JP2005333429A - Voice signal characteristic adjuster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声信号特性調整装置に関し、より詳細には、音響空間におけるハウリングを有効に除去することができる音声信号特性調整装置に関する。 The present invention relates to an audio signal characteristic adjusting device, and more particularly to an audio signal characteristic adjusting device that can effectively remove howling in an acoustic space.
マイクロホンとスピーカとが併存する種々の音響空間(例えば、コンサートホールや会議場など)において、聴取者に不快感を与えないようにするため、また、電気音響設備の損傷を防止するためには、なるべくハウリングを発生させないようにすることが必要である。 In order to prevent listeners from being uncomfortable in various acoustic spaces where microphones and speakers coexist (for example, concert halls and conference halls) and to prevent damage to electroacoustic equipment, It is necessary to prevent howling as much as possible.
ハウリング周波数は、ある音響空間において通常は複数存在し、各ハウリング周波数におけるハウリングマージンも異なる。ハウリング周波数は特に高い周波数帯域において多く存在する。 There are usually a plurality of howling frequencies in a certain acoustic space, and the howling margin at each howling frequency is also different. There are many howling frequencies especially in a high frequency band.
このことから、マイクロホンとスピーカとが併存する音響空間において、電気音響システムのオペレータは次のように、該システムを調整している。 Therefore, in an acoustic space where a microphone and a speaker coexist, an operator of the electroacoustic system adjusts the system as follows.
通常、このような電気音響システムにおいては、マイクロホンとスピーカとの間に、増幅器や周波数特性調整器が直列に配されている。この増幅器は、利得を所定範囲において任意に設定することができるタイプの増幅器である。また、ここにいう周波数特性調整器とは、イコライザやローパスフィルタなど、振幅周波数特性を調整することができる調整器を言う。理解の容易化のために、ここでは、ローパスフィルタが周波数特性調整器として用いられている場合を考える。このローパスフィルタは、カットオフ周波数を所定の周波数範囲で任意に設定することができるタイプのローパスフィルタである。 Usually, in such an electroacoustic system, an amplifier and a frequency characteristic adjuster are arranged in series between a microphone and a speaker. This amplifier is a type of amplifier whose gain can be arbitrarily set within a predetermined range. The frequency characteristic adjuster here refers to an adjuster that can adjust the amplitude frequency characteristic, such as an equalizer or a low-pass filter. In order to facilitate understanding, here, consider a case where a low-pass filter is used as a frequency characteristic adjuster. This low-pass filter is a type of low-pass filter that can arbitrarily set the cutoff frequency within a predetermined frequency range.
オペレータは、マイクロホンとスピーカとが配された音響空間において、ハウリングが生じないように、しかも十分な音量の拡声音を該音響空間に提供できるように、電気音響システムを調整する。そのためには、例えば次のような手順で調整を行う。 The operator adjusts the electroacoustic system so that howling does not occur in the acoustic space in which the microphone and the speaker are arranged, and so that a loud sound with a sufficient volume can be provided to the acoustic space. For that purpose, for example, the adjustment is performed in the following procedure.
まず初期段階では、増幅器の利得を十分小さくしておき、ローパスフィルタのカットオフ周波数を十分高い周波数に設定する。カットオフ周波数を十分高い周波数に設定するのは、なるべく広い周波数帯幅での音声の再生を可能にするためである。増幅器の利得を十分小さくしているので、このときにはハウリングは生じない。 First, at the initial stage, the gain of the amplifier is made sufficiently small, and the cutoff frequency of the low-pass filter is set to a sufficiently high frequency. The reason why the cut-off frequency is set to a sufficiently high frequency is to enable audio reproduction with a frequency bandwidth as wide as possible. At this time, howling does not occur because the gain of the amplifier is sufficiently small.
次に、徐々に増幅器の利得を増加させてゆく。ある程度、利得を増加させてゆくと、最もハウリングマージンの低いハウリング周波数(第1のハウリング周波数)において、ハウリングが発生する。するとオペレータはローパスフィルタを調整して、そのカットオフ周波数を低くする。ハウリング周波数(第1のハウリング周波数)よりもカットオフ周波数が低くなると、ハウリングは消失する。 Next, the gain of the amplifier is gradually increased. When the gain is increased to some extent, howling occurs at the howling frequency (first howling frequency) having the lowest howling margin. The operator then adjusts the low pass filter to lower its cutoff frequency. When the cutoff frequency becomes lower than the howling frequency (first howling frequency), howling disappears.
音響空間に十分な音量の拡声音を提供するには増幅器の利得がまだ小さすぎる場合は、さらに増幅器の利得を増加させてゆく。すると、ローパスフィルタのカットオフ周波数よりも低いハウリング周波数(第2のハウリング周波数)で、ハウリングが発生する。オペレータはローパスフィルタを再度調整して、そのカットオフ周波数をより低くする。ハウリング周波数(第2のハウリング周波数)よりもカットオフ周波数が低くなると、ハウリングは消失する。 If the amplifier gain is still too small to provide a loud sound with sufficient volume in the acoustic space, the amplifier gain is further increased. Then, howling occurs at a howling frequency (second howling frequency) lower than the cutoff frequency of the low-pass filter. The operator adjusts the low pass filter again to lower its cut-off frequency. When the cutoff frequency becomes lower than the howling frequency (second howling frequency), howling disappears.
