再生音は、単に特定の周波数帯域の信号をレベルに係わらずほぼ一律に増強させてしまうので、厳密な意味で入力オーディオ信号に忠実な再生とはいえず、より入力オーディオ信号に忠実な再生ができるスピーカ装置の開発が望まれていた。即ち、従来のラウドネスコントロールされた再生音は、小音量時に聞き取り難い音を増強して再生させるので、ラウドネスコントロールされていない再生音に比べて低音域部と高音域部が聞こえやすくなり、ある程度音質を改善する効果があるが、特定の周波数帯域の信号を小レベルであっても大レベルであっても一律に増強させてしまうので、増強させる必要のない信号成分についても増強させてしまうことがあり、結果として不自然な再生音になってしまう場合がある。 However, the loudness-controlled playback sound simply boosts the signal in a specific frequency band almost uniformly regardless of the level, so it cannot be said that the playback sound is faithful to the input audio signal in a strict sense. It has been desired to develop a speaker device that can reproduce signals faithfully. In other words, conventional loudness-controlled playback sounds are played back with an increase in sounds that are difficult to hear at low volumes, making it easier to hear low and high frequencies compared to playback sounds that are not loudness-controlled. However, it is possible to enhance signal components that do not need to be enhanced because signals in a specific frequency band are uniformly enhanced at both low and large levels. In some cases, this results in an unnatural playback sound.
ここで、従来のスピーカ装置での再生音の問題について説明すると、再生音が入力オーディオ信号を忠実に再現していない場合の例として、小振幅の信号の問題がある。即ち、例えば図6(a)に示すように、比較的大きな振幅の波形と比較的小さな振幅の波形が連続した波形の入力オーディオ信号S1がスピーカに入力した場合を想定する。このとき、スピーカからの出力オーディオ信号S2の波形としては、比較的大きな振幅の波形については、入力信号S1とほぼ同等になるが、比較的小さな振幅の波形については、入力信号S1よりも振幅が小さくなる傾向にある。これは、比較的大きな音で出力が可能な一般的な振動板を備えた形状のスピーカユニットでは、振幅が小さい小音量の信号の再現特性が悪く、小音量の信号の入出力特性のリニアリティ(直線性)が確保されないためである。 Here, the problem of the reproduced sound in the conventional speaker device will be described. As an example when the reproduced sound does not faithfully reproduce the input audio signal, there is a problem of a small amplitude signal. That is, for example, as shown in FIG. 6A, it is assumed that an input audio signal S1 having a waveform in which a waveform having a relatively large amplitude and a waveform having a relatively small amplitude are continuous is input to the speaker. At this time, the waveform of the output audio signal S2 from the speaker is substantially the same as that of the input signal S1 for a waveform having a relatively large amplitude, but the amplitude of the waveform of a relatively small amplitude is larger than that of the input signal S1. It tends to be smaller. This is because a speaker unit having a general diaphragm that can output a relatively loud sound has poor reproduction characteristics of a small volume signal with small amplitude, and linearity of input / output characteristics of a small volume signal ( This is because linearity is not ensured.
同様に、例えば図6(b)に示すように、比較的大きな振幅の波形の入力オーディオ信号S3と、比較的小さな振幅の波形の入力オーディオ信号S4とが、時間的に重なることで、本来は両信号S3,S4が合成されたオーディオ信号S5が出力されるものが、その合成信号S5の波形よりもレベルが低下した波形の出力オーディオ信号S6がスピーカから出力される状態となっている。例えば、スピーカから再生させるオーディオとして、シンフォニーのように様々の楽器の音が同時に再生されるような場合に、このような出力状態となることがある。 Similarly, for example, as shown in FIG. 6B, the input audio signal S3 having a relatively large amplitude waveform and the input audio signal S4 having a relatively small amplitude waveform overlap each other in terms of time. An audio signal S5 obtained by synthesizing both signals S3 and S4 is output, and an output audio signal S6 having a waveform whose level is lower than the waveform of the synthesized signal S5 is output from the speaker. For example, such an output state may occur when sounds of various musical instruments are reproduced simultaneously as audio to be reproduced from a speaker, such as symphony.
さらに、例えば図6(c)に示すように、特定の単一周波数の信号の振幅が徐々に低下するインパルス信号が入力オーディオ信号S7としてあった場合に、スピーカからの出力オーディオ信号S8の波形についても、レベルが低くなるに従って追従性が悪くなってしまう。 Further, for example, as shown in FIG. 6C, when the input audio signal S7 is an impulse signal in which the amplitude of a specific single frequency signal gradually decreases, the waveform of the output audio signal S8 from the speaker However, the follow-up property becomes worse as the level becomes lower.
