JP2001292492A - 音響システムにおける周波数特性設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スピーカを複数の帯域用に個別に設置した音響
システムにおいて、周波数特性を容易かつ短時間で設定
できるようにする。 【解決手段】ＰＣの制御により、高、中、及び低域のチ
ャネルに現在設定されている周波数特性をモニタ画面の
ブロックＢ１に表示し、各スピーカの予め測定された周
波数特性をブロックＢ２に表示する。また、現在設定さ
れている３つのチャネルの特性を加算したシステム全体
の特性をブロックＢ２に表示する。オペレータは、ブロ
ックＢ２上の予め測定したスピーカの特性を参照し、該
特性に近づけるようにブロックＢ１の操作子Ｃg、Ｃcu
t、Ｃcpを移動させる。操作子に移動によりチャネルの
フィルタ及び利得調整手段の設定が変更されて特性が変
化する。特性が変更される毎にそれぞれのチャネルに設
定された特性が加算演算されブロックＢ２に表示され
る。オペレータは、ブロックＢ１及びＢ２を対比しつつ
操作子を移動させ、特性の設定が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、複数のスピーカのクロス
オーバー・ポイント設定装置に関し、より詳細には、高
域用スピーカ、中域用スピーカ、及び低域用スピーカの
内の少なくとも２つのスピーカを備えた音響システムに
おいて、これらスピーカ相互の干渉を防止するように周
波数特性を設定するための周波数特性設定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】音響システムにおいては、高域用スピー
カ、中域用スピーカ、及び低域用スピーカを設置してい
る場合がある。このような音響システムにおいては、そ
れぞれのスピーカによる相互干渉を防止して高品質の音
声出力を得るために、各スピーカが担当する周波数帯域
以外の信号成分は、フィルタを用いて予め信号をカット
している。そして、帯域外の信号成分をカットするため
のフィルタの周波数特性の設定は、スピーカを実際に設
置した際に、熟練の技術者が音響システムからの実際の
音声出力を測定し、それに基づいて、それぞれのスピー
カの通過帯域が重複しないようにフィルタの周波数特性
を設定している。しかしながら、フィルタの周波数特性
を技術者によって経験的に設定する場合、音響システム
において再生される音声の品質は、該技術者の熟練度等
による能力に依存しているため、経験が少ない技術者が
フィルタの周波数特性を調整しようとしても、所望の音
声品質が得られないことが多い。また、所望の音声品質
が得られたとしても、フィルタの周波数特性の設定に多
大な時間を要してしまう。

【０００３】また、低域、中域、及び高域それぞれ用の
スピーカを備えた音響システムにおいて、各スピーカに
供給される信号の周波数特性を、コンピュータのモニタ
画面上で適宜設定する方法も提案されている。この方法
においては、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）により
所望の周波数特性をデジタル的に得られるようにしてお
り、その周波数特性を、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すよ
うに、低域、中域、及び高域のそれぞれの帯域毎の周波
数特性を示すグラフをモニタ画面上に表示し、該グラフ
上に配置されたゲイン調整用の操作子Ｃgを上下に移動
させるとともに、カットオフ周波数（−３ｄＢの周波
数）設定用の操作子Ｃcutを左右に移動させることによ
り、設定する。このようなＤＳＰによる周波数特性の設
定は、操作子の移動により特性曲線を視覚的に変化させ
て調整することができるため、各帯域の周波数特性の設
定を容易に行うことができる。

【０００４】しかしながら、従来例のＤＳＰによるスピ
ーカへの信号の周波数特性を設定する方法においては、
図５に示したように、モニタ画面上に１つの帯域の周波
数特性しか表示することができず、帯域相互の周波数特
性を比較しながら設定できるものではない。したがっ
て、例えば、図５の（Ａ）に示すような低域用の周波数
特性のグラフをモニタ画面上に読み出して、ゲイン及び
カットオフ周波数を操作子の移動により設定し、次い
で、図５の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すような中域用及び高
域のグラフをモニタ画面上に順次読み出して、ゲイン及
びカットオフ周波数を同様にして設定する必要がある。
また、ある帯域の周波数特性を変更すると、他の帯域の
周波数特性にもその影響が現れるので、他の帯域の周波
数特性の設定をやり直す必要が生じることもある。