このように、オペレータは、ローパスフィルタのカットオフ周波数を調整しつつ、増幅器の利得を増加させてゆく。この作業は、増幅器の利得によって、音響空間に十分な音量の拡声音を提供することができるようになるまで続けられる。 In this way, the operator increases the gain of the amplifier while adjusting the cutoff frequency of the low-pass filter. This work continues until the amplifier gain can provide a loud sound of sufficient volume in the acoustic space.
しかし上記の方法では、増幅器の調整とローパスフィルタの調整とを同時に行わなくてはならない。そのため調整作業は繁雑であり、特に未熟練者にとっては、その調整作業は困難である。また、増幅器の利得調整とローパスフィルタの周波数特性調整を独立して可能にするためには、装置回路の大規模化や複雑化を招く場合もある。 However, in the above method, adjustment of the amplifier and adjustment of the low-pass filter must be performed simultaneously. For this reason, the adjustment work is complicated, and it is difficult for the unskilled person in particular. In addition, in order to enable the gain adjustment of the amplifier and the frequency characteristic adjustment of the low-pass filter independently, the device circuit may be increased in scale and complexity.
なお、ハウリング周波数を検出する検出装置と帯域除去フィルタを使ってハウリングを除去しようとする試みもある(例えば、特許文献1)が、そのためには複雑な構成の装置が必要である。
本願発明の目的は、構成が簡単で、しかもその操作が簡単であるにもかかわらず、音響空間におけるハウリングを有効に防止することができるような、音声信号特性調整装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an audio signal characteristic adjusting apparatus that can effectively prevent howling in an acoustic space despite its simple configuration and simple operation.
上記課題を解決するため、本願発明にかかる音声信号特性調整装置は、音声信号を入力する入力部と、音声信号を出力する出力部と、信号処理部とを備え、該信号処理部は該入力部が入力した音声信号に対して、利得を与えると共に、カットオフ周波数以上の周波数成分を除去してから、該出力部に該音声信号を送出し、該信号処理部の該利得が調整可能であり、該信号処理部の該利得と該カットオフ周波数とが連動し、該利得が大きくなるほど該カットオフ周波数が低くなる。 In order to solve the above-described problems, an audio signal characteristic adjusting device according to the present invention includes an input unit that inputs an audio signal, an output unit that outputs an audio signal, and a signal processing unit, and the signal processing unit includes the input unit. The gain is given to the audio signal input by the unit, and the frequency component equal to or higher than the cut-off frequency is removed, and then the audio signal is sent to the output unit to adjust the gain of the signal processing unit. Yes, the gain of the signal processing unit and the cut-off frequency are linked, and the cut-off frequency is lowered as the gain is increased.
経験的に言えば、音響空間において、ハウリング周波数は比較的高い周波数において多く存する。音声信号特性調整装置の利得を増加させるほど、カットオフ周波数を低くするようにすると、利得を大きくしてもハウリングを発生させないで済む。また、利得を小さくすると、広い周波数帯域での拡声が可能となる。しかも、オペレータは利得の調整のみに専念すればよい。つまり、フィルタ特性を別個に調整する必要はない。 Empirically speaking, in the acoustic space, there are many howling frequencies at relatively high frequencies. If the cut-off frequency is lowered as the gain of the audio signal characteristic adjusting device is increased, howling does not occur even if the gain is increased. Further, when the gain is reduced, it is possible to perform sound expansion in a wide frequency band. Moreover, the operator need only concentrate on gain adjustment. That is, it is not necessary to adjust the filter characteristics separately.
本願の音声信号特性調整装置によれば、装置構成を簡単にすることができ、操作を簡単にすることができる。しかも、音響空間におけるハウリングを有効に防止することができる。 According to the audio signal characteristic adjusting apparatus of the present application, the apparatus configuration can be simplified and the operation can be simplified. Moreover, howling in the acoustic space can be effectively prevented.
本願の音声信号特性調整装置において、信号処理部はどのような装置構成を採ってもよいが、例えば、該信号処理部が、演算増幅器と、フィードバック回路とを有し、該フィードバック回路は、該演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間で並列に接続された抵抗値可変型の抵抗部とコンデンサとを有し、該抵抗部の抵抗値を変化させることにより、該信号処理部の利得が変化するように構成することができる。 In the audio signal characteristic adjusting device of the present application, the signal processing unit may have any device configuration. For example, the signal processing unit includes an operational amplifier and a feedback circuit. A variable resistance type resistance unit and a capacitor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and by changing the resistance value of the resistance unit, the gain of the signal processing unit Can be configured to change.
また、該抵抗部は、その抵抗値を、連続的に、または、段階的に変化させることができる抵抗部であってもよい。 In addition, the resistance portion may be a resistance portion whose resistance value can be changed continuously or stepwise.
