JP2007259061A - Acoustic characteristic correction apparatus and acoustic reproduction system using the same - Google Patents

Acoustic characteristic correction apparatus and acoustic reproduction system using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acoustic characteristic correction apparatus for correcting the effect of reflection faces in a space wherein speakers are arranged and excellently correcting a sound field characteristic cost-effectively at less expense in a job load of a user and to provide an acoustic reproduction system using the acoustic characteristic correction apparatus. <P>SOLUTION: When distances between the respective reflection faces and the speakers existing in the space wherein the speakers are arranged are respectively a first distance, a second distance, and a third distance, a control section determines a combination of characteristic values of a parametric equalizer of a signal processing section on the basis of a first distance value, a second distance value, and a third distance value entered to an operation section corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、音声信号を再生する音響再生システムに関し、特に、スピーカーが配置される空間における反射面の影響を補正する音響特性補正装置、および、これを用いた音響再生システムに関する。   The present invention relates to an acoustic reproduction system that reproduces an audio signal, and more particularly, to an acoustic characteristic correction device that corrects the influence of a reflecting surface in a space in which speakers are arranged, and an acoustic reproduction system using the same.

室内空間に配置されたスピーカーから音声を再生する音響再生システムにおいては、スピーカーの周囲の境界条件、つまりスピーカーが配置される場所や高さにより、天井、床もしくは壁面が音波の反射面となり、スピーカーからの出力が変化し、音響再生システムの周波数特性に影響を与えることが知られている(非特許文献1)。例えば、スピーカーが壁面に近づいた場合には低音域周波数での再生レベルが増大する傾向があり、再生する音声の低音が強調されやすい。このような壁面による反射の影響を、音場特性、もしくは、ルームゲインと呼ぶことがある。音場特性のゲインの大きさやゲインが変化する周波数は、スピーカーと近接する壁面の数、および、それぞれの壁面との距離に依存する。   In a sound reproduction system that reproduces sound from a speaker placed in an indoor space, the ceiling, floor, or wall surface becomes a sound wave reflecting surface depending on the boundary conditions around the speaker, that is, the location and height of the speaker. It is known that the output from the power supply changes and affects the frequency characteristics of the sound reproduction system (Non-Patent Document 1). For example, when the speaker approaches the wall surface, the reproduction level at the low frequency range tends to increase, and the bass sound of the reproduced sound tends to be emphasized. Such an effect of reflection by the wall surface is sometimes referred to as sound field characteristics or room gain. The magnitude of the gain of the sound field characteristic and the frequency at which the gain changes depends on the number of wall surfaces close to the speaker and the distance from each wall surface.

Roy F. Allison、「The Influence of Room Boundaries on Loudspeaker Power Output」、JOURNAL OF THE AUDIOENGINEERING SOCIETY、June 1974, Volume 22, Number 5, p.314-320Roy F. Allison, `` The Influence of Room Boundaries on Loudspeaker Power Output '', JOURNAL OF THE AUDIOENGINEERING SOCIETY, June 1974, Volume 22, Number 5, p.314-320

このような音場特性の影響を回避するために、従来には、グラフィックイコライザや、パラメトリックイコライザといった特定の周波数範囲のレベルを増減させて、音場特性を平坦化しようとする音響特性補正装置がある。音響特性補正装置は、音声信号を再生する再生装置と、スピーカーを駆動する増幅器との間に接続され、音声信号に対して周波数特性上で音場特性の略逆特性を付与する。例えば、音響特性補正装置には、音場特性を測定するマイクロフォンを備え、補正特性を制御するものがある(特許文献1)。また、音響特性補正装置には、スピーカーが設置される床面からのスピーカー高さを入力することにより、トーン制御手段を変更して音場特性を補正しようとするものがある(特許文献2)。また、スピーカーにスピーカー設置高さを検出する検出部を備えることにより、予め定めた30Hz〜50Hzの周波数特性を変化させるものがある(特許文献3)。   In order to avoid the influence of such a sound field characteristic, conventionally, there has been an acoustic characteristic correction device that attempts to flatten the sound field characteristic by increasing or decreasing the level of a specific frequency range such as a graphic equalizer or a parametric equalizer. is there. The acoustic characteristic correction apparatus is connected between a reproduction apparatus that reproduces an audio signal and an amplifier that drives a speaker, and gives the audio signal a substantially reverse characteristic of the sound field characteristic on the frequency characteristic. For example, some acoustic characteristic correction apparatuses include a microphone that measures sound field characteristics and controls the correction characteristics (Patent Document 1). In addition, some acoustic characteristic correction apparatuses attempt to correct sound field characteristics by changing the tone control means by inputting the speaker height from the floor surface on which the speakers are installed (Patent Document 2). . In addition, there is a speaker that changes a predetermined frequency characteristic of 30 Hz to 50 Hz by including a detection unit that detects a speaker installation height (Patent Document 3).

