JP2002271886A - Equalizer and its filter coefficient decision method - Google Patents

Equalizer and its filter coefficient decision method

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JP2002271886A
JP2002271886A JP2001063016A JP2001063016A JP2002271886A JP 2002271886 A JP2002271886 A JP 2002271886A JP 2001063016 A JP2001063016 A JP 2001063016A JP 2001063016 A JP2001063016 A JP 2001063016A JP 2002271886 A JP2002271886 A JP 2002271886A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate an equalizing characteristic data stream at an equal frequency interval with smoothness equivalent to that of spline interpolation in spite of simple processing. SOLUTION: A sample-and-hold section 61 applies N-point sampling and holding to each of frequency characteristic data at a set logarithmic scale, a data output section 63 regards the frequency characteristic data stream with the logarithmic scale subjected to sample-and-holding as time series data and provides an output of the data, a digital low-pass filter applies filtering to the time series data to smooth the equalizing characteristic, a frequency characteristic data generating section 65 extracts data from the frequency characteristic data stream with the logarithmic scale outputted from the low-pass filter at an equal frequency interval, and an inverse FFT section 66 applies inverse FFT processing to the frequency characteristic data at the equal frequency interval to decide a filter coefficient of an FIR filter being a component of equalizing device 52.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルフィルタ
で構成されたイコライザ及びそのフィルタ係数決定方法
に係わり、特に、対数スケールで離散的に設定された周
波数特性データよりフィルタ係数を決定して設定するイ
コライザ及びフィルタ係数決定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an equalizer comprising a digital filter and a method for determining the filter coefficient, and more particularly to an equalizer for determining and setting a filter coefficient from frequency characteristic data discretely set on a logarithmic scale. And a filter coefficient determination method.

【0002】[0002]

【従来の技術】オーディオ装置におけるイコライザはオ
ーディオ信号の周波数特性を補正してユーザが希望する
音質の音を出力するように制御する。図7はイコライザ
を備えたオーディオ装置の構成図であり、1はCDプレ
ーヤ、ミニディスクプレーヤ、AM/FMチューナ等の
オーディオソース、2はオーディオソースから出力する
オーディオ信号の周波数特性を補正するイコライザ、3
はアンプ、4はスピーカ、5はイコライジング特性を設
定するイコライジング特性設定部、6はイコライザから
出力するオーディオ信号の各周波数帯域のスペクトルを
演算して出力するスペクトルアナライザ、7は操作部、
8は受信バンド/受信周波数表示、スペアナ表示その他
の表示を行う表示部、9はオーディオ装置全体を制御す
るオーディオコントロール部である。
2. Description of the Related Art An equalizer in an audio device controls a frequency characteristic of an audio signal so as to output a sound having a desired sound quality by a user. FIG. 7 is a configuration diagram of an audio device provided with an equalizer, 1 is an audio source such as a CD player, a mini-disc player, and an AM / FM tuner, 2 is an equalizer that corrects the frequency characteristics of an audio signal output from the audio source, 3
Is an amplifier, 4 is a speaker, 5 is an equalizing characteristic setting unit that sets equalizing characteristics, 6 is a spectrum analyzer that calculates and outputs the spectrum of each frequency band of the audio signal output from the equalizer, 7 is an operation unit,
Reference numeral 8 denotes a display unit for displaying a reception band / reception frequency display, a spectrum display, and other displays, and 9 denotes an audio control unit for controlling the entire audio apparatus.

【0003】イコライザ2は、イコライジング特性設定
部5で設定したイコライジング特性に基づいてオーディ
オ信号の周波数特性を補正して出力する。イコライジン
グ特性は、周波数軸上の1オクターブ毎あるいは1/3
オクターブ毎に離散的に設定されるゲイン特性であり、
例えば、125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHZ, 4kH, 8kH,
16kHにおけるゲインにより設定される。すなわち、イコ
ライジング特性は対数スケールで設定される。
[0003] The equalizer 2 corrects the frequency characteristics of the audio signal based on the equalizing characteristics set by the equalizing characteristics setting section 5 and outputs the corrected audio signal. The equalizing characteristic is calculated every octave or 1/3 on the frequency axis.
It is a gain characteristic that is set discretely for each octave,
For example, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz,
Set by the gain at 16 kHz. That is, the equalizing characteristics are set on a logarithmic scale.

【0004】ところで、最近、イコライザ2をディジタ
ルフィルタ、例えばFIRフィルタで構成することが行
われている。図8はnタップ構成のFIRフィルタの構
成図であり、DL1〜DLn-1は入力信号を1サンプリン
グ時間遅延する遅延部、MP 0〜MPn-1は各遅延部出力
とフィルタ係数C0〜Cn-1を乗算する乗算回路、ADD
は各乗算回路出力を加算して出力する加算部である。係
数C0〜Cn-1を適当に定めることにより入力オーディオ
信号に周波数補正を施すことができる。かかるFIRフ
ィルタ構成のイコライザでは設定された対数スケールの
イコライジング特性よりフィルタ係数を決定する必要が
ある。一般に、フィルタ係数は等周波数間隔の離散的な
イコライジング特性データから逆FFT処理(inversefa
st Fourier transform)により演算される。しかし、前
述のようにイコライジング特性はリニアスケールで設定
されず、対数スケールで離散的に設定される。以上よ
り、フィルタ係数を演算するためには、対数スケールで
与えられる離散的なイコライジング特性データをリニア
スケールの等周波数間隔の離散的なイコライジング特性
データに変換する必要がある。
Recently, an equalizer 2 has been used for digitizing.
Filter, for example, an FIR filter.
Have been done. FIG. 8 shows the structure of an n-tap FIR filter.
The diagram is DL1~ DLn-1 is one sampler of input signal
Delay part, MP that delays 0~ MPn-1 is output of each delay section
And filter coefficient C0Multiplying circuit for multiplying .about.Cn-1 by ADD
Is an adder for adding and outputting the outputs of the respective multiplier circuits. Person in charge
Number C0Input audio by appropriately setting ~ Cn-1
Frequency correction can be applied to the signal. Such FIR files
The filter configuration equalizer has a set logarithmic scale.
It is necessary to determine the filter coefficient from the equalizing characteristics
is there. In general, filter coefficients are discrete
Inverse FFT processing (inversefa
St Fourier transform). But before
As described, the equalizing characteristics are set on a linear scale
Instead, they are set discretely on a logarithmic scale. That's it
To calculate the filter coefficients,
Linearize the given discrete equalizing characteristic data
Discrete equalizing characteristics at equal frequency intervals on the scale
Need to convert to data.

【0005】従来、対数スケールで与えられた離散的な
イコライジング特性データより、補間演算によりリニア
スケールにおける等周波数間隔の離散的なイコライジン
グ特性データを求めており、補間方式としてスプライン
補間を採用している。図9は補間方式による従来のフィ
ルタ係数決定処理の説明図であり、図7と同一部分には
同一符号を付している。イコライジング特性設定部5は
対数スケールでイコライジング特性を設定する。例え
ば、125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHZ, 4kH, 8kH,16kH
におけるゲイン(dB)を設定することによりに対数スケー
ルのイコライジング特性を設定する。
Heretofore, discrete equalizing characteristic data at equal frequency intervals on a linear scale has been obtained by interpolation from discrete equalizing characteristic data given on a logarithmic scale, and spline interpolation is employed as an interpolation method. . FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional filter coefficient determination process using an interpolation method, and the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. The equalizing characteristic setting unit 5 sets the equalizing characteristic on a logarithmic scale. For example, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz
The logarithmic scale equalizing characteristic is set by setting the gain (dB) at.