図6のいずれの例でも、スピーカからの出力としては、振幅が小さい小音量の信号の出力レベルが、入力信号レベルよりも小さくなって、小信号のリニアリティが保たれない状態となってしまう。この図6に示す状態を周波数分析すると、例えば図7に示す状態となる。図7の例は、基本波f1と、その基本波の高調波である倍音f2,f3の感度を解析した例である。レベルが高い基本波f1については、そのままのレベルで出力されるが、基本波よりもレベルが小さい倍音f2,f3については、破線で示した本来のレベルから低下した実線で示した出力感度となっている。 In any of the examples in FIG. 6, as an output from the speaker, the output level of a small volume signal having a small amplitude becomes smaller than the input signal level, and the linearity of the small signal cannot be maintained. When the state shown in FIG. 6 is subjected to frequency analysis, for example, the state shown in FIG. 7 is obtained. The example of FIG. 7 is an example in which the sensitivity of the fundamental wave f1 and harmonics f2 and f3, which are harmonics of the fundamental wave, is analyzed. The fundamental wave f1 having a high level is output as it is, but the harmonics f2 and f3 having a level lower than that of the fundamental wave have the output sensitivity indicated by the solid line that is lower than the original level indicated by the broken line. ing.
図8は、複数段階の信号レベルでの低域から高域までの出力特性を示した図で、図8(a)は理想的な特性であり、図8(b)は実際のスピーカの出力特性を示した図である。図8(a)に示すように、理想的な状態では、4つのレベルL1,L2,L3,L4が、ほぼ等間隔で、低域から高域までフラットな特性となっているとする。このとき、図8(b)に示す実際のスピーカの出力特性としては、出力レベルが高いレベルL1,L2,L3については、理想特性とほぼ同等の出力特性が確保できているが、最も低いレベルL4の特性については、本来必要なレベルから感度αだけ、どの周波数帯域でも低下したレベルとなっている。 FIG. 8 is a diagram showing output characteristics from a low range to a high range at a plurality of signal levels. FIG. 8A is an ideal characteristic, and FIG. 8B is an actual speaker output. It is the figure which showed the characteristic. As shown in FIG. 8A, in an ideal state, it is assumed that the four levels L1, L2, L3, and L4 have a flat characteristic from a low range to a high range at almost equal intervals. At this time, as the output characteristics of the actual speaker shown in FIG. 8 (b), for the levels L1, L2, and L3 with high output levels, the output characteristics almost equal to the ideal characteristics can be secured, but the lowest level. Regarding the characteristics of L4, the sensitivity α decreases from the originally required level by any sensitivity in the frequency band.
このような感度の低下を、特定の周波数の特性として見たのが、図9の入出力特性図である。図9に示すように、本来はスピーカへの入力信号レベルの増大に対して直線的に出力レベルが増大する破線の特性xとなる必要があるのに対して、実際には、ある程度のレベル以上ではほぼ直線的にレベルが変化しているが、特定のレベル以下では、入力に対する振動板の動きが悪く、入力に対する出力感度が非常に悪い曲線の特性yとなっている。 FIG. 9 is an input / output characteristic diagram showing such a decrease in sensitivity as a characteristic of a specific frequency. As shown in FIG. 9, it is necessary to have a broken line characteristic x in which the output level increases linearly with an increase in the input signal level to the speaker. The level changes almost linearly, but below a specific level, the vibration of the diaphragm with respect to the input is poor and the output sensitivity to the input is a curve characteristic y.
具体的には、例えば一般的なスピーカによるリスニングの最大レベルを70〜100spl(音圧レベル)と想定した場合、その最大レベルより−30dBから−60dB下がった信号は、最大レベルに対して正しく−30dBから−60dB下がった音量が出ていない(比例していない)ということになる。仮に、100splよりアンプ装置の出力を50spl分下げた音量としての再生を想定すると、本来ならば50spl前後での音量が得られるはずであるが、実際には例えばそれより10spl低い40splの出力しか得られないことになる。つまり、正確にリニアリティが取れていないということになり、満足する音質が得られない一つの大きな原因となっていることが、本発明者の解析で判った。 Specifically, for example, assuming that the maximum level of listening by a general speaker is 70 to 100 spl (sound pressure level), a signal that is −30 dB to −60 dB lower than the maximum level is correct with respect to the maximum level − This means that the sound volume is not reduced (not proportional) from 30 dB to -60 dB. If it is assumed that the output of the amplifier device is reduced by 50 spl from 100 spl, the sound volume should be around 50 spl, but in reality, for example, only 40 spl lower than 10 spl can be obtained. It will not be possible. In other words, the inventor's analysis revealed that the linearity was not accurately obtained, which was one of the major causes that a satisfactory sound quality could not be obtained.