特開平6−53767号公報 (第1図)JP-A-6-53767 (FIG. 1) 特開平6−105390号公報 (第4図、第5図)JP-A-6-105390 (FIGS. 4 and 5) 特開平2002−112371号公報 (第1図、第2図)JP-A-2002-112371 (FIGS. 1 and 2)

しかしながら、従来技術の音響特性補正装置およびこれを用いた音響再生システムでは、音場特性を補正する点において、十分ではないという問題がある。音場特性を測定するマイクロフォンを備える場合には、マイクロフォンを用意し、測定信号を再生する必要があるなど、コストや使用者の作業負担が増大する、等の問題がある。また、スピーカー高さを入力もしくは検出して音場特性を補正する場合には、トーン制御手段では音場特性の略逆特性としては十分でなく、加えて、補正する周波数範囲が30Hz〜50Hzの周波数では、補正の範囲としても不十分である。また、グラフィックイコライザや、パラメトリックイコライザが用意されていても、「周波数」についての知識を持たないユーザーには、調整することが困難である。   However, the conventional acoustic characteristic correction apparatus and the acoustic reproduction system using the same have a problem that the correction of the sound field characteristic is not sufficient. When the microphone for measuring the sound field characteristic is provided, there is a problem that the cost and the work burden on the user increase, such as the necessity of preparing the microphone and reproducing the measurement signal. Further, when the sound field characteristics are corrected by inputting or detecting the speaker height, the tone control means is not sufficient as a substantially inverse characteristic of the sound field characteristics, and in addition, the frequency range to be corrected is 30 Hz to 50 Hz. The frequency is not sufficient as a correction range. Even if a graphic equalizer or a parametric equalizer is prepared, it is difficult for a user who does not have knowledge of “frequency” to make adjustments.

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカーが配置される空間における反射面の影響を補正する音響特性補正装置に関し、低コストで使用者の作業負担が少なく、良好に音場特性を補正する音響特性補正装置、および、これを用いた音響再生システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is an acoustic characteristic correction apparatus that corrects the influence of a reflecting surface in a space where a speaker is arranged, and is used at a low cost. An object of the present invention is to provide an acoustic characteristic correction apparatus that can correct a sound field characteristic satisfactorily and a sound reproduction system using the same.

本発明の音響特性補正装置は、音声信号が入力される信号入力部と、信号入力部から出力された音声信号に信号処理を施す複数のパラメトリックイコライザから構成される信号処理部と、信号処理部から出力された音声信号を受けてスピーカーへ音声信号を出力する信号出力部と、信号入力部、信号処理部および信号出力部を制御する制御部と、制御部に接続する操作部と、を備える音響特性補正装置であって、スピーカーが配置される空間に存在するそれぞれの反射面とスピーカーとの距離が、それぞれ第1距離、第2距離ならびに第3距離である場合に、制御部が、第1距離、第2距離ならびに第3距離に対応し操作部に入力される第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。   An acoustic characteristic correction apparatus according to the present invention includes a signal input unit to which an audio signal is input, a signal processing unit including a plurality of parametric equalizers that perform signal processing on the audio signal output from the signal input unit, and a signal processing unit A signal output unit that receives the audio signal output from the speaker and outputs the audio signal to the speaker, a control unit that controls the signal input unit, the signal processing unit, and the signal output unit, and an operation unit that is connected to the control unit. In the acoustic characteristic correcting device, when the distance between each of the reflecting surfaces existing in the space where the speaker is arranged and the speaker is the first distance, the second distance, and the third distance, respectively, the control unit Characteristics of the parametric equalizer of the signal processing unit based on the first distance value, the second distance value, and the third distance value input to the operation unit corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance. To determine the combination.