【0006】オーディオコントロール部9のスプライン
補間部9aは、対数スケールの離散的なイコライジング
特性データ間をスプライン補間して図10に示すリニア
スケールのイコライジング特性データ列を発生する。た
だし、スプライン補間部9aは、周波数0Hz及び可聴限
界周波数22.05kHのゲインを0(dB)としてスプライン補間
している。又、図中の*で示すゲインがそれぞれ周波数
125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHZ, 4kH, 8kH,16kH
において設定されているものとする。
A spline interpolation section 9a of the audio control section 9 performs spline interpolation between logarithmic scale discrete equalizing characteristic data to generate a linear scale equalizing characteristic data sequence shown in FIG. However, the spline interpolation unit 9a performs spline interpolation with the gain of the frequency of 0 Hz and the audible limit frequency of 22.05 kHz set to 0 (dB). Also, the gains indicated by * in the figure are frequency
125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz
It is assumed that is set in.

【0007】ついで、スプライン補間部9aは、このリ
ニアスケールのイコライジング特性データ列より所定周
波数間隔、例えば250Hz間隔のn/2(例えばn/2=128)個の
データを抽出する。しかる後、抽出した等周波数間隔の
128個のデータと、この128個のデータを高周波数帯域側
に折り返してなる128個のデータとを合成してトータル
n(=256)個の等周波数間隔のデータ(図11参照)を発
生し、並列に逆FFT演算部9bに入力する。高周波数
帯域側に折り返して合成する理由は、以下の通りであ
る。すなわち、サンプリング時間Δtのn個の離散ディ
ジタル信号をFFT処理すると振幅スペクトルは周波数
n・Δf/2(但し、Δf=1/n・Δt)を中心に折
り返したものとなる(スペクトルの対称性)。このた
め、振幅スペクトルに逆FFT演算を施して離散ディジ
タル信号を得るためには周波数n・Δf/2で振幅スペ
クトルを折り返す必要がある。
Next, the spline interpolation section 9a extracts n / 2 (eg, n / 2 = 128) data at predetermined frequency intervals, for example, 250 Hz intervals, from the equalizing characteristic data sequence of the linear scale. Then, the extracted equal frequency intervals
The 128 data and the 128 data obtained by folding the 128 data to the high frequency band side are combined to generate a total of n (= 256) data at equal frequency intervals (see FIG. 11). , In parallel to the inverse FFT operation unit 9b. The reason for combining by folding back to the high frequency band side is as follows. That is, when n discrete digital signals of the sampling time Δt are subjected to the FFT processing, the amplitude spectrum is turned around the frequency n · Δf / 2 (however, Δf = 1 / n · Δt) (symmetry of spectrum). . Therefore, in order to obtain a discrete digital signal by performing an inverse FFT operation on the amplitude spectrum, it is necessary to fold the amplitude spectrum at the frequency n · Δf / 2.

【0008】逆FFT演算部9bはn(=256)個の等周波
数間隔のデータに逆FFT処理を施してn個の所定サン
プリング時間間隔のデータを出力する。逆FFT演算部
から出力するこのn(=256)個のデータがイコライザ2を
構成するFIRフィルタ(図8)のn個のタップの係数
0〜cn-1となる。図12はスプライン補間結果を図1
0とした場合において、周波数250Hz間隔で128個の周波
数データを抽出して高周波数帯域側に折り返してなる25
6個のデータを逆FFT演算部9bに入力して得られる
FIRフィルタのタップの係数c0〜cn-1(n=25
6)の例である。
The inverse FFT operation section 9b performs an inverse FFT process on n (= 256) data at equal frequency intervals, and outputs data at n predetermined sampling time intervals. The n (= 256) pieces of data output from the inverse FFT operation unit become the coefficients c 0 to c n−1 of the n taps of the FIR filter (FIG. 8) constituting the equalizer 2. FIG. 12 shows the spline interpolation result in FIG.
In the case of 0, 128 frequency data is extracted at 250 Hz intervals and turned back to the high frequency band side.
Coefficients c 0 to c n−1 (n = 25) of taps of the FIR filter obtained by inputting six data to the inverse FFT operation unit 9b
6) is an example.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記スプライン補間方
式によれば、滑らかにリニアスケールの等周波数間隔の
イコライジング特性データ列を発生できる反面、三次元
連立方程式を解く必要があり、行列演算を必要とするな
ど煩雑なアルゴリズムとなり計算量が多くなる。このた
め、所要のフィルタ係数が得られるまでに時間を要する
と共に、高速の演算装置が必要となり装置が高価になる
問題がある。以上から本発明の目的は簡単な処理により
対数スケールのデータ列をリニアスケールの等間隔のデ
ータ列に変換できるようにすることである。本発明の別
の目的は、スプライン補間と同程度の滑らかさで精度良
好に対数スケールのイコライジング特性データ列をリニ
アスケールの等周波数間隔のデータ列に変換できるよう
にすることである。本発明の別の目的は、対数スケール
のイコライジング特性データ列より、簡単な処理でイコ
ライザを構成するFIRフィルタのフィルタ係数を決定
できるようにすることである。
According to the above-mentioned spline interpolation method, while it is possible to generate an equalizing characteristic data sequence at equal frequency intervals on a linear scale smoothly, it is necessary to solve a three-dimensional simultaneous equation, which requires a matrix operation. The algorithm becomes complicated, and the amount of calculation increases. For this reason, there is a problem that it takes time until a required filter coefficient is obtained, and a high-speed arithmetic device is required, which makes the device expensive. From the above, it is an object of the present invention to enable a logarithmic scale data string to be converted to a linear scale equally spaced data string by simple processing. Another object of the present invention is to be able to convert a logarithmic scale equalizing characteristic data sequence into a linear scale data sequence at equal frequency intervals with the same level of smoothness as spline interpolation and with good precision. Another object of the present invention is to enable a filter coefficient of an FIR filter constituting an equalizer to be determined by a simple process from a logarithmic scale equalizing characteristic data sequence.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1は対数スケ
ールで与えられたデータ列をリニアスケールの等間隔の
データ列に変換するデータスケール変換方法であり、
(1) 前記対数スケールの各データをN点サンプルホール
ドし、(2) 前記サンプルホールドされた対数スケールの
データ列を時系列データとみなしてディジタルの低域通
過フィルタに入力し、(3) 該低域通過フィルタから出力
する対数スケールのデータ列より、リニアスケールの等
間隔のデータを抽出し、これによりリニアスケールの等
間隔のデータ列を発生する。このデータスケール変換方
法によれば、簡単な処理により、スプライン補間と同程
度の滑らかさで対数スケールのデータ列をリニアスケー
ルの等間隔のデータ列に変換することができる。
The first aspect of the present invention is a data scale conversion method for converting a data sequence given on a logarithmic scale into a data sequence at an equal interval on a linear scale.
(1) Each point of the logarithmic scale is sampled and held at N points. (2) The sampled and held logarithmic scale data string is regarded as time-series data and input to a digital low-pass filter. From the logarithmic scale data string output from the low-pass filter, data at equally spaced linear scales are extracted, thereby generating data strings at equally spaced linear scales. According to this data scale conversion method, it is possible to convert a logarithmic scale data string into a linear scale equally spaced data string with the same level of smoothness as spline interpolation by simple processing.