このような再生特性の悪さを補正するための従来から知られている処理の1つとしては、例えば上述したラウドネスコントロールを行って、低音域部と高音域部の出力レベルを、中音域部に比べて増強させる処理がある。また、別の処理として、例えばグラフィックイコライザと称される機器を使用して、複数に分割された周波数帯域毎に、レベルの増強又は減衰をさせて、リスナーが好みの再生音質となるように調整させる場合もある。グラフィックイコライザを使用した場合には、所望の周波数帯域の信号成分に対して補正を行うことができるが、ゲイン調整時には、ラウドネスコントロールと同様に、帯域内の全ての信号成分に対して、同じだけレベルを上昇又は低下させることになる。このような帯域内の全ての信号成分に対して、同じだけレベルを上昇又は低下させる処理は、特定の帯域の信号成分だけを目立たせたい場合などに有効であるが、比較的自然な再生音が必要な場合には、再生されるオーディオ信号のバランスが崩れて、好ましくない場合があった。 As one of the conventionally known processes for correcting such poor reproduction characteristics, for example, the above-described loudness control is performed, and the output levels of the low frequency range and high frequency range are set to the mid frequency range. There is a process to enhance compared to. As another process, for example, a device called a graphic equalizer is used to increase or attenuate the level for each of the divided frequency bands so that the listener has the desired playback sound quality. There is also a case to let you. When a graphic equalizer is used, it is possible to correct the signal components in the desired frequency band. However, when adjusting the gain, as with the loudness control, the same amount is applied to all signal components in the band. It will increase or decrease the level. The process of raising or lowering the level by the same amount for all signal components in such a band is effective when, for example, it is desired to make only the signal component in a specific band stand out. If this is necessary, the balance of the reproduced audio signal may be lost, which may be undesirable.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、オーディオ信号の特定の周波数帯域の補正が、種々の再生条件で良好にできるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to satisfactorily correct a specific frequency band of an audio signal under various reproduction conditions.
本発明は、入力したオーディオ信号の特定の周波数帯域の信号に対して補正処理を行う場合において、特定の周波数帯域の信号の、所定レベル以下の信号成分に対して、出力レベルを所定の曲線で上昇させる第1の補正処理と、特定の周波数帯域の信号のほぼ全信号成分に対して、出力レベルをほぼ均一に上昇させる第2の補正処理とを、それぞれ選択的に行うようにしたものである。 According to the present invention, when correction processing is performed on a signal in a specific frequency band of an input audio signal, an output level is expressed by a predetermined curve with respect to a signal component equal to or lower than a predetermined level of the signal in the specific frequency band. A first correction process for increasing and a second correction process for increasing the output level substantially uniformly for almost all signal components of a signal in a specific frequency band are selectively performed. is there.
このようにしたことで、信号を強調したい周波数帯域の所定レベル以下の小振幅の信号のレベルだけを上昇させる処理と、信号を強調したい周波数帯域内を信号レベルに係わらず全てレベルを上昇させる処理とを、選択的に行うことができ、そのときに望まれる再生音質に応じて、所望の補正状態を選択できるようになる。 By doing so, processing to increase only the level of a signal with a small amplitude below a predetermined level in the frequency band where the signal is to be emphasized, and processing to increase all levels within the frequency band where the signal is to be emphasized regardless of the signal level Can be selectively performed, and a desired correction state can be selected according to the reproduction sound quality desired at that time.
本発明によると、信号を強調したい周波数帯域の所定レベル以下の小振幅の信号のレベルだけを上昇させる処理と、信号を強調したい周波数帯域内を信号レベルに係わらず全てレベルを上昇させる処理とを、選択的に行うことができ、そのときに望まれる再生音質に応じて、所望の補正状態を選択でき、入力オーディオ信号に対して、特定の帯域の強調などの補正をしたい場合と、特定の帯域の小レベル信号だけの補正をしたい場合との、いずれの補正状態でも対処でき、操作者が好みの音質に調整できるようになる。 According to the present invention, the process of increasing only the level of a signal having a small amplitude equal to or lower than a predetermined level in the frequency band in which the signal is to be emphasized, and the process of increasing all levels in the frequency band in which the signal is to be emphasized regardless of the signal level. Can be selectively performed, and a desired correction state can be selected according to the desired reproduction sound quality at that time, and when a correction such as emphasis of a specific band is desired for the input audio signal, It is possible to cope with any correction state where it is desired to correct only a small level signal in the band, and the operator can adjust to a desired sound quality.
この場合、第1の補正処理での所定レベルは、補正されたオーディオ信号を出力させるスピーカ装置の入出力特性として、特定レベル以上で入力信号に対する出力レベルの直線性がほぼ確保され、特定レベル以下で入力信号に対する出力レベルが低下する特性である場合における特定レベルであることで、接続されたスピーカ装置の特性に合わせた良好な信号補正が行える。 In this case, the predetermined level in the first correction processing is almost assured of the linearity of the output level with respect to the input signal above the specific level as the input / output characteristics of the speaker device that outputs the corrected audio signal, and below the specific level. Thus, the signal level can be satisfactorily corrected in accordance with the characteristics of the connected speaker device when the output level with respect to the input signal is a specific level.
また、特定の周波数帯域は、操作入力に基づいて可変設定するようにしたことで、任意の周波数帯域を良好に信号補正できるようになる。 In addition, since the specific frequency band is variably set based on the operation input, the arbitrary frequency band can be satisfactorily corrected.