好ましくは、本発明の音響特性補正装置は、スピーカーが、反射面に埋め込まれて設置される埋込スピーカーである場合に、第1距離ならびに第2距離に対応した第1距離値ならびに第2距離値に基づいて、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。   Preferably, in the acoustic characteristic correcting device of the present invention, the first distance value and the second distance corresponding to the first distance and the second distance are used when the speaker is an embedded speaker embedded in the reflecting surface. Based on the values, a combination of characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit is determined.

好ましくは、本発明の音響特性補正装置は、信号処理部が、少なくとも2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2から構成され、 PEQ1が、その特性値として、中心周波数F1、中心ゲインG1、ならびに、共振の鋭さQ1とを有し、PEQ2が、その特性値として、中心周波数F2、中心ゲインG2、ならびに、共振の鋭さQ2とを有し、制御部が、PEQ1とPEQ2の特性値を、第1距離値、第2距離値および第3距離値の少なくともいずれかを含む近似多項式に基づいて決定する。   Preferably, in the acoustic characteristic correction apparatus of the present invention, the signal processing unit is configured by at least two series-connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2, and PEQ1 has, as its characteristic values, a center frequency F1, a center gain G1, and The resonance sharpness Q1 and the PEQ2 have the center frequency F2, the center gain G2 and the resonance sharpness Q2 as their characteristic values, and the control unit sets the characteristic values of the PEQ1 and PEQ2 to the first It is determined based on an approximate polynomial including at least one of the first distance value, the second distance value, and the third distance value.

また、本発明の音響特性補正装置は、信号処理部の2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2が、PEQ1の中心周波数F1が、20Hz以上100Hz以下の範囲で設定され、PEQ2の中心周波数F2が、100Hz以上600Hz以下の範囲で設定される。   In the acoustic characteristic correction apparatus of the present invention, the two serially connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 of the signal processing unit are set so that the center frequency F1 of PEQ1 is in the range of 20 Hz to 100 Hz, and the center frequency F2 of PEQ2 Is set in the range of 100 Hz to 600 Hz.

また、本発明の音響再生システムは、上記の音響特性補正装置と、音声信号を再生して信号入力部へ入力する再生装置と、信号出力部から出力された音声信号を増幅する増幅装置と、増幅装置からの出力信号が入力されるスピーカーとを含む。   Further, an acoustic reproduction system of the present invention includes the above-described acoustic characteristic correction device, a reproduction device that reproduces an audio signal and inputs it to a signal input unit, an amplification device that amplifies the audio signal output from the signal output unit, And a speaker to which an output signal from the amplifying device is input.

以下、本発明の作用について説明する。   The operation of the present invention will be described below.

本発明の音響特性補正装置は、音声信号が入力される信号入力部と、信号入力部から出力された音声信号に信号処理を施す複数のパラメトリックイコライザから構成される信号処理部と、信号処理部から出力された音声信号を受けてスピーカーへ音声信号を出力する信号出力部と、信号入力部、信号処理部および信号出力部を制御する制御部と、制御部に接続する操作部とを備える。この音響特性補正装置を備える音響再生システムは、音声信号を再生して信号入力部へ入力する再生装置と、信号出力部から出力された音声信号を増幅する増幅装置と、増幅装置からの出力信号が入力されるスピーカーとを含む。このスピーカーは、天井、床もしくは壁面が反射面となる室内空間に配置され、場合によっては、反射面に埋め込まれて設置される埋込スピーカーである。   An acoustic characteristic correction apparatus according to the present invention includes a signal input unit to which an audio signal is input, a signal processing unit including a plurality of parametric equalizers that perform signal processing on the audio signal output from the signal input unit, and a signal processing unit A signal output unit that receives the audio signal output from the speaker and outputs the audio signal to the speaker, a control unit that controls the signal input unit, the signal processing unit, and the signal output unit, and an operation unit that is connected to the control unit. An acoustic reproduction system including the acoustic characteristic correction device includes a reproduction device that reproduces an audio signal and inputs the audio signal to a signal input unit, an amplification device that amplifies the audio signal output from the signal output unit, and an output signal from the amplification device. Including a speaker. This speaker is an embedded speaker that is disposed in an indoor space whose ceiling, floor, or wall surface is a reflective surface, and is embedded in the reflective surface in some cases.