【0011】本発明の第2はイコライザを構成するディ
ジタルフィルタのフィルタ係数決定方法であり、(1) 対
数スケールで離散的に周波数特性データを設定し、(2)
該対数スケールでの各周波数特性データをN点サンプル
ホールドし、(3) 前記サンプルホールドされた対数スケ
ールの周波数特性データ列を時系列データとみなしてデ
ィジタルの低域通過フィルタに入力し、(4) 該低域通過
フィルタから出力する対数スケールの周波数特性データ
列より等周波数間隔でデータを抽出してリニアスケール
の周波数特性データ列を発生し、(5) 該リニアスケール
の周波数特性データに逆FFT処理を施し、(6) 該逆F
FT処理結果に基づいてイコライザを構成するディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を決定する。このフィルタ係
数決定方法によれば、簡単な処理により、対数スケール
のイコライジング特性データ列をリニアスケールの等周
波数間隔のイコライジング特性データ列に変換すること
ができ、しかも、設定されたイコライジング特性に従っ
てオーディオ信号の補正が可能なフィルタ係数を決定す
ることができる。
A second aspect of the present invention is a method for determining a filter coefficient of a digital filter constituting an equalizer, wherein (1) frequency characteristic data is set discretely on a logarithmic scale, and (2)
Each frequency characteristic data on the logarithmic scale is sampled and held at N points, and (3) the sampled and held logarithmic scale frequency characteristic data string is regarded as time-series data and input to a digital low-pass filter. ) Data is extracted at equal frequency intervals from a logarithmic scale frequency characteristic data string output from the low-pass filter to generate a linear scale frequency characteristic data string, and (5) an inverse FFT is applied to the linear scale frequency characteristic data. (6) The reverse F
A filter coefficient of a digital filter constituting the equalizer is determined based on a result of the FT processing. According to this filter coefficient determination method, a logarithmic scale equalizing characteristic data string can be converted into a linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data string by a simple process, and further, the audio signal can be converted according to the set equalizing characteristic. Can be determined.

【0012】この場合、対数スケールの最低周波数及び
最高周波数の周波数データが有効な最低帯域、最高帯域
にそれぞれ隣接して周波数特性データが0(dB)の第1、
第2の帯域を設け、更に、該第1の帯域に隣接して前記
最低帯域と同一の周波数特性データを有する第3の帯域
を設け、かつ、該第2の帯域に隣接して前記最高帯域と
同一の周波数特性データを有する第4の帯域を設け、こ
れら第1〜第4の帯域においてそれぞれの周波数特性デ
ータをN点サンプルホールドし、該サンプルホールドデ
ータを前記時系列データの前後に追加して前記低域通過
フィルタに入力する。このようにすれば、スプライン補
間と同程度の滑らかさ及び精度で対数スケールのイコラ
イジング特性データ列をリニアスケールの等周波数間隔
のイコライジング特性データ列に変換することができ、
設定されたイコライジング特性に従ってオーディオ信号
を正確に補正可能なフィルタ係数を決定することができ
る。
In this case, the first and second frequency characteristic data of 0 (dB) are respectively adjacent to the lowest and highest bands where the frequency data of the lowest and highest frequencies on the logarithmic scale are valid.
A second band is provided, and a third band having the same frequency characteristic data as the lowest band is provided adjacent to the first band; and the highest band is provided adjacent to the second band. A fourth band having the same frequency characteristic data is provided, and in each of the first to fourth bands, each frequency characteristic data is sampled and held at N points, and the sample and hold data is added before and after the time series data. To the low-pass filter. By doing so, it is possible to convert the logarithmic scale equalizing characteristic data sequence into linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data sequences with the same smoothness and accuracy as the spline interpolation,
It is possible to determine a filter coefficient capable of accurately correcting the audio signal according to the set equalizing characteristics.

【0013】本発明の第3はディジタルフィルタで構成
されたイコライザであり、(1) 対数スケールで離散的に
周波数特性データを設定する特性データ設定部、(2) 該
対数スケールでの各周波数特性データをN点サンプルホ
ールドするサンプルホールド部、(3) 該サンプルホール
ドした対数スケールの周波数特性データ列を時系列デー
タとみなして出力する手段、(4) 該時系列データを入力
されるディジタルの低域通過フィルタ、(5) 該低域通過
フィルタから出力する対数スケールの周波数特性データ
列より等周波数間隔でデータを抽出してリニアスケール
の周波数特性データ列を発生するリニアスケールの周波
数特性データ作成部、(6) 該リニアスケールの周波数特
性データに逆FFT処理を施し、イコライザを構成する
ディジタルフィルタのフィルタ係数を出力する逆FFT
処理部、を備えている。このイコライザによれば、簡単
な処理により、対数スケールのイコライジング特性デー
タ列をリニアスケールの等周波数間隔のイコライジング
特性データ列に変換することができ、しかも、設定され
たイコライジング特性に従ってオーディオ信号の補正が
可能なフィルタ係数を決定することができる。
A third aspect of the present invention is an equalizer composed of a digital filter, (1) a characteristic data setting unit for discretely setting frequency characteristic data on a logarithmic scale, and (2) each frequency characteristic on the logarithmic scale. A sample-and-hold unit for sample-holding data at N points; (3) means for outputting the sampled and held logarithmic scale frequency characteristic data sequence as time-series data; and (4) a digital low-level signal to which the time-series data is input. A band-pass filter, (5) a linear-scale frequency characteristic data generator for extracting data at equal frequency intervals from a logarithmic-scale frequency characteristic data string output from the low-pass filter to generate a linear-scale frequency characteristic data string (6) Inverse FFT processing is performed on the frequency characteristic data of the linear scale to obtain a filter of a digital filter constituting an equalizer. Inverse FFT to output the data coefficient
A processing unit. According to this equalizer, a logarithmic scale equalizing characteristic data string can be converted into a linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data string by a simple process, and the audio signal can be corrected according to the set equalizing characteristic. Possible filter coefficients can be determined.