【０００５】このように、従来例のＤＳＰによる周波数
特性設定方法においても、低域、中域、及び高域すべて
の周波数特性が所望のものとなるようにするために、モ
ニタ画面上に周波数特性のグラフを１つ読み出しては、
操作子を移動させて該周波数特性を調節し、そして、そ
の作業を試行錯誤により反復的に行う必要がある。した
がって、設定作業が煩雑であるとともに、設定完了まで
に比較的長時間を要してしまう。

【０００６】本発明は、従来例のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、スピーカを複数
の帯域用に個別に設置した音響システムにおいて、これ
らのスピーカに供給される信号の周波数特性を容易にか
つ短時間で設定することができるようにするための周波
数特性設定装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的を
達成するために、本発明に係る、複数の帯域に対応して
設けられた複数のスピーカを備えた音響システムにおけ
る周波数特性設定装置であって、モニタ画面上で操作子
を移動させることにより音響システムにおける周波数特
性を調整可能にした周波数特性設定装置においては、
（ａ）設定されている帯域毎のそれぞれの周波数特性
を、特性を変更するための操作子とともにモニタ画面に
同時に表示する手段であって、これら周波数特性をモニ
タ画面の第１の部分に表示する手段と、（ｂ）設定され
ている帯域毎の周波数特性を加算することによって得ら
れる、全帯域の周波数特性を表す加算周波数特性を、モ
ニタ画面の第２の部分に表示する手段と、（ｃ）モニタ
画面の第１の部分上で、ある操作子が移動されたとき
に、該移動に関連して生じるそれぞれの帯域の周波数特
性の変化を演算する手段と、（ｄ）演算された周波数特
性の変化に応じて、デジタル信号プロセッサのそれぞれ
の帯域における周波数特性を変化させる手段と、（ｅ）
演算された周波数特性の変化に応じて、モニタ画面の第
１の部分に表示された対応する周波数特性を変化させる
とともに、第１の部分に表示された加算周波数特性を変
化させる手段とからなることを特徴としている。

【０００８】上記した周波数特性装置においては、好適
には、（ｆ）それぞれのスピーカから生じた音響信号を
スピーカ毎に予め測定することによって得られた帯域毎
の周波数特性を、モニタ画面上の第２の部分に同時に表
示する手段をさらに備え、これにより、該表示された帯
域毎の周波数特性を参照して、第１の部分に表示された
操作子の移動を行うことができる。また、（ｇ）音響シ
ステムに音響信号を入力する音響信号入力ソースと、
（ｈ）音響システムから出力される音響出力を感知する
マイクロフォンと、（ｉ）該マイクロフォンによって感
知された音響出力の周波数特性を測定する手段と、
（ｊ）測定された周波数特性をモニタ画面に表示する手
段とを備えていることが好ましい。これにより、周波数
特性の設定によって実際に出力される音響出力の周波数
特性を確認することが可能となる。また、上記した複数
の周波数帯域は、高域、中域、及び低域であり、モニタ
画面上の操作子は、これら３つの周波数帯域それぞれの
周波数特性のグラフ上に配置されたゲイン調整用及びカ
ットオフ周波数調整用の操作子、並びに、低域と中域と
のクロスポイント及び中域と高域とのクロスポイントを
表すクロスポイント調整用の操作子を含んでいることが
好ましい。