ここで、パラメトリックイコライザとは、バンドパス特性あるいはバンドエリミネート特性で、その中心レベル及び中心周波数を変化させるイコライザ処理である。パラメトリックイコライザは、その特性値、つまり、中心周波数、中心レベルおよび共振の鋭さ(Q)により規定される。具体的には、パラメトリックイコライザは、コイルやコンデンサもしくはトランジスタ等の素子から構成されるアナログ回路であってもよいが、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等のデジタル信号処理回路の内部に2次以上のIIRフィルタにより実現されるのが好ましい。IIRフィルタの係数を変化させることにより、パラメトリックイコライザの特性値を自由に設定可能だからである。   Here, the parametric equalizer is an equalizer process that changes a center level and a center frequency with a band pass characteristic or a band eliminate characteristic. The parametric equalizer is defined by its characteristic values, that is, the center frequency, the center level, and the sharpness (Q) of resonance. Specifically, the parametric equalizer may be an analog circuit composed of an element such as a coil, a capacitor, or a transistor, but a secondary or higher order IIR is provided inside a digital signal processing circuit such as a DSP (digital signal processor). It is preferably realized by a filter. This is because the characteristic value of the parametric equalizer can be freely set by changing the coefficient of the IIR filter.

例えば、パラメトリックイコライザがデジタル信号処理回路で構成されるときは、代表的には、信号入力部はA/Dコンバータ、信号処理部はDSP、信号出力部はD/Aコンバータを含む。また、制御部はマイコンを含み、ユーザーが操作するスイッチ等から構成される操作部に接続し、操作部に入力される後述する第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。   For example, when the parametric equalizer is configured by a digital signal processing circuit, typically, the signal input unit includes an A / D converter, the signal processing unit includes a DSP, and the signal output unit includes a D / A converter. The control unit includes a microcomputer and is connected to an operation unit configured by a switch operated by a user. Based on first distance values, second distance values, and third distance values, which will be described later, input to the operation unit. The combination of characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit is determined.

制御部は、音響再生システムのスピーカーが配置される空間に存在するそれぞれの反射面との第1距離、第2距離ならびに第3距離に対応した第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。例えば、スピーカーが直方体の室内空間内の一隅に近いところに設置される場合、第1距離、第2距離ならびに第3距離とは、スピーカーに接近する3つの面(例えば、天井、正面壁、側面壁の組合せ)とスピーカーとのそれぞれの距離である。つまり、スピーカーの周囲の境界条件によってスピーカーからの出力が変化し、音響再生システムの周波数特性に影響を与える音場特性が定まる場合、最も単純な境界条件に相当する第1距離、第2距離ならびに第3距離から音場特性の逆特性を算出し、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。   The control unit includes a first distance value, a second distance value, and a third distance corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance with respect to the respective reflecting surfaces in the space where the speaker of the sound reproduction system is disposed. Based on the values, a combination of characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit is determined. For example, when a speaker is installed near a corner in a rectangular parallelepiped indoor space, the first distance, the second distance, and the third distance are the three surfaces approaching the speaker (for example, the ceiling, the front wall, and the side surface). The distance between the combination of the wall) and the speaker. That is, when the output from the speaker changes depending on the boundary conditions around the speaker and the sound field characteristics that affect the frequency characteristics of the sound reproduction system are determined, the first distance, the second distance and the simplest boundary conditions, The inverse characteristic of the sound field characteristic is calculated from the third distance, and the combination of the characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit is determined.

境界条件によって定まる音場特性は、Roy F. Allison(非特許文献1、以下Allisonとする。)により算定されており、音響特性補正装置の補正特性は、Allisonの算定式の逆特性を利用する。Allisonの算定式はベッセル関数を伴う複雑なものであるため、良好に音場特性を補正する音響特性補正装置を実現するために、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを、第1距離、第2距離ならびに第3距離から計算される近似多項式により決定する。つまり、この近似多項式は、制御部において、パラメトリックイコライザの特性値(中心周波数、中心レベルおよび共振の鋭さ(Q))を、第1距離、第2距離ならびに第3距離に対応する第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値を利用して算出する。したがって、良好に音場特性を補正することができる音響特性補正装置が実現される。   The sound field characteristic determined by the boundary condition is calculated by Roy F. Allison (Non-patent Document 1, hereinafter referred to as Allison), and the correction characteristic of the acoustic characteristic correction device uses the inverse characteristic of the calculation formula of Allison. . Since Allison's formula is a complex one with a Bessel function, the combination of the characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit is set to the first distance in order to realize an acoustic characteristic correction apparatus that corrects the sound field characteristics satisfactorily. , And an approximate polynomial calculated from the second distance and the third distance. That is, the approximate polynomial is obtained by the control unit by using the parametric equalizer characteristic values (center frequency, center level and resonance sharpness (Q)) as the first distance value corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance. , Using the second distance value and the third distance value. Therefore, an acoustic characteristic correction apparatus that can correct the sound field characteristic satisfactorily is realized.