【0014】また、イコライザに、(7) 対数スケールの
最低周波数及び最高周波数の周波数データが有効な最低
帯域、最高帯域にそれぞれ隣接して周波数特性データが
0(dB)の第1、第2の帯域を設け、更に、該第1の帯域
に隣接して前記最低帯域と同一の周波数特性データを有
する第3の帯域を、該第2の帯域に隣接して前記最高帯
域と同一の周波数特性データを有する第4の帯域を設
け、前記第1〜第4の帯域においてそれぞれの周波数特
性データをN点サンプルホールドする手段を追加し、前
記出力手段よりこれら第1〜第4帯域のサンプルホール
ドデータを前記時系列データの前後に追加して前記低域
通過フィルタに入力するように構成する。このようにす
れば、スプライン補間と同程度の滑らかさ及び精度で対
数スケールのイコライジング特性データ列をリニアスケ
ールの等周波数間隔のイコライジング特性データ列に変
換することができ、設定されたイコライジング特性に従
ってオーディオ信号を正確に補正できる。
The equalizer includes (7) first and second frequency characteristic data of 0 (dB) adjacent to the lowest band and the highest band in which the frequency data of the lowest frequency and the highest frequency of the logarithmic scale are respectively effective. A third band adjacent to the first band and having the same frequency characteristic data as the lowest band; and a third band adjacent to the second band and having the same frequency characteristic data as the highest band. And a means for sampling and holding each point of the frequency characteristic data at N points in the first to fourth bands is added. The output means converts the sample and hold data of the first to fourth bands. The time-series data is added before and after the time-series data and input to the low-pass filter. In this way, the logarithmic scale equalizing characteristic data string can be converted into linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data strings with the same smoothness and accuracy as spline interpolation, and audio can be converted according to the set equalizing characteristics. The signal can be corrected accurately.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】(a)フィルタ係数決定装置 図1は本発明のフィルタ係数決定装置の構成図であり、
51は周波数特性設定部、52はFIR構成のイコライ
ザ、53はフィルタ係数決定装置である。フィルタ係数
決定装置53は例えばオーディオシステムを構成するオ
ーディオコントローラ(図示せず)内に設けられる。周
波数特性設定部51は対数スケールでイコライジング特
性を設定する。例えば、125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2
kHZ, 4kH, 8kH,16kHにおけるゲイン(dB)を設定すること
によりに対数スケールのイコライジング特性を設定す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (a) Filter Coefficient Determination Apparatus FIG. 1 is a block diagram of a filter coefficient determination apparatus according to the present invention.
Reference numeral 51 denotes a frequency characteristic setting unit; 52, an equalizer having an FIR configuration; and 53, a filter coefficient determination device. The filter coefficient determination device 53 is provided, for example, in an audio controller (not shown) that configures the audio system. The frequency characteristic setting unit 51 sets an equalizing characteristic on a logarithmic scale. For example, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2
The logarithmic scale equalizing characteristics are set by setting the gain (dB) at kHZ, 4 kHz, 8 kHz, and 16 kHz.

【0016】フィルタ係数決定装置53のN点サンプル
ホールド部61は、各周波数(125Hz, 250Hz, 500Hz, 1
kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz,16kHz)に設定した周波数特性
データをそれぞれ図2(A)に示すように必要な補間デ
ータ点数(N個)分だけサンプルホールドする。すなわ
ち、対数スケールの周波数fbiと次の周波数fbi+1の間
に、周波数fbiに設定したゲイン(dB)をN個等間隔で挿
入して保持する。Nは例えば27(=64)である。又、
N点サンプルホールド部61は、図2(B),(C)に
示すように、最低周波数125Hzに設定したゲインが有効
な最低帯域Bmin(125〜250Hz)及び最高周波数16kHzに設
定したゲインが有効な最高帯域Bmax(16〜 32kHz)にそ
れぞれ隣接する第1帯域B1(0〜125Hz)、第2帯域B2
(32〜64kHz)にゲイン0(dB)の周波数特性データをN個そ
れぞれ挿入して保持する。
The N-point sample-and-hold unit 61 of the filter coefficient determination unit 53 operates at each frequency (125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1
The frequency characteristic data set to kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz, and 16 kHz are sampled and held by the required number of interpolation data points (N) as shown in FIG. That is, between the frequency fbi of the logarithmic scale and the next frequency fbi + 1, N gains (dB) set to the frequency fbi are inserted and held at equal intervals. N is, for example, 2 7 (= 64). or,
As shown in FIGS. 2B and 2C, the N-point sample-and-hold unit 61 has a minimum band Bmin (125 to 250 Hz) in which a gain set to a minimum frequency of 125 Hz is valid and a gain set to a maximum frequency of 16 kHz. The first band B1 (0-125 Hz) and the second band B2, which are respectively adjacent to the highest band Bmax (16-32 kHz)
(32 to 64 kHz), N frequency characteristic data having a gain of 0 (dB) are inserted and held.

【0017】対称特性追加部62は、第1帯域B1(0〜
125Hz)に隣接する第3帯域B3(-125Hz〜0Hz)を設定
し、該第3帯域に最低帯域(125〜250Hz)と同一のN個の
周波数特性データ(ゲイン)をコピーする。同様に、対
称特性追加部62は、第2帯域B2(32〜64kHz)に隣接
する第4帯域B4(64〜128Khz)を設定し、該第4帯域に
最高帯域(16〜32kHz)と同一のN個の周波数特性データ
(ゲイン)をコピーする。N点サンプルホールド部61
及び対称特性追加部62において、第1〜第4帯域B1
〜B4を追加して、各帯域にN個のデータを挿入する理
由は後述する。データ出力部63は各帯域におけるN個
の周波数データ(ゲイン)を低い帯域より並べ、時系列
データとして順番に所定時間間隔で次段の低域通過のデ
ィジタルフィルタ(FIRフィルタ)64に出力する。
The symmetric characteristic adding section 62 includes a first band B1 (0 to
A third band B3 (-125 Hz to 0 Hz) adjacent to (125 Hz) is set, and the same N frequency characteristic data (gain) as the lowest band (125 to 250 Hz) are copied to the third band. Similarly, the symmetric characteristic adding unit 62 sets a fourth band B4 (64 to 128 kHz) adjacent to the second band B2 (32 to 64 kHz), and sets the fourth band to the same as the highest band (16 to 32 kHz). The N frequency characteristic data (gain) are copied. N point sample hold unit 61
And the first to fourth bands B1
The reason for adding N to B4 and inserting N data in each band will be described later. The data output unit 63 arranges N frequency data (gains) in each band from the lower band, and sequentially outputs the data as time-series data to a next-stage low-pass digital filter (FIR filter) 64 at predetermined time intervals.

【0018】ディジタルフィルタ64は入力する時系列
データにローパスのフィルタリング処理を施して出力す
る。すなわち、ディジタルフィルタ64は、カットオフ
周波数が2π/2N(rad)程度、タップ数が(N+1)
程度のFIR直線位相型ローパスフィルタで構成されて
おり、そのフィルタ係数を設定され、入力データ列にロ
ーパスのフィルタリング処理を施し、処理結果を出力す
る。フィルタ係数は汎用の信号処理シミュレーションソ
フトを用いて予め計算して設定することができる。ロー
パスフィルタリング処理により、サンプルホールドした
周波数特性データは滑らかに補間される。図3はディジ
タルフィルタ64から出力する対数スケールの周波数特
性データ列をリニアスケールのゲイン−周波数軸上にマ
ッピングして接続した場合のイコライジング曲線であ
る。図3では比較のために、従来例と同一のイコライジ
ング特性が対数スケールで設定された場合を示してい
る。この図3と図10のイコライジング特性を比較すれ
ば本発明により従来のスプライン補間する場合と同等の
リニアスケールでのイコライジング特性が得られる。
The digital filter 64 performs a low-pass filtering process on the input time-series data and outputs it. That is, the digital filter 64 has a cutoff frequency of about 2π / 2N (rad) and a number of taps of (N + 1).
The filter coefficient is set, a low-pass filtering process is performed on an input data sequence, and a processing result is output. The filter coefficients can be calculated and set in advance using general-purpose signal processing simulation software. By the low-pass filtering process, the sampled and held frequency characteristic data is smoothly interpolated. FIG. 3 shows an equalizing curve when a logarithmic scale frequency characteristic data string output from the digital filter 64 is mapped and connected on a gain-frequency axis of a linear scale. FIG. 3 shows a case where the same equalizing characteristics as in the conventional example are set on a logarithmic scale for comparison. By comparing the equalizing characteristics shown in FIGS. 3 and 10, it is possible to obtain equalizing characteristics on a linear scale equivalent to that of the conventional spline interpolation according to the present invention.

