JP3200498B2 - ネットワークゲイン自動設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の音源から得られ
る音楽情報を担う音声信号に音響補正を施すネットワー
クゲイン設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】音楽情報が記録されているテープやコン
パクトディスク（以下「ＣＤ」と称する）等の記録媒
体、その他の音源から得られる音声信号に対して、パラ
メトリックイコライザ（以下「Ｐ−ＥＱ」と称する）を
用いて特定の周波数帯域を強調したり、デジタルサウン
ドプロセッサ（以下「ＤＳＰ」と称する）を用いて音場
補正をする等の、いわゆる音響補正を施すオーディオ装
置の調整システム及び調整方法に関する技術は広く知ら
れている。特に、近年においては、かかる音響補正の機
能を具備した車載用のオーディオ装置が普及してきつつ
ある。

【０００３】このような車載用のオーディオ装置におい
ては、車室の広さや形状あるいはシートの材質、さらに
は車内のアクセサリー等が車によって異なるため、音響
環境も同一ではなくなる。すなわち、同じようなネット
ワークゲイン設定等の音響補正を行った場合でも、同一
の音響効果が得られるとは限らない。

【０００４】従って、車にこのようなオーディオ装置を
設置する場合には、販売店等の専門家が、設置後に実際
にスピーカから出る音を聞きながらネットワークゲイン
を設定して所望の周波数特性に調整することにより、そ
の車の音響環境に最適な設定を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、実際にスピーカから出る音を聞きな
がらネットワークゲインを調整するため、調整に多大な
時間を要するばかりか、演奏する音楽曲の種類あるいは
調整する専門家の技量やそのときの気分により調整結果
が異なり、普遍的な調整ができないという問題があっ
た。さらに、車のフロント側とリア側のレベル差の調整
となると、専門家にとっても至難の技であった。

【０００６】また、ユーザーはこのネットワークゲイン
設定の客観的なデータを知ることができず、装置内のメ
モリに記憶されているデータが何らかの原因で失われた
場合には、同一のネットワークゲインに設定することが
非常に困難であるという問題もあった。

【０００７】本発明はこのような従来技術の問題を解決
するものであり、ネットワークゲインの普遍的な調整を
短時間で行うことができるとともに、車のフロント側と
リア側とのレベル差を容易に調整することができ、メモ
リに記憶されているデータが失われた場合でも、同一の
ネットワークゲインに設定できる優れたネットワークゲ
イン自動設定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来目的を
達成するために、取り扱う音声信号の周波数帯域を複数
の帯域に分割してネットワークを構成し、各帯域ごとに
ネットワークゲイン値を設定するネットワークゲイン設
定装置であって、指定された目標カーブについて、前記
各帯域ごとの平均レベルを求める第１のレベル検出手段
と、スピーカから出力される基準音声信号を測定した測
定カーブについて、前記目標カーブに対応する各帯域ご
との平均レベルを求める第２のレベル検出手段と、前記
目標カーブの各帯域の平均レベルと前記測定カーブの各
帯域の平均レベルのうち、対応する帯域の１つの平均レ
ベルの差分が無くなるようにゲイン調整を行う第１のレ
ベルシフト手段と、残りの各帯域における目標カーブの
平均レベルと測定カーブの平均レベルとの差分値をそれ
ぞれの帯域のネットワークゲイン値として設定する制御
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】従って本発明によれば、ネットワークゲインの
普遍的な調整を短時間で行うことができるとともに、車
のフロント側とリア側とのレベル差を容易に調整するこ
とができ、メモリに記憶されているデータが失われた場
合でも、同一のネットワークゲインに設定できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照して
詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明のオーディオ装置のネットワ
ークゲイン自動設定装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、各ブロック間を接続する接続線の
内、実線で示すものは音声信号を伝送する信号線であ
り、点線で示すものは制御信号を伝送する制御線であ
る。１は本体装置としてのセンターユニットであり、操
作部からの指令を受けて、その内部に搭載されたマスタ
ーマイコンにより、チューナーユニット、テープデッ
キ、ＣＤデッキ、ＣＤオートチェンジャー等の音源とし
ての各ソースユニットのスレーブマイコンをコンピュー
タ回線を介して集中的にコントロールして、操作に応じ
たソースの音声信号を選択して出力している。

【００１２】２は音響補正手段としてのＤＳＰ部であ
り、センターユニット１から出力される音声信号に対し
て、音響補正を施して好みの周波数特性の音声信号を創
生する。３はメインアンプであり、ＤＳＰ部２から出力
されるアナログ音声信号を増幅して出力する。４はスピ
ーカであり、メインアンプ３からの音声信号を受けて音
を発生する。