好ましくは、信号処理部は、少なくとも2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2とから構成され、PEQ1が、その特性値として、中心周波数F1、中心ゲインG1、ならびに、共振の鋭さQ1とを有し、PEQ2が、その特性値として、中心周波数F2、中心ゲインG2、ならびに、共振の鋭さQ2とを有し、これらが第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて決定される。2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値は、好ましい組合せが制御部の近似多項式から算出される。したがって、音響特性補正装置の補正特性の決定にあたり、使用者は、スピーカーの境界条件に基づく第1距離、第2距離ならびに第3距離に対応する第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値を、操作部に入力するだけでよい。マイクロフォン等を用意することなく、簡単に、低コストで使用者の作業負担が少なく、良好に音場特性を補正する音響特性補正装置が実現される。   Preferably, the signal processing unit includes at least two series-connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2, and PEQ1 has a center frequency F1, a center gain G1, and a resonance sharpness Q1 as its characteristic values. PEQ2 has, as its characteristic values, center frequency F2, center gain G2, and resonance sharpness Q2, which are determined based on the first distance value, the second distance value, and the third distance value. The As for the characteristic values of the two parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 connected in series, a preferable combination is calculated from the approximate polynomial of the control unit. Therefore, in determining the correction characteristic of the acoustic characteristic correction apparatus, the user can determine the first distance value, the second distance value, and the third distance corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance based on the boundary condition of the speaker. It is only necessary to input a value to the operation unit. Without preparing a microphone or the like, an acoustic characteristic correction apparatus that easily corrects the sound field characteristic can be realized easily at low cost with less work burden on the user.

本発明の信号処理部で実現される補正特性は、2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2とから構成する場合であっても、スピーカーと壁面等との距離により異なるものの、約20Hz〜約1kHzの間で複雑に波打つ周波数特性になる。つまり、使用者からの少ない入力値で、低音域から中音域に至る広い周波数帯域に渡って高い精度の補正特性が得られる。したがって、従来技術のような単なるトーン制御手段を用いる場合や、低音域である30Hz〜50Hzの周波数を補正する場合に比べて、良好な音響特性補正装置が実現される。   The correction characteristic realized by the signal processing unit of the present invention is approximately 20 Hz to approximately 20 Hz, although it varies depending on the distance between the speaker and the wall surface, etc., even when it is constituted by two serially connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2. The frequency characteristics are complicatedly waved between 1 kHz. That is, with a small input value from the user, a highly accurate correction characteristic can be obtained over a wide frequency band from the low sound range to the mid sound range. Therefore, a better acoustic characteristic correction apparatus is realized as compared with the case where a simple tone control means as in the prior art is used or when the frequency of 30 Hz to 50 Hz which is a low sound range is corrected.

本発明の音響特性補正装置は、音響再生システムのスピーカーが配置される空間における反射面の影響を補正するのに、低コストで使用者の作業負担が少なく、良好な音場特性の補正を可能とする。   The acoustic characteristic correction apparatus of the present invention can correct the influence of the reflecting surface in the space where the speaker of the sound reproduction system is arranged, and can correct the sound field characteristic with a low cost and a low work burden on the user. And