【0019】周波数特性データ作成部65は、ディジタ
ルフィルタ64から出力する対数スケールの周波数特性
データ列より等周波数間隔でデータを抽出してリニアス
ケールの周波数特性データ列を作成する。例えば、N=
7(=64)とすれば、周波数特性データ作成部65
は、最高帯域(16〜32kHZ)より250Hz間隔で64個の周波
数データをサンプリングし、次の帯域(8〜16kHz)より2
50Hz間隔で32個の周波数データをサンプリングし、以
下同様に各帯域より周波数データをサンプリングし、25
0Hz間隔の総計128個の周波数特性データ列を作成す
る。ついで、周波数特性データ作成部65は、250Hz間
隔の128個のデータ列と、該データ列を高周波数帯域
側に折り返してなるデータ列とで256個のデータより
なる等周波数間隔の周波数特性データ列を発生し、並列
に逆FFT演算部66に入力する。
The frequency characteristic data generator 65 extracts data at equal frequency intervals from the logarithmic scale frequency characteristic data string output from the digital filter 64 and creates a linear scale frequency characteristic data string. For example, N =
If 2 7 (= 64), the frequency characteristic data creation unit 65
Samples 64 frequency data at 250 Hz intervals from the highest band (16 to 32 kHz) and 2 from the next band (8 to 16 kHz)
32 frequency data are sampled at 50 Hz intervals, frequency data is similarly sampled from each band in the same manner, and 25
A total of 128 frequency characteristic data strings are created at 0 Hz intervals. Next, the frequency characteristic data generation unit 65 generates a frequency characteristic data sequence of 256 data sequences at equal frequency intervals comprising 128 data sequences at 250 Hz intervals and a data sequence obtained by folding the data sequence toward the high frequency band side. Are generated and input to the inverse FFT operation unit 66 in parallel.

【0020】逆FFT演算部66は256個の等周波数
間隔のデータに逆FFT処理を施して256個の所定サ
ンプリング時間間隔のデータを出力する。この256個
のデータがイコライザ2を構成するFIRフィルタ(図
8参照)の256個のタップの係数c0〜c255となる。
図4は本発明の逆FFT演算部66から出力されるFI
Rフィルタのタップの係数c0〜cn-1(n=256)の
例である。図4と図12のタップ係数を比較すれば本発
明により従来のスプライン補間の場合と同等のタップ係
数を得ることができる。
The inverse FFT operation section 66 performs an inverse FFT process on the 256 pieces of data at equal frequency intervals, and outputs 256 pieces of data at predetermined sampling time intervals. These 256 data become the coefficients c 0 to c 255 of the 256 taps of the FIR filter (see FIG. 8) constituting the equalizer 2.
FIG. 4 shows the FI output from the inverse FFT operation unit 66 of the present invention.
This is an example of tap coefficients c 0 to c n−1 (n = 256) of an R filter. By comparing the tap coefficients of FIG. 4 and FIG. 12, it is possible to obtain tap coefficients equivalent to those of the conventional spline interpolation according to the present invention.

【0021】(b)第1〜第4帯域B1〜B4の追加の
理由 サンプルホールド部61と対称特性追加部62で第1〜
第4帯域B1〜B4を追加する理由は、逆FFTの演算
結果(フィルタ係数)を実数値にし、かつ、時間上で離
散的な値にするためである。離散信号のフーリエ変換は
次式 X(ω)=Σnx(nT)exp(-jωnT) (n=-∞〜+∞) により定義される。T=1秒と正規化すれば X(ω)=Σnx(n)exp(-jωn) (n=-∞〜+∞) となる。上式よりフーリエ変換は周期2πの周期関数に
なっている。すなわち、 X(ω+2π)=Σnx(n)exp(-j(ω+2π)n) =Σnx(n)exp(-jωn)・exp(-j2πn) (nは整数) =Σnx(n)exp(-jωn)=X(ω) が成立し、フーリエ変換は周期2πの周期関数である。
(B) Reason for adding the first to fourth bands B1 to B4 The first to fourth bands B1 to B4 are used for the first to fourth bands B1 to B4.
The reason for adding the fourth bands B1 to B4 is to make the operation result (filter coefficient) of the inverse FFT a real value and a discrete value in time. Discrete Fourier transform of the signal is defined by the following equation X (ω) = Σ n x (nT) exp (-jωnT) (n = -∞~ + ∞). If T = 1 second and normalized the X (ω) = Σ n x (n) exp (-jωn) (n = -∞~ + ∞). From the above equation, the Fourier transform is a periodic function having a period of 2π. That, X (ω + 2π) = Σ n x (n) exp (-j (ω + 2π) n) = Σ n x (n) exp (-jωn) · exp (-j2πn) (n is an integer) = Σ n x ( n) exp (-jωn) = X (ω) holds, and the Fourier transform is a periodic function with a period of 2π.

【0022】時間連続な任意の信号x(t)のフーリエ変
換は一般に周期関数でない。しかし、一定周期で離散化
することによって、そのフーリエ変換X(ω)は周期関
数になる。連続時間波形から、飛び飛びの値を取ってく
るにもかかわらず、周波数スペクトルが周期的になって
増加するということで、不思議な感じもするが以下のよ
うに考えることができる。すなわち、図5(A)に示す
ように、離散時間波形は確かに飛び飛びの値だけを取っ
てきているが、逆の見方をすると連続時間波形の多数の
部分の値を0に押えこんでいる。この間を押え込むため
に追加する信号成分が図5(B)に示す周波数スペクト
ルの繰り返しの部分である。以上から、時間波形を離散
化することで、角周波数−πからπの周波数スペクトル
の繰り返しが発生する。以上より、逆FFT演算結果を
離散的な値(離散的な時間波形)にするためには、周波
数スペクトルが周期性を有することである。
The Fourier transform of an arbitrary signal x (t) that is continuous in time is generally not a periodic function. However, by discretizing at a constant period, the Fourier transform X (ω) becomes a periodic function. Although the frequency spectrum increases periodically even though discrete values are obtained from the continuous-time waveform, it may seem strange, but it can be considered as follows. That is, as shown in FIG. 5A, the discrete-time waveform certainly takes only discrete values, but when viewed from the opposite side, the values of many parts of the continuous-time waveform are suppressed to zero. . The signal component added to suppress this interval is the repetition part of the frequency spectrum shown in FIG. As described above, discretization of the time waveform causes repetition of the frequency spectrum from angular frequencies −π to π. As described above, in order to make the inverse FFT operation result a discrete value (discrete time waveform), the frequency spectrum must have periodicity.