【００１３】５はオーディオアナライザであり、アナラ
イザ６とパソコン７により構成されている。パソコン７
とＤＳＰ部２との間の制御線はＲＳ２３２Ｃで構成さ
れ、アナライザ６からＤＳＰ部２への信号線は光ケーブ
ルで構成されている。また、８はマイクであり、スピー
カ４から発生する音を集音して得られる音声信号をアナ
ライザ６に入力する。なお、１ａはセンターユニット１
を遠隔操作するリモコンである。

【００１４】図２は図１におけるＤＳＰ部２の内部構成
を示すブロック図である。図２において、２０は音声入
力部であり、センターユニット１から出力される音声信
号又はアナライザ６から出力される基準音声信号のいず
れかを、与えられる選択信号に応じて択一的に選択して
次段に入力する。２１はパラメトリックイコライザ（以
下「Ｐ−ＥＱ調整部」という）であり、与えられるパラ
メータデータにより特定の周波数帯域を強調して、入力
される音声信号の周波数特性に補正を施す。

【００１５】２２はネットワーク調整部であり、Ｐ−Ｅ
Ｑ２１から送出される音声信号を複数の周波数帯域に分
割し、ゲインコントロールして出力するとともに、各ス
ピーカに至るまでの伝送時間を調整するいわゆるタイム
アライメント補正をも行うものである。２３は通信部で
あり、パソコン７との間に伝送される制御信号を処理す
るもので、この実施例の場合には、ＲＳ２３２Ｃインタ
ーフェースで構成されている。２４はマイコンであり、
このＤＳＰ部２の動作制御を司る。２５はバックアップ
メモリであり、Ｐ−ＥＱ２１が音響補正をするためのパ
ラメータデータを記憶する記憶手段で、Ｅ2 ＰＲＯＭ等
で構成されている。

【００１６】２６ないし２９はＤ／Ａ変換部であり、ネ
ットワーク調整部２２から送出される各帯域ごとのデジ
タル音声信号をアナログ音声信号に変換する。Ｄ／Ａ変
換部２６はサブウーハ用のものであり、Ｌチャンネル及
びＲチャンネルの超低域の音声信号を変換して出力す
る。Ｄ／Ａ変換部２７はウーハ用のものであり、フロン
ト用及びリヤ用についてそれぞれＬチャンネル及びＲチ
ャンネルの低域の合計４チャンネルの音声信号を変換し
て出力する。Ｄ／Ａ変換部２８及び２９についても同様
に、フロント用及びリア用についてそれぞれＬチャンネ
ル及びＲチャンネルの中域及び高域の音声信号をそれぞ
れ４チャンネル分変換して出力する。従って、Ｄ／Ａ変
換部２６ないし２９は合計１４チャンネルのデジタル音
声信号をアナログ音声信号に変換して送出する。

【００１７】図３は図１におけるオーディオアナライザ
５の内部構成を示すブロック図である。図３のアナライ
ザ部６において、６０はマイク音解析部であり、マイク
８から入力されるアナログ音声信号をデジタル信号に変
換した後、内蔵するマイコンによりこの音声信号を解析
して解析データを送出するとともに、パソコン７との間
で制御信号を伝送する。６１は測定ノイズ発生部であ
り、ピンクノイズとしての基準音声信号をＤＳＰ部２に
送出するとともに、内蔵するマイコンによりパソコン７
との間で制御信号を伝送する。

【００１８】図３のパソコン部において、７０はマイコ
ン等で構成される制御部であり、上記したように、アナ
ライザ部６のマイク音解析部６０及び測定ノイズ発生部
６１との間で制御信号を伝送する。７１は通信部であ
り、ＤＳＰ部２の通信部２３との間でＲＳ２３２Ｃの通
信手順に基づいて、ＤＳＰ部２のＰ−ＥＱ調整部２１の
パラメータ、ネットワーク調整部２２のタイムアライメ
ントやネットワークゲインを決定するための制御信号及
びデータの伝送を行う。

【００１９】７２はキー入力部であり、キー操作により
音声信号の周波数特性を所望の特性曲線（以下、「目標
カーブ」という）に設定することができる。７３は表示
部であり、自動調整を行う際のメインメニュー、チュー
ニングメニュー、スピーカ接続確認等の表示や、調整中
における種々のデータを表示する。７４は印刷部（プリ
ンタ）であり、調整完了後の結果データを印刷するのみ
ならず、調整途中における任意のデータを印刷すること
ができる。