また、該入力部がマイクロホンの出力信号を入力し、該出力部から出力された音声信号によってスピーカが駆動されるようにマイクロホンやスピーカと接続されると、マイクロホンとスピーカとの間で発生するハウリングを防止できる。 In addition, howling that occurs between the microphone and the speaker when the input unit inputs an output signal of the microphone and is connected to the microphone or the speaker so that the speaker is driven by the audio signal output from the output unit. Can be prevented.
また、該マイクロホンおよび該スピーカが音響空間に設けられていてもよい。 Further, the microphone and the speaker may be provided in an acoustic space.
また、該音声信号特性調整装置は、音響空間に拡声音を提供するためのいかなる種類の電気音響システムに組み込むことも可能であるが、会議用電気音響システムに組み込まれ、該音響空間が会議場であってもよい。 In addition, the audio signal characteristic adjusting device can be incorporated into any type of electroacoustic system for providing a loud sound in an acoustic space. However, the audio signal characteristic adjusting device is incorporated into a conference electroacoustic system. It may be.
以下、本願発明の一実施形態たる音声信号特性調整装置を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an audio signal characteristic adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1を参照しつつ、音声信号特性調整装置Dが組み込まれた電気音響システムE1を説明する。 First, an electroacoustic system E1 in which an audio signal characteristic adjusting device D is incorporated will be described with reference to FIG.
この電気音響システムE1は、ある音響空間A1に設置されている。この音響空間A1は室内における音響空間であり、側方を側壁で、上方を天井で、下方を床面で囲まれた空間である。 This electroacoustic system E1 is installed in a certain acoustic space A1. This acoustic space A1 is an acoustic space in the room, and is a space surrounded by a side wall on the side, a ceiling on the upper side, and a floor surface on the lower side.
電気音響システムE1は、主に、マイクロホンMと、マイクロホンアンプ11と、音声信号特性調整装置Dと、パワーアンプ12と、スピーカSとによって構成されている。
The electroacoustic system E1 is mainly configured by a microphone M, a
マイクロホンMに話者の音声が入力されて、マイクロホンMから音声信号が出力される。この音声信号がマイクロホンアンプ11を介して、音声信号特性調整装置Dに入力される。音声信号特性調整装置Dでは、ここに入力された音声信号に対して、利得調整および振幅周波数特性調整が施される。このようにして調整された音声信号が、音声信号特性調整装置Dの出力信号として、パワーアンプ12へ送出される。スピーカSはパワーアンプ12からの出力によって駆動される。
A speaker's voice is input to the microphone M, and an audio signal is output from the microphone M. This audio signal is input to the audio signal characteristic adjusting device D via the
図2は、音声信号特性調整装置Dの回路図の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子(入力部)25と抵抗素子21と演算増幅器23と出力端子(出力部)26とフィードバック回路Fとを備える。抵抗素子21と、演算増幅器23と、フィードバック回路Fとにより、信号処理部が構成されている。抵抗素子21は入力端子25と演算増幅器23の反転入力端子の間に介在している。演算増幅器23とフィードバック回路Fとは並列に接続されている。演算増幅器23の非反転入力端子はアースに接続されており、演算増幅器23の出力端子は、出力端子(出力部)26に接続されている。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an input terminal (input unit) 25, a
フィードバック回路Fは、コンデンサ31とボリューム32とが並列に接続されることによって、構成されている。ボリューム32は、その抵抗値を連続的に変化させることができる抵抗部として機能する。
The feedback circuit F is configured by connecting a
この音声信号特性調整装置Dは、ローパスフィルタを構成するのであるが、ボリューム32を調整することにより、その利得とカットオフ周波数とが調整される。
This audio signal characteristic adjusting device D constitutes a low-pass filter, and its gain and cut-off frequency are adjusted by adjusting the
ここで、抵抗素子21の抵抗値をR1、ボリューム32の抵抗値をVR1、コンデンサ31の容量をC1とすれば、音声信号特性調整装置Dの利得(G)とカットオフ周波数(fc)とは、次の式で表すことができる。
Here, if the resistance value of the
G=VR1/R1
fc=1/(2π・C1・VR1)
上式から、ボリューム32の抵抗値を大きくすると、利得(G)が大きくなり、カットオフ周波数(fc)が低くなることがわかる。
G = VR1 / R1
fc = 1 / (2π · C1 · VR1)
From the above equation, it can be seen that when the resistance value of the
ボリューム32の抵抗値は連続的に変化させることができるので、ボリューム32の調整によって、利得(G)とカットオフ周波数(fc)を連続的に変化させることができる。利得とカットオフ周波数とは連動する。
Since the resistance value of the
図3は、音声信号特性調整装置Dの振幅周波数特性を模式的に示す図である。ボリューム32の抵抗値をRa,Rb,Rcに設定したときの、音声信号特性調整装置Dの振幅周波数特性が、それぞれ、実線a、実線b、実線cで示す特性である。ここで(Ra<Rb<Rc)の関係がある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the amplitude frequency characteristic of the audio signal characteristic adjusting device D. As shown in FIG. The amplitude frequency characteristics of the audio signal characteristic adjusting device D when the resistance value of the
実線aで示す振幅周波数特性の利得はGaであり、カットオフ周波数はfcaである。実線bで示す振幅周波数特性の利得はGbであり、カットオフ周波数はfcbである。実線cで示す振幅周波数特性の利得はGcであり、カットオフ周波数はfccである。 The gain of the amplitude frequency characteristic indicated by the solid line a is Ga, and the cutoff frequency is fca. The gain of the amplitude frequency characteristic indicated by the solid line b is Gb, and the cutoff frequency is fcb. The gain of the amplitude frequency characteristic indicated by the solid line c is Gc, and the cutoff frequency is fcc.