【0023】次に、逆FFT演算により得られる時間波
形が実数値となるために必要な周波数スペクトルの条件
について説明する。時間信号x(n)を、まずは複素数と
仮定し、その実数部をxr(n)、虚数部をxi(n)として、 x(n)=xr(n)+jxi(n) とする(jは虚数単位)。これをフーリエ変換すると、 X(ω)=Σnx(n)exp(-jωn) (n=-∞〜+∞) =Σn(xr(n)+jxi(n))(cos(ωn)-jsin(ωn)) =Σn{(xr(n)cos(ωn)+xi(n)sin(ωn))+ j(xi(n)cos(ωn)-xr(n)sin(ωn))} となり周波数スペクトルX(ω)の実数部をXr(ω)、虚
数部をXi(ω)とすると、 Xr(ω)=Σn(xr(n)cos(ωn)+xi(n)sin(ωn)) Xi(ω)=Σn(xi(n)cos(ωn)-xr(n)sin(ωn)) となる。ここで、時間信号x(n)は実数部のみ、つまり
i(n)=0とすると Xr(ω)=Σnr(n)cos(ωn) Xi(ω)=Σn(-xr(n)sin(ωn)) なる。
Next, the conditions of the frequency spectrum necessary for the time waveform obtained by the inverse FFT operation to become a real value will be described. The time signal x (n) is first assumed to be a complex number, and its real part is x r (n) and its imaginary part is x i (n), and x (n) = x r (n) + jx i (n) (J is an imaginary unit). When this is the Fourier transform, X (ω) = Σ n x (n) exp (-jωn) (n = -∞~ + ∞) = Σ n (x r (n) + jx i (n)) (cos ( ωn) -jsin (ωn)) = Σ n {(x r (n) cos (ωn) + x i (n) sin (ωn)) + j (x i (n) cos (ωn) -x r (n ) sin (ωn))}, where X r (ω) is the real part of the frequency spectrum X (ω) and X i (ω) is the imaginary part, and X r (ω) =) n (x r (n) cos (ωn) + x i (n ) sin (ωn)) X i (ω) = Σ n (x i (n) becomes cos (ωn) -x r (n ) sin (ωn)). Here, the time signal x (n) has only a real part, that is, if x i (n) = 0, X r (ω) = Σ n x r (n) cos (ωn) X i (ω) = Σ n ( -x r (n) sin (ωn )) becomes.

【0024】周波数スペクトルX(ω)の実数部Xr(ω)
は角周波数ωについて偶関数cosの重ね合わせであるか
ら、図6(A)に示すように角周波数ω=0[red]を中心
に線対称になる。また、周波数スペクトルX(ω)の虚数
部Xi(ω)は、角周波数ωについて、奇関数sinの重ね合
わせであるから、図6(B)に示すように角周波数ω=0
[rad]を中心に点対称になる。以上より、逆FFTによ
り得られる時間波形x(n)が実数値となるためには、(1)
周波数スペクトルX(ω)の実数部Xr(ω)が、角周波数
ω=0[rad]を中心に線対称となり、(2) 周波数スペクト
ルX(ω)の虚数部Xi(ω)が、角周波数ω=0[rad]を中心
に線対称となる必要がある。
The real part X r (ω) of the frequency spectrum X (ω)
Is the superposition of the even function cos with respect to the angular frequency ω, so that it becomes line-symmetric about the angular frequency ω = 0 [red] as shown in FIG. Further, since the imaginary part X i (ω) of the frequency spectrum X (ω) is a superposition of the odd function sin with respect to the angular frequency ω, the angular frequency ω = 0 as shown in FIG.
It becomes point symmetric about [rad]. From the above, in order for the time waveform x (n) obtained by the inverse FFT to be a real value, (1)
The real part X r (ω) of the frequency spectrum X (ω) is line-symmetric about the angular frequency ω = 0 [rad], and (2) the imaginary part X i (ω) of the frequency spectrum X (ω) is It is necessary to be line-symmetric about the angular frequency ω = 0 [rad].

【0025】実際には、周波数特性設定部51で設定し
た周波数スペクトルには虚数部Xi(ω)が含まれないか
ら、時間波形x(n)が実数値となるためには、「周波数
スペクトルX(ω)の実数部Xr(ω)が、角周波数ω=0[ra
d]を中心に線対称となる」ことである。以上まとめる
と、逆FFT演算により得られるフィルタ係数が実数値
でかつ時間上で離散値であるためには、「角周波数-π〜
0[rad]の周波数特性が0〜π[rad]の周波数特性と線対称
となり、かつ、-π〜π[rad]の周波数特性が繰り返され
る必要がある」・・・条件Aということである。
Actually, since the frequency spectrum set by the frequency characteristic setting unit 51 does not include the imaginary part X i (ω), in order for the time waveform x (n) to be a real value, the “frequency spectrum The real part X r (ω) of X (ω) is represented by an angular frequency ω = 0 [ra
d]. In summary, in order for the filter coefficient obtained by the inverse FFT operation to be a real value and a discrete value in time, "the angular frequency -π ~
The frequency characteristic of 0 [rad] must be line-symmetric with the frequency characteristic of 0 to π [rad], and the frequency characteristic of -π to π [rad] must be repeated. .

【0026】そこで、本発明のN点サンプルホールド部
61は、第1帯域(0Hz〜125Hz)B1にゲイン0のN個の
サンプルデータを挿入し、対称特性追加部62は第1帯
域B1(0〜125Hz)に隣接する第3帯域B3(-125Hz〜0H
z)に最低帯域(125〜250Hz)と同一のN個の周波数特性デ
ータ(ゲイン)をコピーし、同様に、第2帯域(32〜64k
Hz)B2にゲイン0のN個のサンプルデータを挿入し、対
称特性追加部62は第2帯域B2に隣接する第4帯域B
4(64〜128kHz)に最高帯域(16〜32kHz)と同一のN個の
周波数特性データ(ゲイン)をコピ−し、上記条件Aを
満たすことをあらかじめ想定しているわけである。この
対称部分を追加することにより、周波数特性はリニアス
ケールで精度良く平滑化される。以上、本発明を実施例
により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれ
らを排除するものではない。
Therefore, the N-point sample-and-hold unit 61 of the present invention inserts N sample data with a gain of 0 into the first band (0 Hz to 125 Hz) B1, and the symmetric characteristic adding unit 62 sets the first band B1 (0 Third band B3 (-125Hz to 0H) adjacent to
z), the same N frequency characteristic data (gain) as the lowest band (125 to 250 Hz) are copied, and the second band (32 to 64 k
Hz) N pieces of sample data with a gain of 0 are inserted into B2, and the symmetric characteristic adding unit 62 outputs the fourth band B adjacent to the second band B2.
It is assumed that the same N frequency characteristic data (gain) as the highest band (16 to 32 kHz) is copied to 4 (64 to 128 kHz) and the above condition A is satisfied. By adding this symmetrical portion, the frequency characteristics are accurately smoothed on a linear scale. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention can be variously modified in accordance with the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上本発明によれば、簡単な処理によ
り、スプライン補間と同程度の滑らかさ及び精度で対数
スケールのデータ列をリニアスケールの等間隔のデータ
列に変換することができる。また、本発明によれば、簡
単な処理により、対数スケールのイコライジング特性デ
ータ列をリニアスケールの等周波数間隔のイコライジン
グ特性データ列に変換することができ、しかも、設定さ
れたイコライジング特性に従ってオーディオ信号の補正
が可能なフィルタ係数を決定することができる。また、
本発明によれば、スプライン補間と同程度の滑らかさ及
び精度で対数スケールのイコライジング特性データ列を
リニアスケールの等周波数間隔のイコライジング特性デ
ータ列に変換することができ、しかも、設定されたイコ
ライジング特性に従ってオーディオ信号の補正が可能な
フィルタ係数を正しく決定することができる。また、本
発明によれば、設定されたイコライジング特性に従って
正確にオーディオ信号を補正することができる。
As described above, according to the present invention, a logarithmic scale data string can be converted into a linear scale equally spaced data string with the same smoothness and accuracy as in spline interpolation by simple processing. Further, according to the present invention, it is possible to convert the logarithmic scale equalizing characteristic data sequence into a linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data sequence by simple processing, and furthermore, to convert the audio signal according to the set equalizing characteristic. A filter coefficient that can be corrected can be determined. Also,
According to the present invention, a logarithmic scale equalizing characteristic data sequence can be converted into a linear scale equal frequency characteristic equalizing characteristic data sequence with the same smoothness and accuracy as spline interpolation, and the set equalizing characteristic , A filter coefficient capable of correcting the audio signal can be correctly determined. Further, according to the present invention, an audio signal can be accurately corrected according to the set equalizing characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のフィルタ係数決定装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a filter coefficient determination device of the present invention.