【００２０】７５はデータ記憶部であり、フロッピーデ
ィスクやハードディスク等の記録媒体に、Ｐ−ＥＱ２１
のパラメータデータ、タイムアライメントやネットワー
クゲインのデータ、及び目標カーブのデータを記憶して
保存することができる。従って、自動調整を行う際に現
在の設定データをこのデータ記憶部７５に保存した後、
自動調整の結果が所望の特性が得られない場合でも、元
の設定データに戻すことも可能である。

【００２１】本実施例におけるネットワーク自動設定装
置は、ピンクノイズに応じてマイク８を介してスピーカ
から得られるスピーカ音声信号の測定カーブ、すなわち
測定した周波数特性と、設定した目標カーブとを比較し
てネットワークゲインを調整する手法により実現する。

【００２２】なお、本実施例においては、フロント側の
スピーカはＨｉｇｈ，Ｍｉｄ，Ｌｏｗ，Ｓｕｂ−ｗｏｏ
ｆｅｒの４ＷＡＹ構成とし、リア側はＨｉｇｈ，Ｍｉ
ｄ，Ｌｏｗの３ＷＡＹ構成とする。従って、フロント側
では４つの帯域に分割し、リア側では３つの帯域に分割
する。それぞれの分割される帯域は、カットオフ周波数
の入力により設定される。また、それぞれの帯域の分割
においては、境目においてスロープを設け境目付近の音
に対して、スピーカの出力が頻繁に変化するのを防止す
る。スロープはカットオフ周波数の次の周波数でのゲイ
ンの増減レベルの傾きにより決定する。

【００２３】図４は２０Ｈｚから２０ｋＨｚまでのオー
ディオ周波数帯域における、フロント側の目標カーブと
測定した周波数特性すなわち測定カーブを示す図であ
る。図５ないし図８はネットワークゲインの自動設定の
過程を示す図である。また、図９は本実施例におけるネ
ットワークゲインの自動設定手順を示すフローチャート
である。図４ないし図９を参照して本発明のネットワー
クゲイン自動設定装置を説明する。

【００２４】図９において、まず、設定された目標カー
ブに対して補正可能である場合に、その周波数特性を測
定する（ステップＳ１）。この測定した周波数特性は、
図４に示すように全帯域を３１バンドとし棒グラフＳで
表示する。そして分割した各帯域の目標カーブの平均値
を計算し（ステップＳ２）、測定した各帯域の周波数特
性の平均値を計算する（ステップＳ３）。図５に目標カ
ーブＩの各帯域ごとの平均値Ｉａと、測定した周波数特
性Ｓの各帯域ごとの平均値Ｓａを示す。

【００２５】次に、任意の帯域すなわち任意のネットワ
ークにおける目標カーブの平均値と周波数特性の平均値
の差が無くなるように、相対的に移動を行う（ステップ
Ｓ４）。すなわち図６に示すように、Ｌｏｗの帯域の目
標カーブの平均値Ｉａ２と周波数特性の平均値Ｓａ２と
の差が無くなるように移動（シフト）するのである。

【００２６】図７は目標カーブの平均値と周波数特性の
平均値の差が無くなるように移動した（グラフ上で重ね
合わせた）様子を示す図である。図７において、残りの
各帯域における目標カーブの平均値と周波数特性の平均
値の差分値を、それぞれの帯域における設定すべきネッ
トワークゲイン値とする（ステップＳ５）。

【００２７】そして、このネットワークゲイン値のデー
タをオーディオアナライザ５からＤＳＰ部２に送出し
て、ネットワークゲインの設定を行うのである。リア側
についても同様の処理を行い、ネットワークゲインの設
定を行う。

【００２８】さらに、フロント及びリア側の目標カーブ
の差分を求める（ステップＳ６）が、この場合、目標カ
ーブの全体の平均レベルをとると、可聴帯域の上下限の
低域／高域の影響で平均のレベルが下がってしまう恐れ
がある。実際は人間の耳でよく聞こえる中域の範囲で平
均レベルの比較を行うほうが現実的である。そこで本実
施例ではフロント／リアのレベル差を求める際の平均レ
ベル値は中域の数ポイントより求め、その差分をネット
ワークゲインのフロント／リアのレベル差として使用す
る。すなわち図８に示すように、３２０Ｈｚ、４００Ｈ
ｚ、５００Ｈｚ、６３０Ｈｚの４つのポイントの平均レ
ベル値を使用して、目標カーブ差分＝フロント平均レベ
ル値−リア平均レベル値を求める。