以下、本発明の一実施の形態を、図1〜図5を参照して説明する。図1は、本実施の形態によるシステム構成例を示した図である。本例においては、スピーカ装置が接続されたオーディオ再生システムとしてあり、図1はその全体のシステム構成例を示した図である。本例では、オーディオ信号源10がグラフィックイコライザ100を介してアンプ装置20に接続してあり、オーディオ信号源10でCD(ディスク),メモリなどの媒体に記録(記憶)されたオーディオ信号を再生して、その再生して出力されるオーディオ信号を、グラフィックイコライザ100で処理した後、アンプ装置20に供給し、アンプ装置20でスピーカ装置を駆動するオーディオ信号とする処理を行う。ここで本例のグラフィックイコライザ100は、複数の補正状態が設定できるハイブリッド型のグラフィックイコライザとしてある。ハイブリッド型のグラフィックイコライザの具体的な構成や処理状態については後述する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example according to the present embodiment. In this example, an audio playback system is connected to a speaker device, and FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall system configuration. In this example, the
本例の場合には、オーディオ信号源10から出力されるオーディオ信号は、左チャンネル用オーディオ信号と右チャンネル用オーディオ信号の2チャンネルの信号である。アンプ装置20から出力される左チャンネル用オーディオ信号は、左チャンネル用スピーカ装置30Lに供給して出力させ、右チャンネル用オーディオ信号は、右チャンネル用スピーカ装置30Rに供給して出力させる。なお、後述するグラフィックイコライザなどの構成については、1系統(1チャンネル)の信号処理構成だけを示してあるが、実際には処理するチャンネル数分用意されている。
In the case of this example, the audio signal output from the
各スピーカ装置30L,30Rの構成について説明すると、各スピーカ装置30L,30Rは、それぞれオーディオを出力させる音響出力手段としてのスピーカユニットとして、1個のスピーカユニット31を備える。それぞれのスピーカユニット31は、出力される周波数帯域から見た特性としては、可聴帯域内でほぼフラットな周波数特性で、低域から高域まで出力される特性をもつ、いわゆるフルフレンジ型のスピーカユニットであり、比較的大きな振動板を備えて、大音量の信号の出力が可能な比較的大型のスピーカユニットとしてある。スピーカユニット31については、振動板が比較的大きいために、所定レベル以上の大信号の入出力特性のリニアリティ(直線性)がほぼ保たれ、所定レベル以下では入出力特性のリニアリティが確保されず、入力信号レベルに対して出力信号レベルが劣るものを使用してある。即ち、背景技術の欄で図9を参照して説明した特性yとなるスピーカユニットを使用してある。このような特性を持つスピーカユニットは、スピーカとして一般的なものである。
The configuration of each of the
本例においては、このような特性を持つスピーカユニット31を使用したスピーカ装置30L,30Rが接続されたオーディオ再生システムにおいて、スピーカ装置30L,30Rに供給するオーディオ信号を処理するアンプ装置20の前段に接続されたグラフィックイコライザ100で、信号の特性補正を行うようにしたものである。
In this example, in the audio reproduction system to which the
図2は、本実施の形態のグラフィックイコライザ100を、アナログ回路構成とした場合の構成例を示した図である。以下その構成を説明すると、オーディオ信号入力端子101に入力したオーディオ信号を、バッファアンプ102を介してゲイン型イコライザ部103に供給する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when the
ゲイン型イコライザ部103は、例えば入力したオーディオ信号を、バンドパスフィルタを使用して、予め設定された複数の周波数帯域の信号成分に分割し、その分割したそれぞれの帯域毎に、個別に信号を増幅(又は減衰)させるゲインを設定して、信号の強調又は減衰が帯域内の信号に対してほぼ均一にできる構成としてある。各帯域で処理された信号の出力は合成されて出力される。ゲイン型イコライザ部103での各帯域での増幅量又は減衰量は、例えば図示しない操作部の操作に基づいて個別に設定できる。それぞれの帯域では、増幅や減衰を全く行わない状態に設定することもできる。
For example, the
ゲイン型イコライザ部103で処理された信号は、ダイナミックレンジ型イコライザ部105に供給する。ダイナミックレンジ型イコライザ部105は、例えば入力したオーディオ信号を、バンドパスフィルタを使用して、予め設定された複数の周波数帯域の信号成分に分割し、その分割したそれぞれの帯域毎に、所定レベル以下の信号成分に対してだけ信号を増幅(又は減衰)させる処理を行うように、各種回路素子やオペアンプなどのアナログ回路部品を接続して構成したもので、所定レベル以下での処理状態についても直線的な増幅ではない所定の補正特性を設定してある。このダイナミックレンジ型イコライザ部105での処理状態の詳細については後述する。そして、それぞれの帯域で処理された信号の出力は合成されて出力される。
The signal processed by the
ダイナミックレンジ型イコライザ部105の出力は、バッファアンプ106を介してオーディオ信号出力端子107に供給し、出力端子107に接続された後段の装置(ここではアンプ装置20)に供給する。
The output of the dynamic range