【図2】Nサンプルホールド部の動作説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of an N sample hold unit.

【図3】本発明のリニアスケールのイコライジング特性
図である。
FIG. 3 is an equalizing characteristic diagram of the linear scale of the present invention.

【図4】本発明のFIR係数の一例である。FIG. 4 is an example of an FIR coefficient of the present invention.

【図5】離散フーリエ変換の周期性説明図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the periodicity of the discrete Fourier transform.

【図6】周波数スペクトルの対称性説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of symmetry of a frequency spectrum.

【図7】オーディオ装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of an audio device.

【図8】イコライザを構成するFIRフィルタの構成図
である。
FIG. 8 is a configuration diagram of an FIR filter included in the equalizer.

【図9】従来のフィルタ係数決定処理の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional filter coefficient determination process.

【図10】スプライン補間によるリニアスケールのイコ
ライジング特性図である。
FIG. 10 is an equalizing characteristic diagram of a linear scale by spline interpolation.

【図11】逆FFT処理部に入力する周波数特性データ
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of frequency characteristic data input to an inverse FFT processing unit.

【図12】スプライン補間法によるFIR係数の一例で
ある。
FIG. 12 is an example of an FIR coefficient by a spline interpolation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51・・周波数特性設定部 52・・FIRフィルタ構成のイコライザ 53・・フィルタ係数決定装置 61・・N点サンプルホールド部 62・・対称特性追加部 63・・データ出力部 64・・ディジタルの低域通過フィルタ(例えばFIR
フィルタ) 65・・周波数特性データ作成部 66・・逆FFT演算部
51: frequency characteristic setting section 52: equalizer having FIR filter configuration 53: filter coefficient determination device 61: N-point sample hold section 62: symmetry characteristic adding section 63: data output section 64: digital low band Pass filter (eg FIR
Filter) 65 frequency characteristic data creation unit 66 inverse FFT operation unit