【００２９】同様に、フロント側及びリア側の周波数特
性を測定して（ステップＳ７）、図８に示す４つの周波
数ポイントにおけるフロント／リアの周波数特性から、
周波数特性差分すなわち測定カーブ差分を求める（ステ
ップＳ８）。

【００３０】周波数特性差分＝フロント平均レベル値−
リア平均レベル値 この両者の差分を次式に代入して各カーブ差分からレベ
ル差分値を求める（ステップＳ９）。

【００３１】レベル差分値＝周波数特性差分−目標カー
ブ差分 次に、この求めたレベル差分値が正かどうかを判定して
（ステップＳ１０）、この値が正のときはフロントネッ
トワークゲイン値からこの差分値を減算し（ステップＳ
１１）、この値が負のときはリアネットワークゲイン値
からこの差分値を減算する（ステップＳ１２）。

【００３２】このようにして求めたフロント／リアのネ
ットワークゲイン値は、図２に示すＤＳＰ部２のネット
ワーク調整部２２でオーディオ出力の最終的なアッティ
ネートデータとして使用される。このアッティネータデ
ータは、ＤＳＰ部２のバックアップメモリ２５に登録さ
れるが、同時にオーディオアナライザ５のデータ記憶部
７５にも記憶されるので、たとえバックアップメモリ２
５のデータが失われた場合でも、同じネットワークゲイ
ン設定を再現することができる。

【００３３】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本発明
のオーディオ装置のネットワークゲイン自動設定装置に
よれば、ネットワークゲインの普遍的な調整を短時間で
行うことができるとともに、車のフロント側とリア側と
のレベル差を容易に調整することができ、メモリに記憶
されているデータが失われた場合でも、同一のネットワ
ークゲインに設定できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオーディオ装置のネットワークゲイン
自動設定装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１におけるＤＳＰ部２の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１におけるオーディオアナライザ５の内部構
成を示すブロック図である。

【図４】オーディオ周波数帯域におけるフロント側の目
標カーブと測定した周波数特性を示す図である。

【図５】目標カーブの各帯域ごとの平均値と測定した周
波数特性の各帯域ごとの平均値を示す図である。

【図６】各帯域ごとの目標カーブの平均値と各帯域ごと
の周波数特性の平均値を示す図である。

【図７】目標カーブの平均値と周波数特性の平均値との
差を無くすような移動を行った様子を示す図である。

【図８】４つのポイントの平均レベル値を使用して目標
カーブ差分を求めることを示す図である。

【図９】本実施例におけるネットワークゲインの自動設
定手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ センターユニット（本体装置） ２ ＤＳＰ部 ４ スピーカ ８ マイク ５ オーディオアナライザ ２２ ネットワーク調整部 ２５ バックアップメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ１０Ｋ 15/00 Ｌ (72)発明者 菊地 一生 東京都文京区白山５丁目35番２号 クラ リオン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−150211（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−151399（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 3/04 G10K 15/00 H04R 3/14 H04R 5/02 H04S 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り扱う音声信号の周波数帯域を複数の
   帯域に分割してネットワークを構成し、各帯域ごとにネ
   ットワークゲイン値を設定するネットワークゲイン設定
   装置であって、 指定された目標カーブについて、前記各帯域ごとの平均
   レベルを求める第１のレベル検出手段と、ス ピーカから出力される基準音声信号を測定した測定カ
   ーブについて、前記目標カーブに対応する各帯域ごとの
   平均レベルを求める第２のレベル検出手段と、前記 目標カーブの各帯域の平均レベルと前記測定カーブ
   の各帯域の平均レベルのうち、対応する帯域の１つの平
   均レベルの差分が無くなるようにゲイン調整を行う第１
   のレベルシフト手段と、 残りの各帯域における目標カーブの平均レベルと測定カ
   ーブの平均レベルとの差分値をそれぞれの帯域のネット
   ワークゲイン値として設定する制御手段と、 を備えたことを特徴とするネットワークゲイン自動設定
   装置。
2. 【請求項２】 車両のフロント側に設置されたフロント
   スピーカと、 前記車両のリア側に設置されたリアスピーカと、 前記フロントスピーカにおける所定の周波数におけるレ
   ベルと前記リアスピーカにおける所定の周波数における
   レベルのレベル差が無くなるようにレベルシフトを行う
   第２のレベルシフト手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク
   ゲイン自動設定装置。