図3は、本実施の形態のグラフィックイコライザ100を、デジタル回路構成とした場合の構成例を示した図である。以下その構成を説明すると、オーディオ信号入力端子111に入力したオーディオ信号を、バッファアンプ112を介してゲイン型イコライザ部120とダイナミックレンジ型イコライザ部130とに供給する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example when the
ゲイン型イコライザ部120は、主としてデジタル演算処理で、それぞれ別の設定された周波数帯域の信号成分について、増幅(又は減衰)を行うように設定されたゲイン型イコライザ121,122,123…129が複数段接続してある。各ゲイン型イコライザ121〜129での増幅又は減衰は、帯域内の信号に対してほぼ均一に行う構成としてある。それぞれの帯域のゲイン型イコライザ121〜129での増幅量又は減衰量は、例えば図示しない操作部の操作に基づいて個別に設定できる。それぞれの帯域で、増幅や減衰を全く行わない状態に設定することもできる。
The gain-type equalizer unit 120 includes a plurality of gain-
ダイナミックレンジ型イコライザ部130は、主としてデジタル演算処理で、それぞれ別の設定された周波数帯域の信号成分について、所定レベル以下の信号成分だけを、所定の補正特性で、増幅又は減衰させるダイナミックレンジ型イコライザ131,132,133…139が複数段接続してある。それぞれの帯域のダイナミックレンジ型イコライザ131〜139での増幅量又は減衰量は、例えば図示しない操作部の操作に基づいて個別に設定できる。それぞれの帯域で、増幅や減衰を全く行わない状態に設定することもできる。
The dynamic range type equalizer unit 130 is a dynamic range type equalizer that amplifies or attenuates only a signal component of a predetermined level or less with a predetermined correction characteristic, mainly for a signal component in a different set frequency band by digital arithmetic processing. 131, 132, 133... 139 are connected in a plurality of stages. Amplification amounts or attenuation amounts in the
主としてデジタル演算処理で信号処理を行う各ゲイン型イコライザ121〜129及びダイナミックレンジ型イコライザ131〜139については、例えばDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)と称されるオーディオ信号用の集積回路を使用して組むことができる。また、各ゲイン型イコライザ121〜129及びダイナミックレンジ型イコライザ131〜139が扱う周波数帯域については、それぞれ固定的に個別の周波数帯に設定しても良いが、デジタルフィルタなどでの演算処理で周波数分割を行う構成の場合、フィルタに設定する係数などの変更で、抽出する周波数帯域を可変設定できるようにしてもよい。抽出する周波数帯域の帯域幅についても可変できるようにしてもよい。
For each of the
各ゲイン型イコライザ121〜129及びダイナミックレンジ型イコライザ131〜139で処理された信号は、合成部113に供給して1系統の信号に合成し、その合成信号を、バッファアンプ114を介してオーディオ信号出力端子115に供給して、出力端子115に接続された後段の装置(ここではアンプ装置20)に供給する。
The signals processed by each of the
なお、図3の構成ではオーディオ信号をデジタル化するデジタル/アナログ変換器や、デジタル信号をアナログ化するアナログ/デジタル変換器については省略してある。 In the configuration of FIG. 3, a digital / analog converter for digitizing an audio signal and an analog / digital converter for converting a digital signal into analog are omitted.
次に、本例のハイブリッド型グラフィックイコライザ100での処理例について説明する。図4(c)は、本例のハイブリッド型グラフィックイコライザ100で、ゲイン型イコライザによる増幅処理とダイナミックレンジ型イコライザによる特性補正処理とを同時に行った場合の一例を示した図である。この図4は、横軸が周波数で縦軸が信号レベルを示し、ここでは図4(c)に示すように、周波数帯域F1で、ゲイン型イコライザによる増幅を行うと共に、周波数帯域F2で、ダイナミックレンジ型イコライザによる増幅(特性補正)を行うようにしてある。
Next, an example of processing in the hybrid
周波数帯域F1でのゲイン型イコライザによる増幅については、従来から行われているイコライザによる増幅処理であり、図4(a)に示すように、その帯域内の全てのレベルの信号成分について、ほぼ均一にレベルを高くする増幅処理を行うようにしてある。イコライザが備えるアンプのゲインの調整で、高くするレベルを調整することができる。 The amplification by the gain equalizer in the frequency band F1 is a conventional amplification process performed by the equalizer. As shown in FIG. 4A, the signal components at all levels in the band are almost uniform. An amplification process for increasing the level is performed. The level to be increased can be adjusted by adjusting the gain of the amplifier provided in the equalizer.
