JP2005323156A - Acoustic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大音量時の歪を軽減する音響装置に関するものである。 The present invention relates to an acoustic device that reduces distortion at high volume.
従来の音響装置は、図5に示すように、クリップ検出機能を持つ増幅器102と、クリップ検出出力を積分しクリップレベルを電圧レベルとして出力する積分器103と、その電圧レベルを、あらかじめ設定してある閾値と比較して出力する閾値比較器104と、閾値比較器104からの出力に応じて、音源105からの音声信号の出力レベル(音量)を調節するリミッタ101とで構成されている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 5, the conventional acoustic apparatus includes an
この音響装置では、増幅器102により出力のクリップを検出して、音声信号にリミッタを効かせ(音声信号を減衰させ)、スピーカ106から出力される音声の、大音量時の歪を軽減している。
In this acoustic apparatus, the output clip is detected by the
しかしながら、従来の音響装置においては、可聴周波数の帯域全体に亘りクリップレベルを超える信号分(クリップ)を検出してリミッタを効かせると、聞いている音楽が低音(低周波域)中心の場合、音量が下がり過ぎて、本来のパワー感が不足するという問題があった。 However, in a conventional acoustic device, if the limiter is applied by detecting a signal component (clip) exceeding the clip level over the entire audible frequency band, if the music being listened is centered on the bass (low frequency range), There was a problem that the volume was too low and the original power feeling was insufficient.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、パワー感を損なうことなく、歪感を低減することができる音響装置および音響制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an acoustic device and an acoustic control program that can reduce the sense of distortion without impairing the sense of power.
本発明の音響装置は、音声信号波形のクリップを検出して信号を出力するクリップ検出手段と、前記クリップ検出出力信号を変換する変換手段と、前記音声信号の音量を調整するリミッタ手段と、前記変換手段の出力信号に基づいて前記リミッタ手段の動作を制限する制御部とを備えた構成を有している。この構成により、リミッタ効果に周波数特性を持たせることができる。 The acoustic device of the present invention includes a clip detection unit that detects a clip of an audio signal waveform and outputs a signal, a conversion unit that converts the clip detection output signal, a limiter unit that adjusts a volume of the audio signal, And a control unit that restricts the operation of the limiter unit based on the output signal of the conversion unit. With this configuration, the limiter effect can have frequency characteristics.
本発明の音響装置において、前記変換手段は前記クリップ検出手段の出力信号幅を変換するパルス幅変換器であり、前記制御部は前記パルス幅変換器の出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段の出力レベルとあらかじめ設定されたレベルとを比較して出力する比較手段とを有した構成とする。この構成により、一般的なパルス出力型クリップ検出機能を備えた増幅器を用いて、リミッタ効果に周波数特性を持たせることができる。 In the acoustic device of the present invention, the conversion means is a pulse width converter that converts an output signal width of the clip detection means, and the control unit integrates an output signal of the pulse width converter, and the integration Comparing means for comparing and outputting the output level of the means and a preset level is adopted. With this configuration, it is possible to give a frequency characteristic to the limiter effect by using an amplifier having a general pulse output type clip detection function.
また、本発明の音響装置において、前記パルス幅変換手段は、所定の音声周波数より低い周波数の信号幅を変換する構成とする。この構成により、低域には、リミッタの効きを少なくすることができる一方、高域には従来通りのリミッタ効果を得ることができる。 In the acoustic apparatus of the present invention, the pulse width conversion means is configured to convert a signal width of a frequency lower than a predetermined audio frequency. With this configuration, the effect of the limiter can be reduced in the low frequency range, while the conventional limiter effect can be obtained in the high frequency range.
さらに、本発明の音響制御プログラムは、コンピュータに、音声信号波形のクリップを検出して信号を出力するクリップ検出手順と、前記クリップ検出出力信号を変換する変換手順と、前記変換手順で得られた出力信号に基づいて前記音声信号の音量を調整するリミッタ手順とを実行させる。これにより、音声周波数の帯域を考慮した音響制御をソフトウエア上で簡単に実現できる。 Furthermore, the acoustic control program of the present invention is obtained by a clip detection procedure for detecting a clip of an audio signal waveform and outputting a signal to a computer, a conversion procedure for converting the clip detection output signal, and the conversion procedure. And a limiter procedure for adjusting the volume of the audio signal based on the output signal. As a result, acoustic control in consideration of the voice frequency band can be easily realized on software.
本発明によれば、音声信号波形のクリップ検出手段と、クリップ検出信号を音声周波数に応じて変化させる変換器と、そのクリップ検出信号のレベルに応じて音量を調節するリミッタとを設けることにより、リミッタ効果に周波数特性を持たせることができる。また、リミッタ効果に周波数特性を持たせることで、音響機器が置かれた環境における音場の過不足を調整できる。 According to the present invention, by providing clip detection means of the audio signal waveform, a converter that changes the clip detection signal according to the audio frequency, and a limiter that adjusts the volume according to the level of the clip detection signal, A frequency characteristic can be given to the limiter effect. Further, by providing the limiter effect with frequency characteristics, it is possible to adjust the excess or deficiency of the sound field in the environment where the acoustic device is placed.