図中のfh1、fh2は、それぞれハウリング周波数である。 In the figure, fh1 and fh2 are howling frequencies, respectively.
経験的に、高い周波数におけるハウリング周波数のハウリングマージンは小さく(つまり、ハウリングしやすく)、比較的低い周波数におけるハウリング周波数のハウリングマージンは大きい(つまり、ハウリングしにくい)。図1の音響空間A1においては、Gaを超えGbを超えない所定の利得以上の利得が設定されたときに周波数fh1でハウリングが発生するものとし、Gbを超えGcを超えない所定の利得以上の利得が設定されたときに周波数fh2でハウリングが発生するものとする。 Empirically, the howling margin of the howling frequency at a high frequency is small (that is, howling is easy), and the howling margin of the howling frequency at a relatively low frequency is large (that is, it is difficult to perform howling). In the acoustic space A1 of FIG. 1, howling occurs at a frequency fh1 when a gain greater than a predetermined gain that exceeds Ga and does not exceed Gb is set, and exceeds a predetermined gain that exceeds Gb and does not exceed Gc. It is assumed that howling occurs at the frequency fh2 when the gain is set.
次に、図3を参照しつつ、音声信号特性調整装置Dの操作手順を説明する。 Next, the operation procedure of the audio signal characteristic adjusting device D will be described with reference to FIG.
まず、オペレータは、ボリューム32を、その抵抗値がRaとなるように調整する。すなわち、音声信号特性調整装置Dの利得が十分に小さく、カットオフ周波数fcが十分に高くなるように、音声信号特性調整装置Dを調整する。
First, the operator adjusts the
ハウリング周波数fh1、fh2は、いずれもカットオフ周波数fcaよりも低い。すなわちこのときには、音声信号特性調整装置Dの再生可能周波数範囲内に、ハウリング周波数fh1とハウリング周波数fh2とが含まれている。しかし、利得が十分に小さいため、ハウリングは発生しない。 The howling frequencies fh1 and fh2 are both lower than the cut-off frequency fca. That is, at this time, the howling frequency fh1 and the howling frequency fh2 are included in the reproducible frequency range of the audio signal characteristic adjusting device D. However, howling does not occur because the gain is sufficiently small.
次に、オペレータはボリューム32を操作し、その抵抗値を徐々に大きくしてゆく。ボリューム32の抵抗値がRbとなったとき、音声信号特性調整装置Dの利得はGbとなり、カットオフ周波数はfcbとなる。
Next, the operator operates the
周波数fh1において、利得Gbが設定されると、ハウリングが発生するのであるが、音声信号特性調整装置Dによってカットオフ周波数fcbよりも高い周波数の信号成分が除去されるので、周波数fh1でのハウリングは発生しない。 When the gain Gb is set at the frequency fh1, howling occurs. However, since the signal component having a frequency higher than the cutoff frequency fcb is removed by the audio signal characteristic adjusting device D, howling at the frequency fh1 is performed. Does not occur.
さらにオペレータはボリューム32を操作し、その抵抗値を徐々に大きくしてゆく。ボリューム32の抵抗値がRcとなったとき、音声信号特性調整装置Dの利得はGcとなり、カットオフ周波数はfccとなる。
Further, the operator operates the
周波数fh2において、利得Gcが設定されると、ハウリングが発生するのであるが、音声信号特性調整装置Dによってカットオフ周波数fccよりも高い周波数の信号成分が除去されるので、周波数fh2でのハウリングは発生しない。 When the gain Gc is set at the frequency fh2, howling occurs. However, since the signal component having a frequency higher than the cutoff frequency fcc is removed by the audio signal characteristic adjusting device D, howling at the frequency fh2 is performed. Does not occur.