本発明の音響特性補正装置は、低コストで使用者の作業負担が少なく、良好に音場特性を補正する音響特性補正装置、および、これを用いた音響再生システムを提供するという目的を、音声信号が入力される信号入力部と、信号入力部から出力された音声信号に信号処理を施す複数のパラメトリックイコライザから構成される信号処理部と、信号処理部から出力された音声信号を受けてスピーカーへ音声信号を出力する信号出力部と、信号入力部、信号処理部および信号出力部を制御する制御部と、制御部に接続する操作部と、を備える音響特性補正装置であって、スピーカーが配置される空間に存在するそれぞれの反射面とスピーカーとの距離が、それぞれ第1距離、第2距離ならびに第3距離である場合に、制御部が、第1距離、第2距離ならびに第3距離に対応し操作部に入力される第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて、信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定することにより、実現した。   The acoustic characteristic correction apparatus of the present invention is a low-cost, low work burden on the user, and an acoustic characteristic correction apparatus that corrects sound field characteristics satisfactorily, and an acoustic reproduction system using the same. A signal input unit to which a signal is input, a signal processing unit composed of a plurality of parametric equalizers that perform signal processing on the audio signal output from the signal input unit, and a speaker that receives the audio signal output from the signal processing unit An acoustic characteristic correction apparatus comprising: a signal output unit that outputs an audio signal to a signal; a control unit that controls the signal input unit, the signal processing unit, and the signal output unit; and an operation unit that is connected to the control unit. When the distance between each reflecting surface and the speaker existing in the arranged space is the first distance, the second distance, and the third distance, respectively, the control unit performs the first distance and the second distance. And a combination of characteristic values of the parametric equalizer of the signal processing unit based on the first distance value, the second distance value, and the third distance value input to the operation unit corresponding to the third distance. .

以下、本発明の好ましい実施形態による音響特性補正装置およびこれを用いた音響再生システムについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。   Hereinafter, an acoustic characteristic correction apparatus and an acoustic reproduction system using the same according to preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.

図1は、本発明の好ましい実施形態による音響再生システムを構成するスピーカーの配置について説明する図である。スピーカー1は、壁面で囲われた室内空間へ音声を再生するように、その一角に設置されている。図1(a)では、スピーカーキャビネット2に取り付けられたツィーター3ならびにウーファー4を備えるスピーカー1が、スタンド5を介して床面6に設置されている。低音域を再生するウーファー4は、床面6から距離zだけ離れており、また、側壁面7からは距離x、背後面8からは距離yだけ離れている。反射面によるルームゲインの影響は、スピーカー1が反射面に近づくにつれて、つまり、距離x、y、zが再生音波の波長に比べて短くなるにつれて、大きくなる。側壁面7と、背後面8と、床面6との3つの境界から影響があるので、このような場合を、Allisonの3境界の場合という。   FIG. 1 is a diagram for explaining the arrangement of speakers constituting a sound reproduction system according to a preferred embodiment of the present invention. The speaker 1 is installed at one corner so as to reproduce sound into an indoor space surrounded by wall surfaces. In FIG. 1A, a speaker 1 including a tweeter 3 and a woofer 4 attached to a speaker cabinet 2 is installed on a floor surface 6 via a stand 5. The woofer 4 that reproduces the low sound range is separated from the floor surface 6 by a distance z, separated from the side wall surface 7 by a distance x, and separated from the rear surface 8 by a distance y. The influence of the room gain due to the reflection surface increases as the speaker 1 approaches the reflection surface, that is, as the distances x, y, and z become shorter than the wavelength of the reproduced sound wave. Since there is an influence from three boundaries of the side wall surface 7, the rear surface 8, and the floor surface 6, such a case is referred to as the Allison three boundary.

また、図1(b)は、スピーカー1が、天井面9に埋め込まれた埋込スピーカーである場合を説明する図である。この場合には、ルームゲインは、距離x離れた側壁面7と、距離y離れた背後面8とから影響を受ける2境界の場合になる。もちろん、スピーカー1は、図示したフルレンジスピーカーでも良く、また、図1(a)のようなマルチウェイスピーカーであっても良い。図1(a)の場合であっても、距離x、y、zのうち、いずれか一つの境界への距離が他の境界への距離よりも著しく大きい場合には、その境界の影響は無視できるようになるので、その場合はAllisonの2境界の場合となる。同様に、最も近い距離の反射面のみが影響する場合は、Allisonの1境界の場合となる。   FIG. 1B is a diagram illustrating a case where the speaker 1 is an embedded speaker embedded in the ceiling surface 9. In this case, the room gain is a case of two boundaries affected by the side wall surface 7 separated by a distance x and the rear surface 8 separated by a distance y. Of course, the speaker 1 may be a full-range speaker as shown, or a multi-way speaker as shown in FIG. Even in the case of FIG. 1A, if the distance to any one of the distances x, y, and z is significantly larger than the distance to the other boundary, the influence of the boundary is ignored. In that case, it becomes the case of the 2 boundary of Allison. Similarly, when only the reflection surface at the closest distance affects, it is the case of one boundary of Allison.