周波数帯域F2で、ダイナミックレンジ型イコライザによる特性補正については、図4(b)に示すように、その帯域内の所定レベル以下の小レベルの信号成分に対して、主としてスピーカの入出力特性の悪さを補正するための補正処理が行われる。即ち、周波数帯域F2内のオーディオ信号について、所定レベル以上の大信号についてはレベルを変化させず、所定レベル以下の小信号についてはレベルを上昇させるようにしてある。この所定レベルとしては、例えば、接続されたスピーカ装置30L,30Rが備えるスピーカユニット31が持つ入出力特性により決まる。ここでは、スピーカユニットの入出力特性のリニアリティ(直線性)がほぼ保たれる範囲と、入出力特性のリニアリティが確保されない範囲との境界を所定レベルとほぼ一致するようにする。また、所定レベル以下の小信号のレベルを上昇させる特性としては、レベルが低い程、入力と出力を等しくした特性に比べて増加率が高くなるような曲線で示される特性となるようにしてあり、スピーカユニットが持つ入出力特性の悪さを補正するように働くようにしてある。
With respect to the characteristic correction by the dynamic range equalizer in the frequency band F2, as shown in FIG. 4B, the input / output characteristics of the speaker are mainly poor with respect to small level signal components below a predetermined level in the band. Correction processing is performed to correct. That is, for the audio signal in the frequency band F2, the level is not changed for a large signal above a predetermined level, and the level is increased for a small signal below a predetermined level. The predetermined level is determined by, for example, input / output characteristics of the
具体的には、背景技術の欄で説明した図9に示したように、スピーカユニットの入出力特性として、所定レベル以下では、入出力特性のリニアリティが確保されない曲線で示される特性yとなっているとすると、周波数帯域F2内で所定レベル以下のオーディオ信号について、例えば図5に示すように、その特性yの入力と出力をほぼ逆にした特性bとなるようにする。なお、図5に示した特性aは、入出力のリニアリティが確保された理想的な特性を参考までに示したものである。 Specifically, as shown in FIG. 9 described in the background section, the input / output characteristic of the speaker unit is a characteristic y indicated by a curve in which the linearity of the input / output characteristic is not secured below a predetermined level. Assuming that the audio signal is below a predetermined level in the frequency band F2, for example, as shown in FIG. 5, the characteristic y is set so that the input and output of the characteristic y are substantially reversed. Note that the characteristic a shown in FIG. 5 shows an ideal characteristic in which linearity of input and output is ensured for reference.
但し、図5に示した特性bとなる調整量を基準調整量として、その基準調整量から、小信号の増加率などをユーザ操作などで増減できるように調整できるようにしてもよい。また、小信号のレベルを上昇させる境界点となるレベル(上述した所定レベル)の値そのものを可変設定できるようにしてもよい。 However, the adjustment amount that becomes the characteristic b shown in FIG. 5 may be used as the reference adjustment amount, and the increase rate of the small signal may be adjusted from the reference adjustment amount so as to be increased or decreased by a user operation or the like. In addition, the value itself of the level (a predetermined level described above) serving as a boundary point for increasing the level of the small signal may be variably set.
このようなダイナミックレンジの補正処理が行われることで、その補正が行われた周波数帯域内では、入出力のリニアリティの悪さが補正されることになり、理想的な特性aに近い特性となる。例えば、比較的小レベルの信号が聞き取り易い高域や中域の周波数帯域について、図5に示したようなダイナミックレンジの補正処理を行うことで、接続されたスピーカ装置30L,30Rからの出力特性が良好なものになる。この場合、大レベルの信号の再生レベルについては、該当する周波数帯域F2内で全く補正(増強)されないので、全体的な再生バランスを乱すことなく、所望の周波数帯域についてダイナミックレンジ補正が行える。
By performing such dynamic range correction processing, the badness of input / output linearity is corrected within the frequency band in which the correction is performed, and the characteristic is close to the ideal characteristic a. For example, the output characteristics from the connected
そして本例においては、このようなダイナミックレンジ補正を行うイコライザとしての図4(b)に示した処理と、ゲイン型イコライザとしての図4(a)に示した処理とを同時に任意の周波数帯域に対して行うことができるので、好みの再生音質に調整することができる。具体的には、任意の周波数帯域を全体的に強調させるイコライザ処理と、任意の周波数帯域でスピーカ特性を補正するダイナミックレンジ補正処理とが可能であり、例えば再生させるオーディオに適した音質を簡単に設定できるようになる。 In this example, the processing shown in FIG. 4B as an equalizer for performing such dynamic range correction and the processing shown in FIG. 4A as a gain equalizer are simultaneously performed in an arbitrary frequency band. Therefore, it is possible to adjust the playback sound quality as desired. Specifically, equalizer processing that emphasizes an arbitrary frequency band as a whole and dynamic range correction processing that corrects speaker characteristics in an arbitrary frequency band are possible. For example, sound quality suitable for audio to be reproduced can be easily obtained. It becomes possible to set.
なお、図4の例では、ゲイン補正とダイナミックレンジ補正を、それぞれ1つずつの帯域F1,F2で行うようにしたが、それぞれ複数の帯域(或いは全ての帯域)で同様の補正を行うようにしてもよい。或いは、何れか一方の補正については、全く補正を行わないようにしてもよい。 In the example of FIG. 4, the gain correction and the dynamic range correction are performed in each of the bands F1 and F2, but the same correction is performed in each of a plurality of bands (or all bands). May be. Alternatively, any one of the corrections may not be performed at all.
また、1つの特定の周波数帯域に対して、ゲイン補正とダイナミックレンジ補正を同時に行うようにしてもよい。このようにすることで、その帯域のスピーカ特性の補正と、その帯域の強調とを同時に行うことができ、より多彩な再生音質の設定が可能になる。 Further, gain correction and dynamic range correction may be simultaneously performed for one specific frequency band. In this way, correction of speaker characteristics in the band and enhancement of the band can be performed at the same time, and a wider variety of reproduction sound quality settings can be made.