利得Gcによって、この音響空間A1に十分な音量の拡声音を提供できるので、オペレータはボリューム32の操作を停止する。
Since the gain Gc can provide a loud sound with a sufficient volume in the acoustic space A1, the operator stops the operation of the
このように、オペレータは単にボリューム32を操作するだけで、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
In this way, the operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain while simply operating the
この音声信号特性調整装置Dにおいては、ボリューム32として、機械式ボリュームを用いることもできるし、電子式ボリュームを用いることもできる。
In the audio signal characteristic adjusting apparatus D, a mechanical volume can be used as the
また、音声信号特性調整装置Dは、ローパスフィルタの特性を有するが、音声信号特性調整装置Dが有する振幅周波数特性は、必ずしもローパスフィルタのような特性でなくともよい。例えば、低域側において約20Hzのカットオフ周波数を有し、高域側において可変のカットオフ周波数を有する、バンドパスフィルタのような振幅周波数特性であってもよい。 The audio signal characteristic adjusting device D has a low-pass filter characteristic, but the amplitude frequency characteristic of the audio signal characteristic adjusting device D does not necessarily have to be a low-pass filter characteristic. For example, an amplitude frequency characteristic such as a band-pass filter having a cutoff frequency of about 20 Hz on the low frequency side and a variable cutoff frequency on the high frequency side may be used.
この音声信号特性調整装置Dの好ましい設定は次の通りである。つまり、ボリューム32がその抵抗値可変範囲における略中央値に設定されたときに、スピーカSからの拡声音が、音響空間A1の用途のための通常の使用に耐える程度の音量となるように、電気音響システムE1を調整しておくのである。このような音量でスピーカSが拡声しても、音響空間A1でハウリングが発生しないように、音声信号特性調整装置Dのコンデンサ31の容量を決定すればよい。
Preferred settings for the audio signal characteristic adjusting device D are as follows. That is, when the
そして、話者が通常想定されるよりも小さな声をマイクロホンに向かって発したときには、ボリューム32を操作することにより音声信号特性調整装置Dの利得を増加させる。利得の増加に伴ってカットオフ周波数が低くなるので、利得を増加させてもハウリングは生じない。
Then, when the speaker utters a voice smaller than normally assumed toward the microphone, the gain of the audio signal characteristic adjusting device D is increased by operating the
また、マイクロホンアンプ11よりも大きなレベルが出力される音源装置、例えばCDプレーヤなどの出力信号が音声信号特性調整装置Dに入力されるときには、ボリューム32を操作することにより音声信号特性調整装置Dの利得を低下させる。音声信号特性調整装置Dへの入力信号のレベルが大きいので、音声信号特性調整装置Dの利得を低下させても、十分な音量の拡声音が音響空間A1に提供される。また、音声信号特性調整装置Dの利得の低下に伴いカットオフ周波数が高くなるので、広い周波数帯域での再生が可能となる。
Further, when an output signal of a sound source device that outputs a level higher than that of the
上述したように、この音声信号特性調整装置Dは、その利得が大きくなるほどカットオフ周波数が低くなるのである。しかし、調整可能な利得のすべての範囲において、利得の変化に連動してカットオフ周波数が変化するように構成する必要はない。調整可能な利得の全範囲のうちの所定の範囲内においてのみ、利得の変化に連動してカットオフ周波数が変化するように構成してもよい。例えば、音声信号特性調整装置Dによって設定することができる最小の利得以上かつ所定の利得以下の範囲においては、利得を変化させてもカットオフ周波数が変化せず、該所定の利得を超える利得の範囲においてのみ、利得が大きくなるほどカットオフ周波数が低くなるように構成してもよい。 As described above, the audio signal characteristic adjusting device D has a lower cutoff frequency as its gain increases. However, it is not necessary to configure the cut-off frequency to change in conjunction with the gain change in the entire adjustable gain range. The cut-off frequency may be changed in conjunction with the gain change only within a predetermined range of the entire adjustable gain range. For example, in the range not less than the minimum gain that can be set by the audio signal characteristic adjusting device D and not more than the predetermined gain, the cut-off frequency does not change even if the gain is changed, and the gain exceeding the predetermined gain does not change. Only in the range, the cutoff frequency may be lowered as the gain increases.
この音声信号特性調整装置Dは、ハウリング発生を防止する必要のある音響空間に設置された、種々の電気音響システムに組みこむことが出来る。例えば、野球場のような上空に開放された音響空間に設置された電気音響システムに組みこむこともできる。一部が外部空間に開放された音響空間であっても、ハウリングが生ずることがあるからである。もちろん、体育館のような周囲を壁等で囲まれた音響空間に設置された電気音響システムに組みこむこともできるし、各種の室の内部空間に設置された電気音響システムに組みこむこともできる。 This audio signal characteristic adjusting device D can be incorporated into various electroacoustic systems installed in an acoustic space where it is necessary to prevent howling. For example, it can also be incorporated in an electroacoustic system installed in an acoustic space open to the sky such as a baseball field. This is because howling may occur even in an acoustic space partially open to the external space. Of course, it can be incorporated into an electroacoustic system installed in an acoustic space surrounded by walls or the like, such as a gymnasium, or it can be incorporated into an electroacoustic system installed in the internal space of various rooms. .
図4は、会議場(音響空間)A2に設置された会議用電気音響システムE2に、音声信号特性調整装置Dを組み込んだ例を示す、概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example in which the audio signal characteristic adjusting device D is incorporated into the conference electroacoustic system E2 installed in the conference hall (acoustic space) A2.