図2は、本発明の好ましい実施形態による音響再生システム20について説明する図である。音響再生システム20は、CD(コンパクトディスク)プレーヤー等の再生装置21と、再生装置21からの信号が入力される音響特性補正装置10と、音響特性補正装置10からの音声信号が入力される増幅器22と、増幅器22に接続するスピーカー1と、から構成される。音響特性補正装置10は、アナログ音声信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ11と、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)12と、DSP12から出力される音声信号データを音声信号に変換するD/Aコンバータ13と、を含む。また、音響特性補正装置10は、制御部14を構成するマイコン15ならびにDSP12が使用する係数等を保持するメモリ16を含み、さらに、ユーザーが操作するスイッチ17、表示回路18等から構成される操作部19と、を含む。   FIG. 2 is a diagram illustrating the sound reproduction system 20 according to a preferred embodiment of the present invention. The acoustic reproduction system 20 includes a reproduction device 21 such as a CD (compact disc) player, an acoustic characteristic correction device 10 to which a signal from the reproduction device 21 is input, and an amplifier to which an audio signal from the acoustic characteristic correction device 10 is input. 22 and the speaker 1 connected to the amplifier 22. The acoustic characteristic correction apparatus 10 includes an A / D converter 11 that converts an analog audio signal into a digital signal, a DSP (digital signal processor) 12, and a D / A converter that converts audio signal data output from the DSP 12 into an audio signal. 13 and so on. The acoustic characteristic correction apparatus 10 includes a microcomputer 15 that configures the control unit 14 and a memory 16 that stores coefficients used by the DSP 12, and further includes an operation including a switch 17 and a display circuit 18 that are operated by a user. Part 19.

図3は、DSP12が構成するパラメトリックイコライザについて説明する図である。図3(a)に示すように、これは、少なくとも2つのパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2が直列接続されて構成されている。パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2は、PEQ1が、その特性値として、中心周波数F1、中心ゲインG1、ならびに、共振の鋭さQ1とを有し、PEQ2が、その特性値として、中心周波数F2、中心ゲインG2、ならびに、共振の鋭さQ2とを有する。具体的には、2つのパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2は、図3(b)に示すように、それぞれが2次IIRフィルタにより実現される。IIRフィルタは、係数a〜aならびに係数b〜bが乗算される乗算器と、遅延器と、加算器とから構成される。IIRフィルタが動作するサンプリング周波数と、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値からIIRフィルタの係数は決定する。 FIG. 3 is a diagram for explaining a parametric equalizer that the DSP 12 configures. As shown in FIG. 3A, this is configured by connecting at least two parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 in series. The parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 have PEQ1 having a center frequency F1, a center gain G1, and a resonance sharpness Q1 as characteristic values, and PEQ2 has a center frequency F2, a center gain G2, And resonance sharpness Q2. Specifically, as shown in FIG. 3B, the two parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 are each realized by a second-order IIR filter. The IIR filter includes a multiplier that is multiplied by coefficients a 0 to a 2 and coefficients b 1 to b 2 , a delay device, and an adder. The coefficients of the IIR filter are determined from the sampling frequency at which the IIR filter operates and the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2.

したがって、IIRフィルタの係数を変化させることにより、パラメトリックイコライザの特性値を自由に設定可能である。なお、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2は、音響特性補正装置10の表示回路18にそれぞれの特性値を表示できる場合には、ユーザーが操作するスイッチ17で直接にそれぞれの特性値を設定することができる。マイコン15は、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値からIIRフィルタの係数を算出する。   Therefore, the characteristic value of the parametric equalizer can be freely set by changing the coefficient of the IIR filter. When the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 can display respective characteristic values on the display circuit 18 of the acoustic characteristic correction apparatus 10, the respective characteristic values can be directly set by the switch 17 operated by the user. The microcomputer 15 calculates the coefficient of the IIR filter from the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2.