なお、上述した実施の形態では、オーディオ再生システムの設置例については特に説明しなかったが、この種の信号処理が必要な各種オーディオ機器に適用可能である。例えば、自動車などの車両に搭載した、いわゆるカーステレオ用の再生システムに適用することで、車外ノイズの影響が大きい再生環境において、一般にノイズにかき消されやすい小レベルの音が聞き取り易く補正することが可能であると共に、全体的に強調したい帯域を増強させることで、再生音質の向上と、好みの音質への調整との双方を行うことができる。 In the above-described embodiment, an installation example of the audio reproduction system has not been particularly described, but the present invention can be applied to various audio devices that require this type of signal processing. For example, by applying it to a so-called car stereo playback system mounted on a vehicle such as an automobile, it is possible to correct a low-level sound that is generally easily extinguished by noise in a playback environment where the influence of outside noise is large. It is possible and both the improvement of the reproduction sound quality and the adjustment to the desired sound quality can be performed by increasing the band to be emphasized as a whole.
また、上述した実施の形態では、補正処理を行う周波数帯域の分割例については、具体的な例を特に示さなかったが、グラフィックイコライザとして周知の各種分割例が適用できる。例えば、可聴帯域を4帯域ぐらいの比較的少ない分割数で分けた場合から、十帯域以上に細かく分けた場合のいずれでもよい。 In the above-described embodiment, no specific example is shown as an example of dividing the frequency band for performing the correction processing, but various division examples known as graphic equalizers can be applied. For example, any of a case where the audible band is divided by a relatively small number of divisions of about 4 bands and a case where the audible band is divided into more than 10 bands may be used.
また、用意されたフィルタで分割帯域を固定的に決めるのではなく、各帯域の周波数位置や周波数帯域幅を可変設定できる構成として、補正処理を行う任意の周波数帯域などを設定できる構成としてもよい。 In addition, instead of fixedly determining the divided band using a prepared filter, a configuration in which a frequency position and a frequency bandwidth of each band can be variably set and an arbitrary frequency band for performing correction processing may be set. .
また、上述した実施の形態では、補正処理を行う専用のオーディオ信号処理手段(補正手段)として、グラフィックイコライザを用意して、オーディオ信号源とアンプ装置との間に接続する構成としたが、オーディオ信号源,アンプ装置又はスピーカ装置などの各種オーディオ機器に、同様の補正処理を行う補正手段を内蔵させて、処理させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the graphic equalizer is prepared as the dedicated audio signal processing means (correction means) for performing the correction process and is connected between the audio signal source and the amplifier device. Various audio devices such as a signal source, an amplifier device, or a speaker device may be processed by incorporating correction means for performing the same correction processing.
或いは、パーソナルコンピュータ装置の如き演算処理装置に、オーディオ信号を入出力可能なポートを設けて、その演算処理装置に同様のオーディオ信号補正処理を行うプログラムを実装させて、演算処理で同様のオーディオ信号の補正処理を行う装置を実現するようにしてもよい。 Alternatively, an arithmetic processing device such as a personal computer device is provided with a port capable of inputting / outputting audio signals, and a program for performing the same audio signal correction processing is installed in the arithmetic processing device so that the same audio signal is used in the arithmetic processing. An apparatus for performing the correction process may be realized.
また、上述した実施の形態では、図1に示した2チャンネルオーディオ再生用のシステムへの適用を想定したが、5.1チャンネルなどのマルチチャンネルオーディオ再生用のシステムとして構成してもよい。 In the above-described embodiment, it is assumed that the present invention is applied to the two-channel audio reproduction system shown in FIG. 1, but it may be configured as a multi-channel audio reproduction system such as 5.1 channel.
10…オーディオ信号源、20…アンプ装置、30L,30R…スピーカ装置、31…スピーカユニット、100…グラフィックイコライザ、101…オーディオ信号入力端子、102…バッファアンプ、103…ゲイン型イコライザ部、105…ダイナミックレンジ型イコライザ部、106…バッファアンプ、107…オーディオ信号出力端子、111…オーディオ信号入力端子、112…バッファアンプ、120…ゲイン型イコライザ部、130…ダイナミックレンジ型イコライザ部、113…合成部、114…バッファアンプ、115…オーディオ信号出力端子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記特定の周波数帯域の信号の、所定レベル以下の信号成分に対して、出力レベルを所定の曲線で上昇させる第1の補正処理と、前記特定の周波数帯域の信号のほぼ全信号成分に対して、出力レベルをほぼ均一に上昇させる第2の補正処理とを、それぞれ選択的に行い、
前記特定の周波数帯域以外の信号に対しては、出力レベルを変化させないことを特徴とする
オーディオ信号処理方法。 In an audio signal processing method for performing correction processing on a signal in a specific frequency band of an input audio signal,
A first correction process for raising an output level with a predetermined curve for a signal component below a predetermined level of the signal in the specific frequency band, and for almost all signal components of the signal in the specific frequency band The second correction process for raising the output level almost uniformly is selectively performed,
An audio signal processing method, wherein an output level is not changed for a signal outside the specific frequency band.