会議用電気音響システムE2は、会議に参加する複数の参加者用の複数のマイクロホンMを備えている。これらマイクロホンMからの出力信号はミキシング装置13によって合成され、この合成された音声信号がスピーカSから拡声される。音声信号特性調整装置Dは、ミキシング装置13とスピーカSとの間に配設されている。
The conference electroacoustic system E2 includes a plurality of microphones M for a plurality of participants participating in the conference. The output signals from these microphones M are synthesized by the mixing
参加者の発言は、会議への他の参加者のみならず、傍聴者にも聞こえるようにしなければならない。よって、スピーカSからは比較的大きな拡声音が発せられる。このため、スピーカSからの拡声音がマイクロホンMへ回り込みやすく、このことがハウリングの原因となる。よって、このような会議用電気音響システムE2に音声信号特性調整装置Dを組み込むことは、ハウリング防止の観点から有効である。 Participant's remarks should be heard by the listener as well as other participants in the conference. Therefore, a relatively loud sound is emitted from the speaker S. For this reason, the loud sound from the speaker S tends to enter the microphone M, which causes howling. Therefore, incorporating the audio signal characteristic adjusting device D into the conference electroacoustic system E2 is effective from the viewpoint of howling prevention.
なお、図示していないが、合成された音声信号(ミキシング装置13で合成された音声信号)を、会議への各参加者に対して個別に提供するための小型のスピーカを設けるようにしてもよい。 Although not shown, a small speaker may be provided for individually providing the synthesized audio signal (the audio signal synthesized by the mixing device 13) to each participant in the conference. Good.
次に、本願発明の他の実施形態たる音声信号特性調整装置を図面を参照しつつ説明する。 Next, an audio signal characteristic adjusting device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、音声信号特性調整装置Dの回路図の他の例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing another example of the circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D. As shown in FIG.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子25と演算増幅器23と出力端子26とフィードバック回路Fとを備える。入力端子25は演算増幅器23の非反転入力端子に接続されている。演算増幅器23とフィードバック回路Fとは並列に接続されている。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an
フィードバック回路Fは、コンデンサ31とボリューム32とが並列に接続され、さらに、演算増幅器23の反転入力端子とアースとの間に抵抗素子22を介在させることによって構成されている。
The feedback circuit F is configured by connecting a
このような音声信号特性調整装置Dを、図1の電気音響システムE1の音声信号特性調整装置として、または、図4の電気音響システムE2の音声信号特性調整装置として用いることもできる。 Such an audio signal characteristic adjusting device D can also be used as the audio signal characteristic adjusting device of the electroacoustic system E1 of FIG. 1 or as the audio signal characteristic adjusting device of the electroacoustic system E2 of FIG.
図5の音声信号特性調整装置Dも、ローパスフィルタを構成するのであるが、ボリューム32を調整することにより、その利得とカットオフ周波数とが調整される。
The audio signal characteristic adjusting device D in FIG. 5 also constitutes a low-pass filter, but by adjusting the
ここで、抵抗素子22の抵抗値をR2、ボリューム32の抵抗値をVR1、コンデンサ31の容量をC1とすれば、音声信号特性調整装置Dの利得(G)とカットオフ周波数(fc)とは、次のように表すことができる。
Here, if the resistance value of the
G=1+(VR1/R2)
fc=1/(2π・C1・VR1)
上式から、ボリューム32の抵抗値を大きくしてゆくと、利得(G)が大ききくなり、カットオフ周波数(fc)が低くなることがわかる。
G = 1 + (VR1 / R2)
fc = 1 / (2π · C1 · VR1)
From the above equation, it can be seen that as the resistance value of the
ボリューム32の抵抗値は連続的に変化させることができるので、上式の利得(G)とカットオフ周波数(fc)も、連続的に変化させることができる。
Since the resistance value of the
この音声信号特性調整装置Dを使う場合であっても、オペレータは単にボリューム32を操作するだけで、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
Even when this audio signal characteristic adjusting device D is used, the operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain while simply operating the
次に、本願発明のさらに他の実施形態たる音声信号特性調整装置を図面を参照しつつ説明する。 Next, an audio signal characteristic adjusting device according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は、音声信号特性調整装置Dの回路図の他の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子25と抵抗素子21と演算増幅器23と出力端子26とフィードバック回路Fとを備える。抵抗素子21は入力端子25と演算増幅器23の反転入力端子の間に介在している。演算増幅器23とフィードバック回路Fとは並列に接続されている。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an
フィードバック回路Fは、コンデンサ31と、抵抗値の異なる複数の抵抗素子40a〜40fと、各抵抗素子40a〜40fと演算増幅器23の出力端子との間に介在する複数のスイッチ素子41a〜41fとで構成されている。
The feedback circuit F includes a
抵抗素子40a〜40fおよびスイッチ素子41a〜41fによって抵抗値可変型の抵抗部Tが構成されている。この抵抗部Tは、複数のスイッチ素子41a〜41fのうちのいずれをオン状態にするかによって、その抵抗値を段階的に変化させることができる。
つまり、抵抗素子40a〜40fのうちのいずれを演算増幅器23の出力端子に接続させるかをスイッチ素子41a〜41fの操作によって選択することができ、この選択により、音声信号特性調整装置Dの利得とカットオフ周波数とを選択することができる。このときの音声信号特性調整装置Dの利得およびカットオフ周波数の変化は、段階的である。利得とカットオフ周波数とは連動する。