【０００９】

【発明の実施の態様】図１は、本発明に係る周波数特性
設定装置を備えた音響システムのブロック図を示してい
る。該図において、１１、１２、１３は、音響入力ソー
スを構成するマイク、演奏機器、ノイズ発生器であり、
これら音響入力ソースからの音響信号は、プリアンプ２
を介してデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３０に供給
される。ＤＳＰ３０はデジタル的に信号を処理するもの
であり、入力された音響信号は、ＤＳＰ３０によって、
高域、中域、及び低域の３つの周波数帯に分けられかつ
調整され、パワーアンプ４０_H、４０_M、４０_Lを介し
て、高域用スピーカ（高域ＳＰ）５０_H、中域用スピー
カ（中域ＳＰ）５０_M、及び低域用スピーカ（低域Ｓ
Ｐ）５０_Lに供給され、これらスピーカから再生され
る。なお、高域、中域、及び低域はそれぞれ、サブスク
リプトＨ、Ｍ及びＬで表すものとする。６０は、ＤＳＰ
３０を制御するためのパーソナル・コンピュータ（Ｐ
Ｃ）であり、図示を省略しているが、モニタ手段、メモ
リ手段、並びに、キーボード及びマウス等の入力手段を
備えている。

【００１０】ＤＳＰ３０は、図２に示した構成を備えて
おり、高域、中域、及び低域の３つのチャネルを備えて
いる。高域チャネルは、ハイパス・フィルタ（ＨＰＦ）
３１ _H、利得調整器（ＧＡＩＮ）３２_H、位相調整器
（φ）３３_H、イコライザ（ＥＱ）３４_H、及び遅延手段
（ＤＥＬＡＹ）３５_Hを有しており、中域及び低域チャ
ネルにおいても同様な回路要素を備えている。ただし、
中域及び低域チャネルにおいては、高域チャネルのＨＰ
Ｆ３１_Hの代わりに、バンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）
３１_M及びローパス・フィルタ（ＬＰＦ）３１_Lを用いて
いることは言うまでもない。

【００１１】図３は、図１及び図２に示した音響システ
ムにおいて、ＤＳＰ３０をＰＣ６０によって制御するた
めの、本発明に係る周波数特性を調整するための周波数
特性設定装置を示している。図３において、図１及び図
２に示した構成と同様な構成要件には、同一の参照符号
を付している。図３から明らかなように、本発明に係る
周波数特性設定装置は、図１の音響システムにおいて、
スピーカ５０_H、５０_M、及び５０_Lからの音響出力を検
出するように配置されたマイクロフォン７０、マイクロ
フォン７０からの音響信号の周波数特性を測定する周波
数アナライザと、ＤＳＰ３０に対して計測用音源信号を
供給する計測用音響ソースとを内蔵した測定器９０とを
付加したものである。

【００１２】なお、測定器８０に内蔵された計測用音響
ソースの代わりに、図１に示した音響入力ソース（１１
〜１３）を用いることもできる。また、ＰＣ６０がサウ
ンドボード等のサウンド・システムを具備している場合
は、測定器９０もＰＣ６０内に内蔵させることができ
る。ＰＣ６０のメモリ手段中には、ＤＳＰ３０中の高
域、中域、及び低域の３つのチャネルに現在設定されて
いる周波数特性をそれぞれ表すグラフが記憶されてい
る。また、予めこれら３つのチャネルのスピーカから実
際に音響出力を発生すし、チャネル毎に該音響出力を測
定することによって得られた周波数特性のグラフも、メ
モリ手段に記憶されている。

【００１３】図３に示した周波数特性設定装置における
動作を、ＰＣ６０のモニタ手段の表示画面を模式的に表
した図４を参照して、以下に説明する。周波数特性の設
定処理がスタートすると、ＰＣ６０は、メモリ手段か
ら、高域、中域、及び低域の３つのチャネルにおいて現
在設定されている周波数特性のグラフを読み出して、図
４に示すように、モニタ手段の画面の左下のブロックＢ
１に表示し、また、これらチャネルのスピーカの予め測
定された周波数特性のグラフを読み出して、画面左上の
ブロックＢ２に（図４においては、細線）表示する。さ
らに、ＰＣ６０は、現在設定されている３つのチャネル
の周波数特性を加算し、音響システム全体の現在設定さ
れている周波数特性を表す加算周波数特性を表すグラフ
を、モニタ画面のブロックＢ２に表示させる。この表示
は、予め測定された周波数特性のグラフに重畳して、該
グラフと識別可能に（図４においては、太線）グラフ表
示される。