前記第1の補正処理での所定レベルは、補正されたオーディオ信号を出力させるスピーカ装置の入出力特性として、特定レベル以上で入力信号に対する出力レベルの直線性がほぼ確保され、前記特定レベル以下で入力信号に対する出力レベルが低下する特性である場合における特定レベルであることを特徴とする
オーディオ信号処理方法。 The audio signal processing method according to claim 1, wherein
The predetermined level in the first correction process is such that the linearity of the output level with respect to the input signal is almost ensured at a specified level or higher as the input / output characteristics of the speaker device that outputs the corrected audio signal, and below the specified level. An audio signal processing method, wherein the output signal level is a specific level when the output level with respect to the input signal is reduced.
前記特定の周波数帯域は、操作入力に基づいて可変設定するようにしたことを特徴とする
オーディオ信号処理方法。 The audio signal processing method according to claim 1, wherein
The audio signal processing method, wherein the specific frequency band is variably set based on an operation input.
前記特定の周波数帯域の信号の、所定レベル以下の信号成分に対して、出力レベルを所定の曲線で上昇させる補正処理を行う第1の補正手段と、
前記特定の周波数帯域の信号のほぼ全信号成分に対して、出力レベルをほぼ均一に上昇させる補正処理を行う第2の補正手段とを備えたことを特徴とする
オーディオ信号処理装置。 In an audio signal processing apparatus that performs correction processing on a signal in a specific frequency band of an input audio signal,
First correction means for performing a correction process for raising an output level with a predetermined curve with respect to a signal component of a predetermined frequency band or less of the signal in the specific frequency band;
An audio signal processing apparatus comprising: a second correction unit that performs a correction process for increasing the output level substantially uniformly with respect to almost all signal components of the signal in the specific frequency band.
前記第1の補正手段で補正される前記所定レベルは、補正されたオーディオ信号を出力させるスピーカ装置の入出力特性として、特定レベル以上で入力信号に対する出力レベルの直線性がほぼ確保され、前記特定レベル以下で入力信号に対する出力レベルが低下する特性である場合における特定レベルであることを特徴とする
オーディオ信号処理装置。 The audio signal processing device according to claim 4, wherein
The predetermined level to be corrected by the first correcting means is almost the same as the input / output characteristic of the speaker device that outputs the corrected audio signal, and the linearity of the output level with respect to the input signal is almost secured above the specific level, and the specific level An audio signal processing apparatus characterized by having a specific level when the output level with respect to an input signal drops below a level.
前記第1及び第2の補正手段で処理する前記特定の周波数帯域を設定する操作手段を備えたことを特徴とする
オーディオ信号処理装置。 The audio signal processing device according to claim 4, wherein
An audio signal processing apparatus comprising: operating means for setting the specific frequency band processed by the first and second correcting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004363578A JP2006174083A (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Audio signal processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004363578A JP2006174083A (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Audio signal processing method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006174083A true JP2006174083A (en) | 2006-06-29 |
Family
ID=36674357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004363578A Pending JP2006174083A (en) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Audio signal processing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006174083A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066883A (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Oki Data Corp | Image processing apparatus and image processing method |
JP2009206629A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Sony Corp | Audio output device, and audio outputting method |
-
2004
- 2004-12-15 JP JP2004363578A patent/JP2006174083A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066883A (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Oki Data Corp | Image processing apparatus and image processing method |
JP2009206629A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Sony Corp | Audio output device, and audio outputting method |
US8165314B2 (en) | 2008-02-26 | 2012-04-24 | Sony Corporation | Audio output apparatus and audio output method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8116465B2 (en) | Measuring apparatus and method, and recording medium | |
US20100215192A1 (en) | Method and device for extension of low frequency output from a loudspeaker | |
KR20050060789A (en) | Apparatus and method for controlling virtual sound | |
JP2004056527A (en) | Frequency characteristic adjusting device and method therefor | |
TWI859524B (en) | Apparatus and method for generating a first control signal and a second control signal by using a linearization and/or a bandwidth extension | |
JP5052460B2 (en) | Volume control device | |
JP4086019B2 (en) | Volume control device | |
JP2541062B2 (en) | Sound reproduction device | |
JP7427531B2 (en) | Acoustic signal processing device and acoustic signal processing program | |
JP2006174083A (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
CN101212844B (en) | Popular digital cross network sound system | |
US10771895B2 (en) | Audio signal processing device | |
US7965852B2 (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
RU76757U1 (en) | SOUND PROCESSOR | |
JP4659445B2 (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
JPWO2009008068A1 (en) | Automatic sound field correction device | |
JP2006174084A (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
JP5998357B2 (en) | In-vehicle sound playback device | |
JP2006174082A (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
JP2006174081A (en) | Method and device for processing audio signal | |
KR940003766B1 (en) | Filter for Audible Frequency Regenerative Amplifier | |
US20060126853A1 (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
US8059832B2 (en) | Audio signal processing method and apparatus | |
US20040086132A1 (en) | Audio apparatus | |
JP2006171347A (en) | Audio signal processing method and audio reproducing system |