That is, it is possible to select which of the
この音声信号特性調整装置Dにおいても、利得を大きくするほど、カットオフ周波数が低くなる。オペレータは単にスイッチ素子41a〜41fの選択的な操作のみによって、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
Also in the audio signal characteristic adjusting device D, the cutoff frequency becomes lower as the gain is increased. The operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain while avoiding the howling frequency simply by selectively operating the
次に、本願発明のさらに他の実施形態たる音声信号特性調整装置を図面を参照しつつ説明する。 Next, an audio signal characteristic adjusting device according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図7は、音声信号特性調整装置Dの回路図の他の例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing another example of the circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D. As shown in FIG.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子25と抵抗素子21と演算増幅器23と出力端子26とフィードバック回路Fとを備える。抵抗素子21は入力端子25と演算増幅器23の反転入力端子の間に介在している。演算増幅器23とフィードバック回路Fとは並列に接続されている。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an
フィードバック回路Fは、コンデンサ31と、ボリューム32と、抵抗素子22とで構成されている。コンデンサ31の両端が演算増幅器23の反転入力端子と出力端子とに接続されている。また、ボリューム32の移動端子が演算増幅器の反転入力端子に接続されている。ボリューム32の固定端子の一方は演算増幅器23の出力端子に接続されている。ボリューム32の固定端子の他方は抵抗素子22を介してアースに接続されている。
The feedback circuit F includes a
このような音声信号特性調整装置Dを、図1の電気音響システムE1の音声信号特性調整装置として、または、図4の電気音響システムE2の音声信号特性調整装置として用いることもできる。 Such an audio signal characteristic adjusting device D can also be used as the audio signal characteristic adjusting device of the electroacoustic system E1 of FIG. 1 or as the audio signal characteristic adjusting device of the electroacoustic system E2 of FIG.
図7の音声信号特性調整装置Dも、ローパスフィルタを構成するのであるが、ボリューム32を調整することにより、その利得とカットオフ周波数とが調整される。
The audio signal characteristic adjusting device D in FIG. 7 also constitutes a low-pass filter, but by adjusting the
この音声信号特性調整装置Dにおいても、ボリューム32の抵抗値を大きくしてゆくと、利得が大きくなり、カットオフ周波数が低くなる。また、ボリューム32の抵抗値は連続的に変化させることができるので、利得とカットオフ周波数も、連続的に変化させることができる。
Also in the audio signal characteristic adjusting device D, when the resistance value of the
オペレータは単にボリューム32を操作するだけで、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
The operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain while simply operating the
次に、本願発明のさらに他の実施形態たる音声信号特性調整装置Dを図面を参照しつつ説明する。 Next, an audio signal characteristic adjusting device D according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、音声信号特性調整装置Dの回路図の他の例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子25と抵抗素子21と演算増幅器23と出力端子26とフィードバック回路Fとを備える。抵抗素子21は入力端子25と演算増幅器23の反転入力端子の間に介在している。演算増幅器23とフィードバック回路Fとは並列に接続されている。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an
フィードバック回路Fは、コンデンサ31と、直列に接続された複数の抵抗素子50a〜50f,22と、複数のスイッチ素子41a〜41fとで構成されている。直列接続された抵抗素子の一端は演算増幅器23の出力端子に接続されており、他端はアースに接続されている。各スイッチ素子41a〜41fは、該直列接続された複数の抵抗素子のうちの隣り合う2の抵抗素子の接続点と演算増幅器23の反転入力端子との間に介在している。
The feedback circuit F includes a
抵抗素子50a〜50fおよびスイッチ素子41a〜41fによって抵抗値可変型の抵抗部Tが構成されている。この抵抗部Tは、複数のスイッチ素子41a〜41fのいずれをオン状態にするかによって、コンデンサ31と並列となる抵抗の値を段階的に変化させることができる。
The
オペレータは、いずれのスイッチをオン状態にするかによって、音声信号特性調整装置Dの利得とカットオフ周波数とを選択することができる。このときの、音声信号特性調整装置Dの利得およびカットオフ周波数の変化は、段階的である。 The operator can select the gain and cut-off frequency of the audio signal characteristic adjusting device D depending on which switch is turned on. At this time, the gain and cut-off frequency of the audio signal characteristic adjusting device D change stepwise.
この音声信号特性調整装置Dにおいても、利得を大きくするほど、カットオフ周波数が低くなる。オペレータは単にスイッチ素子41a〜41fの選択的な操作のみによって、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
Also in the audio signal characteristic adjusting device D, the cutoff frequency becomes lower as the gain is increased. The operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain while avoiding the howling frequency simply by selectively operating the
次に、本願発明のさらに他の実施形態たる音声信号特性調整装置Dを図面を参照しつつ説明する。 Next, an audio signal characteristic adjusting device D according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図9は、音声信号特性調整装置Dの回路図の他の例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing another example of the circuit diagram of the audio signal characteristic adjusting device D. As shown in FIG.