【００１４】なお、図４の右下のブロックＢ３は、３つ
のチャネルそれぞれの遅延手段３５ _H、３５_M、及び３５
_L（図２）における遅延時間を設定するための操作子Ｃd
_(H)、Ｃd_(M)、及びＣd_(L)を表示した遅延時間設定部で
あり、図４の右上のブロックＢ４は、それぞれのチャネ
ルの周波数特性の表示／非表示の切換、及び加算された
（即ち全体の）周波数特性の表示／非表示の切換等をモ
ニタ画面上で選択制御できるようにするための切換設定
部である。

【００１５】次に、オペレータは、モニタ画面を見て、
ブロックＢ２上の予め測定した周波数特性を参照し、該
特性に近づけるように、ブロックＢ１上の適宜の操作子
を上下及び左右に移動して周波数特性の調整を行う。な
お、図４のブロックＢ１において、Ｃg及びＣcutはそれ
ぞれ、従来例に関連して説明したように、ゲイン調整用
操作子及びカットオフ周波数調整用の操作子であり、ま
た、Ｃcpは、２つの帯域の周波数特性のグラフが交わる
点であるクロスポイント周波数を調整するためのクロス
ポイント周波数調整用操作子である。

【００１６】オペレータが、モニタ画面上のブロックＢ
１における適宜の操作子を移動させると、それに応じ
て、ＰＣ６０の制御の下で、図２の適宜のフィルタ（３
１_H、３１_M、３１_L）及び適宜の利得調整手段（３２_H、
３２_M、３２_L）の設定が変更され、これにより、高域、
中域、及び低域のチャネルの周波数特性が変化する。変
更された周波数特性設定の条件は、メモリ手段に更新的
に記憶される。このときに、ＰＣ６０は、周波数特性が
変更される毎に、それぞれのチャネルに設定された周波
数特性を加算演算することにより音響システム全体の周
波数特性を得て、該周波数特性をモニタ画面上のブロッ
クＢ２に表示（図４では太線）させるので、オペレータ
は、モニタ画面のブロックＢ２に表示されている演算結
果の変化を監視しながら、該ブロックＢ２の下方のブロ
ックＢ１に表示される操作子を移動させることができ
る。したがって、全帯域の周波数特性を、オペレータが
演算結果を監視しながら、最適に調整することが可能と
なる。

【００１７】なお、オペレータが測定結果をモニタ画面
上で監視する代わりに、ＰＣ６０が演算結果を監視し、
全帯域で許容誤差範囲内の周波数特性が得られた場合
に、オペレータに対して、モニタ画面上に設定を完了す
べきこと等を表示するように構成しても良い。また、マ
イクロフォン７０及び測定器９０を、周波数特性の設定
後の確認のために用いるだけでなく、周波数特性の調整
中に該マイクロフォン及び測定器を用いることにより、
音響システムからの音響出力の周波数特性を測定し、こ
れをモニタ画面のブロックＢ２に表示するようにしても
よい。これにより、オペレータは、実際の音響出力の周
波数特性を見ながらそれぞれのチャネルの周波数特性を
調整することができる。さらに、３つのチャネルの周波
数特性を予め測定する代わりに、スピーカのメーカなど
から公表されている周波数特性図のデータを入力しても
良い。これにより、個々のスピーカ特性を測定する必要
が無く、実際のスピーカが無くても、事前にデータを設
定することが可能になる。