以下、本発明の実施の形態による音響装置について、図面を用いて説明する。本発明の実施の形態による音響装置の構成を、図1に示す。この音響装置は、クリップ検出機能を持つ増幅器102と、クリップ検出出力を積分しクリップレベルを電圧レベルとして出力する積分器103と、その電圧レベルを、あらかじめ閾値として設定してある所定の電圧レベルと比較して出力する閾値比較器104と、閾値比較器104からの出力に応じて、音源105からの音声信号の出力レベルを調節するリミッタ101とで構成されている。また、増幅器102と積分器103との間に、パルス幅変換器201を備えている。なお、図1において、図5に示したものと同一の構成部分には同一符号を付してある。
Hereinafter, an audio device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the acoustic device according to the embodiment of the present invention is shown in FIG. This audio apparatus includes an
パルス幅変換器201は、図2に示すように、モノマルチバイブレータ301と、インバータ302と、加算器303とを備える。これらのうち、モノマルチバイブレータ301は、モノマルチバイブレータ301に設定された時定数に応じて、増幅器102から入力されたクリップパルス信号のハイレベルの信号を保持する。
As shown in FIG. 2, the
インバータ302は、モノマルチバイブレータ301が出力する信号を反転する。また、加算器303は、増幅器102からのクリップパルス信号とインバータ302からの反転信号を加算し、積分器103へ出力するように機能する。
以上のように構成された音響装置について、図3を用いてその動作を説明する。図3は、図2に示すパルス幅変換器201の入力信号および出力信号のタイミングチャートである。
The operation of the acoustic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart of input signals and output signals of the
まず、音源105から出力された音声信号は、リミッタ101で音量調整された後、増幅器102で増幅され、更にスピーカ106で音声に変換されて、放音される。ここで、音源105からの信号振幅が大きくなって、出力波形が所定のクリップレベル(正、負)になると、増幅器102におけるクリップ検出出力がローレベル(L)になる。図3は、このような出力波形と、クリップレベルと、クリップ検出出力を示すタイミングチャートである。このクリップ検出出力を受けて、パルス幅変換器201がリミッタ101を制御する。
First, the sound signal output from the
すなわち、増幅器102からのクリップ検出出力は、モノマルチバイブレータ301および加算器303へ入力される。このクリップ検出出力は、ハイレベル(H)がクリップ無し、ローレベル(L)がクリップ有りの状態を表すものとする。モノマルチバイブレータ301に入力されたクリップパルス信号は、あらかじめモノマルチバイブレータ301に設定された時定数に応じてハイレベルが保持される。
That is, the clip detection output from the
モノマルチバイブレータ301の出力信号は、インバータ302を介して反転され、加算器303へ入力される。加算器303では、増幅器102からのクリップ検出出力とインバータ302からの信号を加算し、積分器103へ出力する。
The output signal of the
図4は、このパルス幅変換器201の入力と出力の関係を示すタイミングチャートである。パルス幅変換器201は、低域においては、モノマルチバイブレータ301に設定した時定数に応じてクリップパルスの幅を狭めて出力する。すなわち、この低周波域の音声信号にてクリップが検出された場合には、入力された音声周波数から算出される周期Tの1/2がモノマルチバイブレータ301に設定されているパルス幅twより大きい場合、モノマルチバイブレータ301の出力(2)はローレベルを含む。この信号は、インバータ302を介して反転され(3)、加算器303で入力信号(1)にハイレベルとして加算される。すなわちクリップパルスの幅は狭められて出力される(4)。
FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the input and output of the
一方、高域においては、クリップパルスは通過するのみである。音声周波数から算出される周期Tの1/2がモノマルチバイブレータ301に設定したパルス幅twより少ない場合、モノマルチバイブレータ301の出力(2)はハイレベルに固定され、インバータ302を介して、加算器303の一方の入力が、ローレベルに固定される(3)。すると加算器出力出力(4)は入力波形(1)と同じとなり、すなわち、パルス幅変換器201はクリップパルスを通過させるのみになる。
On the other hand, in the high range, the clip pulse only passes. When ½ of the period T calculated from the audio frequency is smaller than the pulse width tw set in the
このように、本発明の実施の形態による音響装置によれば、図2に示すような構成のパルス幅変換器201を設けることにより、低域においては、クリップパルスの幅を狭め、リミッタ効果を少なくすることができ、高域においては、クリップパルスを通過させるのみなので、従来通りのリミッタ効果を得ることができる。
Thus, according to the acoustic device according to the embodiment of the present invention, by providing the
また、この構成は、低域、高域に別々のリミッタ効果を得ることができるにもかかわらず、低域用、高域用の複数のループを必要としない。従って、リミッタ等を含む音量調節器に、一般的なデジタルシグナルプロセッサ(DSP)等を使用することができる。 In addition, although this configuration can obtain separate limiter effects for the low and high frequencies, it does not require a plurality of low and high frequency loops. Therefore, a general digital signal processor (DSP) or the like can be used for a volume controller including a limiter.
なお、以上の説明では、パルス幅変換器201、積分器103、閾値比較器104、リミッタ101の一部または全体を個別のハードウエアで構成した例について説明したが、一部または全体の処理を、DSP等を用いて、ソフトウエアで実現することも同様にして可能である。
In the above description, an example in which part or all of the
本発明の音響装置は、リミッタ効果に周波数特性を持たせることができるという効果を有し、大音量時の歪を軽減する技術等として有用である。 The acoustic device of the present invention has an effect that a frequency characteristic can be given to the limiter effect, and is useful as a technique for reducing distortion at a large volume.
101 リミッタ
102 増幅器
103 積分器
104 閾値比較器
201 パルス幅変換器
301 モノマルチバイブレータ
302 インバータ
303 加算器
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JP2004139632A JP2005323156A (en) | 2004-05-10 | 2004-05-10 | Acoustic device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009159537A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Alpine Electronics Inc | Acoustic device |
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2004
- 2004-05-10 JP JP2004139632A patent/JP2005323156A/en active Pending
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