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対数スケールで与えられたデータ列をリ
ニアスケールのデータ列に変換するデータスケール変換
方法において、 前記対数スケールの各データをN点サンプルホールド
し、 前記サンプルホールドされた対数スケールのデータ列を
時系列データとみなしてディジタルの低域通過フィルタ
に入力し、 該低域通過フィルタから出力する対数スケールのデータ
列より、リニアスケールの等間隔のデータを抽出して出
力する、 ことを特徴とするデータスケール変換方法。
1. A data scale conversion method for converting a data sequence given on a logarithmic scale into a data sequence on a linear scale, wherein each data of the logarithmic scale is sampled and held at N points, and the sampled and held logarithmic data is stored. The sequence is regarded as time-series data, input to a digital low-pass filter, and data of a linear scale are extracted and output from a log-scale data sequence output from the low-pass filter. Data scale conversion method.
【請求項2】 前記対数スケールのデータ列は対数スケ
ールのイコライジング特性データ列であり、等周波数間
隔のデータ列を発生する、 ことを特徴とする請求項1記載のデータスケール変換方
法。
2. The data scale conversion method according to claim 1, wherein the logarithmic scale data sequence is a logarithmic scale equalizing characteristic data sequence, and generates a data sequence at equal frequency intervals.
【請求項3】 イコライザを構成するディジタルフィル
タのフィルタ係数決定方法において、 対数スケールで離散的に周波数特性データを設定し、 該対数スケールでの各周波数特性データをN点サンプル
ホールドし、 前記サンプルホールドされた対数スケールの周波数特性
データ列を時系列データとみなしてディジタルの低域通
過フィルタに入力し、 該低域通過フィルタから出力する対数スケールの周波数
特性データ列より等周波数間隔でデータを抽出してリニ
アスケールの周波数特性データ列を発生し、 該リニアスケールの周波数特性データに逆FFT処理を
施し、 該逆FFT処理結果に基づいて前記イコライザを構成す
るディジタルフィルタのフィルタ係数を決定する、 ことを特徴とするフィルタ係数決定方法。
3. A method for determining a filter coefficient of a digital filter constituting an equalizer, wherein frequency characteristic data is discretely set on a logarithmic scale, and each frequency characteristic data on the logarithmic scale is sampled and held at N points. The logarithmic scale frequency characteristic data sequence is regarded as time-series data and input to a digital low-pass filter, and data is extracted from the logarithmic scale frequency characteristic data sequence output from the low-pass filter at equal frequency intervals. Generating a frequency characteristic data sequence of a linear scale, performing inverse FFT processing on the frequency characteristic data of the linear scale, and determining a filter coefficient of a digital filter constituting the equalizer based on the result of the inverse FFT processing. Characteristic filter coefficient determination method.
【請求項4】 前記抽出した等周波数間隔のデータ列
と、該データ列を高周波数帯域側に折り返してなるデー
タ列とでリニアスケールの周波数特性データ列を発生す
る、 ことを特徴とする請求項3記載のフィルタ係数決定方
法。
4. A frequency characteristic data sequence on a linear scale is generated from the extracted data sequence at equal frequency intervals and a data sequence obtained by folding the data sequence toward a higher frequency band. 3. The filter coefficient determination method according to 3.
【請求項5】 前記対数スケールの最低周波数及び最高
周波数の周波数データが有効な最低帯域、最高帯域にそ
れぞれ隣接して周波数特性データが0(dB)の第1、第2
の帯域を設け、更に、該第1の帯域に隣接して前記最低
帯域と同一の周波数特性データを有する第3の帯域を設
けると共に該第2の帯域に隣接して前記最高帯域と同一
の周波数特性データを有する第4の帯域を設け、前記第
1〜第4の帯域においてそれぞれの周波数特性データを
N点サンプルホールドし、 これらサンプルホールドデータを前記時系列データの前
後に追加して前記低域通過フィルタに入力する、 ことを特徴とする請求項3記載のフィルタ係数決定方
法。
5. The first and second frequency characteristic data of 0 (dB) are respectively adjacent to the lowest band and the highest band where the frequency data of the lowest frequency and the highest frequency of the logarithmic scale are valid.
And a third band having the same frequency characteristic data as the lowest band is provided adjacent to the first band, and the same frequency as the highest band is provided adjacent to the second band. A fourth band having characteristic data is provided, and each of the frequency characteristic data is sampled and held at N points in the first to fourth bands, and these sample and hold data are added before and after the time series data to form the low frequency band. 4. The method according to claim 3, wherein the input is made to a pass filter.
【請求項6】 前記最高帯域よりN個の等周波数間隔の
データを抽出し、それ以下の最低帯域までの全周波数帯
域よりN個の等周波数間隔のデータを抽出して2N個の
等周波数間隔のデータ列を作成し、該データ列を高周波
数帯域側に折り返してなる2N個のデータ列とで4N個
のリニアスケールの周波数特性データ列を発生して逆F
FT処理を施す、 ことを特徴とする請求項5記載のフィルタ係数決定方
法。
6. N equal-frequency intervals are extracted from the highest frequency band, and N equal-frequency intervals are extracted from all frequency bands up to the lowest frequency band. And a 4N linear scale frequency characteristic data sequence is generated by combining the data sequence with the 2N data sequence obtained by folding the data sequence toward the high frequency band side.
The filter coefficient determination method according to claim 5, wherein an FT process is performed.
【請求項7】 ディジタルフィルタで構成されたイコラ
イザにおいて、 対数スケールで離散的に周波数特性データを設定する特
性データ設定部、 該対数スケールでの各周波数特性データをN点サンプル
ホールドするサンプルホールド部、 該サンプルホールドした対数スケールの周波数特性デー
タ列を時系列データとみなして出力する手段、 該時系列データを入力されるディジタルの低域通過フィ
ルタ、 該低域通過フィルタから出力する対数スケールの周波数
特性データ列より等周波数間隔でデータを抽出してリニ
アスケールの周波数特性データ列を発生するリニアスケ
ールの周波数特性データ作成部、 該リニアスケールの周波数特性データに逆FFT処理を
施し、前記イコライザを構成するディジタルフィルタの
フィルタ係数を出力する逆FFT処理部、 を備えたことを特徴とするイコライザ。
7. An equalizer composed of a digital filter, a characteristic data setting section for discretely setting frequency characteristic data on a logarithmic scale, a sample and hold section for sampling and holding each frequency characteristic data on the logarithmic scale at N points, Means for assuming and outputting the logarithmic-scale frequency characteristic data string sampled and held as time-series data, a digital low-pass filter to which the time-series data is input, and a logarithmic-scale frequency characteristic output from the low-pass filter A linear scale frequency characteristic data generator for extracting data from the data sequence at equal frequency intervals to generate a linear scale frequency characteristic data sequence, and performing an inverse FFT process on the linear scale frequency characteristic data to configure the equalizer Inverse for outputting filter coefficient of digital filter An equalizer, comprising: an FFT processing unit.
【請求項8】 前記周波数特性データ作成部は、前記低
域通過フィルタから出力する対数スケールの周波数特性
データ列より等周波数間隔でデータを抽出し、該抽出し
た等周波数間隔のデータ列と、該データ列を高周波数帯
域側に折り返してなるデータ列とでリニアスケールの周
波数特性データ列を発生する、 ことを特徴とする請求項7記載のイコライザ。
8. The frequency characteristic data creation unit extracts data at equal frequency intervals from a logarithmic scale frequency characteristic data sequence output from the low-pass filter, and extracts the extracted data sequence with equal frequency intervals, 8. The equalizer according to claim 7, wherein a frequency characteristic data sequence of a linear scale is generated by a data sequence obtained by folding the data sequence to a high frequency band side.
【請求項9】 前記イコライザは更に、 前記対数スケールの最低周波数及び最高周波数の周波数
データが有効な最低帯域、最高帯域にそれぞれ隣接して
周波数特性データが0(dB)の第1、第2の帯域を設け、
更に、該第1の帯域に隣接して前記最低帯域と同一の周
波数特性データを有する第3の帯域を設けると共に、該
第2の帯域に隣接して前記最高帯域と同一の周波数特性
データを有する第4の帯域を設け、前記第1〜第4の帯
域においてそれぞれの周波数特性データをN点サンプル
ホールドする手段、 を備え、前記出力手段はこれら第1〜第4帯域のサンプ
ルホールドデータをそれぞれ前記時系列データの前後に
追加して前記低域通過フィルタに入力する、 ことを特徴とする請求項7記載のイコライザ。
9. The equalizer further includes first and second frequency characteristic data of 0 (dB) adjacent to the lowest band and the highest band, respectively, where the frequency data of the lowest frequency and the highest frequency of the logarithmic scale are valid. Set up a band,
Further, a third band having the same frequency characteristic data as the lowest band is provided adjacent to the first band, and has the same frequency characteristic data as the highest band adjacent to the second band. Means for providing a fourth band, and sampling and holding each frequency characteristic data at N points in the first to fourth bands, wherein the output means converts the sample and hold data of the first to fourth bands to the The equalizer according to claim 7, wherein the equalizer is added before and after time-series data and input to the low-pass filter.
【請求項10】 前記リニアスケールの周波数特性デー
タ作成部は、前記最高帯域よりN個の等周波数間隔のデ
ータを抽出し、それ以下の最低帯域までの全周波数帯域
よりN個の等周波数間隔のデータを抽出して2N個の等
周波数間隔のデータ列を作成し、該2N個の等周波数間
隔のデータ列と、該データ列を高周波数帯域側に折り返
してなる2N個のデータ列とで4N個のリニアスケール
の周波数特性データ列を発生して前記逆FFT処理部に
入力する、 ことを特徴とする請求項9記載のイコライザ。
10. The linear scale frequency characteristic data generating section extracts data of N equal frequency intervals from the highest band and N equal frequency intervals of all frequency bands up to the lowest band. Data is extracted to create 2N data strings at equal frequency intervals, and 4N data strings of the 2N data strings at equal frequency intervals and 2N data strings obtained by folding the data strings toward the high frequency band side. The equalizer according to claim 9, wherein a frequency characteristic data string of the number of linear scales is generated and input to the inverse FFT processing unit.
【請求項11】 前記逆FFT処理部から出力する4N
個の逆FFT処理結果を前記イコライザを構成するタッ
プ数4N個のディジタルフィルタのフィルタ係数とす
る、 ことを特徴とする請求項10記載のイコライザ。
11. 4N output from the inverse FFT processing unit
The equalizer according to claim 10, wherein the result of the inverse FFT processing is used as a filter coefficient of a digital filter having 4N taps constituting the equalizer.
【請求項12】 前記イコライザを構成するタップ数4
N個のディジタルフィルタはFIRディジタルフィルタ
である、 ことを特徴とする請求項11記載のイコライザ。
12. The number of taps constituting the equalizer is four.
The equalizer according to claim 11, wherein the N digital filters are FIR digital filters.
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