【００１８】上記したように、複数の帯域に対応して複
数設けられたスピーカを具備した音響システムにおけ
る、モニタ画面上の操作子を移動させて各帯域の周波数
設定を行う装置においては、ある操作子を調整すると、
それによって他の操作子によって表される周波数が影響
を受けるものである。従来例においては、このような影
響の内、帯域相互の影響を同一モニタ画面上で見ること
ができなかったので、それぞれの帯域の周波数特性のグ
ラフを切換表示しては調整し、それを反復実行すること
により、全体として所望の特性となるようにしていた。
したがって、従来例においては、周波数特性の調整及び
設定が困難であった。これに対して、本発明において
は、同一モニタ画面上で３つ帯域の周波数特性を監視し
かつ調整することができるので、全体の特性を極めて容
易にかつ短時間で所望のものに設定することができる。
また、設定されたそれぞれのチャネルの周波数特性を加
算して得られた全体の周波数特性を、設定用の周波数特
性が表示されたモニタ画面上に表示するので、設定され
た全体の周波数特性を監視しながら、操作子を移動させ
ることができ、よって、音響システム全体の周波数特性
を所望の特性に調整することが、より容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の周波数特性設定装置によって周波数特
性の設定が可能な音響システムのブロック図である。

【図２】図１に示された音響システムのデジタル信号プ
ロセッサ（ＤＳＰ）の詳細な構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の周波数特性設定装置のブロック図であ
る。

【図４】本発明の周波数特性設定装置において、モニタ
画面上に表示される周波数特性のグラフを示した模式図
である。

【図５】従来例の設定方法において、モニタ画面上に別
々に表示される周波数特性のグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の帯域に対応して設けられた複数の
   スピーカを備えた音響システムにおける周波数特性設定
   装置であって、モニタ画面上で操作子を移動させること
   により音響システムにおける周波数特性を調整可能にし
   た周波数特性設定装置において、 設定されている帯域毎のそれぞれの周波数特性を、特性
   を変更するための操作子とともにモニタ画面に同時に表
   示する手段であって、これら周波数特性をモニタ画面の
   第１の部分に表示する手段と、 設定されている帯域毎の周波数特性を加算することによ
   って得られる、全帯域の周波数特性を表す加算周波数特
   性を、モニタ画面の第２の部分に表示する手段と、 モニタ画面の第１の部分上で、ある操作子が移動された
   ときに、該移動に関連して生じるそれぞれの帯域の周波
   数特性の変化を演算する手段と、 演算された周波数特性の変化に応じて、デジタル信号プ
   ロセッサのそれぞれの帯域における周波数特性を変化さ
   せる手段と、 演算された周波数特性の変化に応じて、モニタ画面の第
   １の部分に表示された対応する周波数特性を変化させる
   とともに、第１の部分に表示された加算周波数特性を変
   化させる手段とからなることを特徴とする周波数特性設
   定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の周波数特性設定装置にお
   いて、該装置はさらに、 それぞれのスピーカから生じた音響信号をスピーカ毎に
   予め測定することによって得られた帯域毎の周波数特性
   を、モニタ画面上の第２の部分に、同時に表示する手段
   を備えていることを特徴とする周波数特性設定装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の周波数特性設定装
   置において、該装置はさらに、 音響システムに音響信号を入力する音響信号入力ソース
   と、 音響システムから出力される音響出力を感知するマイク
   ロフォンと、 該マイクロフォンによって感知された音響出力の周波数
   特性を測定する手段と、 測定された周波数特性をモニタ画面に表示する手段とを
   備えていることを特徴とする周波数特性設定装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれかに記載の周波数特
   性設定装置において、 複数の周波数帯域は、高域、中域、及び低域であり、 モニタ画面上の操作子は、これら３つの周波数帯域それ
   ぞれの周波数特性のグラフ上に配置されたゲイン調整用
   及びカットオフ周波数調整用の操作子、並びに、低域と
   中域とのクロスポイント及び中域と高域とのクロスポイ
   ントを表すクロスポイント周波数の調整用の操作子を含
   んでいることを特徴とする周波数特性設定装置。