音声信号特性調整装置Dは、入力端子25と、A/D変換器60と、利得調整部61と、ローパスフィルター部62と、D/A変換器63と、出力端子26と、制御部64と、操作部65とを備える。利得調整部61と、ローパスフィルター部62と、制御部64と、操作部65とによって、信号処理部が構成されている。利得調整部61とローパスフィルター部62とは、デジタル音声信号に対して信号処理を施す。入力端子25に入力された音声信号はA/D変換器60によってA/D変換されてから利得調整部61に送出される。利得調整部61は、デジタル音声信号を入力して、利得を該信号に与えてから出力する。ローパスフィルター部62は、利得調整部61が出力したデジタル音声信号を入力し、この信号からカットオフ周波数以上の周波数成分を除去してから出力する。ローパスフィルター部62が出力した信号は、D/A変換器63によってD/A変換されてから出力端子26に送出される。
The audio signal characteristic adjusting device D includes an
操作部65は、例えばロータリーエンコーダのような、オペレータが手動操作することができる部材である。操作部65からの信号に応じて、制御部64は、利得調整部61の利得とローパスフィルター部62のカットオフ周波数とを制御する。制御部64は、利得調整部61の利得が大きくなるほど、ローパスフィルター部62のカットオフ周波数が低くなるように、利得調整部61とローパスフィルター部62とを制御する。
The
この音声信号特性調整装置Dにおいても、利得を大きくするほど、カットオフ周波数が低くなる。オペレータは操作部65の操作のみによって、ハウリング周波数を回避しつつ、音声信号特性調整装置Dを所望の利得に設定することができる。
Also in the audio signal characteristic adjusting device D, the cutoff frequency becomes lower as the gain is increased. The operator can set the audio signal characteristic adjusting device D to a desired gain only by operating the
本願の音声信号特性調整装置を用いることにより、簡単な操作でハウリングを有効に除去することができるので、電気音響の技術分野に利用できる。 Since the howling can be effectively removed by a simple operation by using the audio signal characteristic adjusting device of the present application, it can be used in the technical field of electroacoustics.
A1 音響空間
A2 会議場
D 音声信号特性調整装置
E1,E2 電気音響システム
F フィードバック回路
M マイクロホン
S スピーカ
T 抵抗部
11 マイクロホンアンプ
12 パワーアンプ
13 ミキシング装置
21,22 抵抗素子
23 演算増幅器
25 入力端子
26 出力端子
31 コンデンサ
32 ボリューム
40a〜40f,50a〜50f 抵抗素子
41a〜41f スイッチ素子
60 A/D変換器
61 利得調整部
62 ローパスフィルター部
63 D/A変換器
64 制御部
65 操作部
A1 Acoustic space A2 Conference hall D Audio signal characteristic adjustment device E1, E2 Electroacoustic system F Feedback circuit M Microphone S
Claims (6)
該信号処理部は該入力部が入力した音声信号に対して、利得を与えると共に、カットオフ周波数以上の周波数成分を除去してから、該出力部に該音声信号を送出し、
該信号処理部の該利得が調整可能であり、
該信号処理部の該利得と該カットオフ周波数とが連動し、
該利得が大きくなるほど該カットオフ周波数が低くなる、音声信号特性調整装置。 An input unit for inputting an audio signal, an output unit for outputting an audio signal, and a signal processing unit;
The signal processing unit gives a gain to the audio signal input by the input unit and removes a frequency component equal to or higher than a cutoff frequency, and then sends the audio signal to the output unit.
The gain of the signal processor is adjustable;
The gain of the signal processing unit and the cutoff frequency are linked,
An audio signal characteristic adjusting device in which the cut-off frequency decreases as the gain increases.
該フィードバック回路は、該演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間で並列に接続された抵抗値可変型の抵抗部とコンデンサとを有し、
該抵抗部の抵抗値を変化させることにより、該信号処理部の利得が変化する、請求項1記載の音声信号特性調整装置。 The signal processing unit includes an operational amplifier and a feedback circuit,
The feedback circuit has a resistance value variable type resistance unit and a capacitor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier,
The audio signal characteristic adjusting device according to claim 1, wherein the gain of the signal processing unit is changed by changing a resistance value of the resistance unit.
該出力部から出力された音声信号によってスピーカが駆動される、請求項1乃至3のいずれか一の項に記載の音声信号特性調整装置。 The input unit inputs a microphone output signal,
The audio signal characteristic adjusting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the speaker is driven by the audio signal output from the output unit.
該音響空間が会議場である、請求項5記載の音声信号特性調整装置。
Built into a conference electroacoustic system,
6. The audio signal characteristic adjusting device according to claim 5, wherein the acoustic space is a conference hall.
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