一方、ユーザーは、操作部19に距離x、y、zを直接に入力してもよい。マイコン15は、操作部19から入力される距離x、y、zに基づいて、DSP12のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定し、DSP12にデジタルフィルタの係数を与える。以下では、図1(b)のAllisonの2境界の場合を例に挙げて、パラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する方法を説明する。   On the other hand, the user may directly input the distances x, y, and z into the operation unit 19. The microcomputer 15 determines a combination of the characteristic values of the parametric equalizer of the DSP 12 based on the distances x, y, and z input from the operation unit 19, and gives the DSP 12 coefficients of the digital filter. In the following, a method for determining a combination of characteristic values of a parametric equalizer will be described taking the case of the Allison two boundary of FIG. 1B as an example.

例えば、スピーカー1が埋込スピーカーである場合には、「z=0」を操作部19から入力し、残るパラメータの距離x、yに基づいて、DSP12のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する。もしくは、操作部19において、Allisonの2境界の場合であることを選択しても良い。Allisonの2境界の場合の音源出力Wの自由空間における音源出力Wfに対する比、つまり、2境界のルームゲインは、波長をλとしたときに、以下の式のように表される。なお、j(a)=Sin(a)/aの球ベッセル関数である。 For example, when the speaker 1 is an embedded speaker, “z = 0” is input from the operation unit 19 and the combination of the characteristic values of the parametric equalizer of the DSP 12 is determined based on the remaining parameter distances x and y. . Alternatively, the operation unit 19 may select the case of the Allison two boundary. The ratio of the sound source output W to the sound source output Wf in the free space in the case of Allison's two boundaries, that is, the room gain of the two boundaries is expressed by the following equation when the wavelength is λ. Note that j 0 (a) = Sin (a) / a spherical Bessel function.

W/Wf=1+j(4πx/λ)+j(4πy/λ)+j(4π(x+y)1/2/λ) W / Wf = 1 + j 0 (4πx / λ) + j 0 (4πy / λ) + j 0 (4π (x 2 + y 2 ) 1/2 / λ)

図4(a)は、Allisonの2境界の場合に、距離x=20cmとし、一方で、距離y=20、30、40、50、および60cmに変化させたときのルームゲインの周波数特性を表すグラフである。距離yを=20cmから60cmまで長くする順番で、グラフ中の矢印のように周波数特性が変化する。距離yを長くすれば、ルームゲインのレベルが低くなり、また、作用する周波数も低くなる。一方、図4(b)は、図4(a)に示されたルームゲインを補正する、理想的な補正逆フィルタの周波数特性を表すグラフである。ルームゲインとは反対に、距離yを=20cmから60cmまで長くする順番で、グラフ中の矢印方向のように周波数特性を変化させなければならない。   FIG. 4A shows the frequency characteristics of the room gain when the distance x is 20 cm and the distance y is changed to 20, 30, 40, 50, and 60 cm in the case of the Allison two boundary. It is a graph. The frequency characteristics change as shown by the arrows in the graph in the order of increasing the distance y from 20 cm to 60 cm. If the distance y is lengthened, the room gain level is lowered, and the acting frequency is also lowered. On the other hand, FIG. 4B is a graph showing the frequency characteristics of an ideal correction inverse filter that corrects the room gain shown in FIG. Contrary to the room gain, the frequency characteristic must be changed as shown by the arrow in the graph in the order of increasing the distance y from 20 cm to 60 cm.

同様に、図5(a)は、Allisonの2境界の場合に、距離x=30cmとし、一方で、距離y=20、25、30、35、40、45、50、55、60、および65cmに変化させたときのルームゲインの周波数特性を表すグラフである。距離yを=20cmから65cmまで長くする順番で、グラフ中の矢印のように周波数特性が変化する。距離yを長くすれば、ルームゲインのレベルが低くなり、また、作用する周波数も低くなるのは、距離x=20cmの場合と同様である。一方、図5(b)は、図5(a)に示されたルームゲインを補正する、理想的な補正逆フィルタの周波数特性を表すグラフである。このように、補正逆フィルタの周波数特性も、距離xが変化するのに伴って変化するが、距離yが長くなるにつれて、矢印方向に同様の変化の傾向が見られる。   Similarly, FIG. 5 (a) shows the distance x = 30 cm for the Allison 2 boundary, while the distances y = 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, and 65 cm. It is a graph showing the frequency characteristic of the room gain when changing to. The frequency characteristics change as shown by arrows in the graph in the order of increasing the distance y from 20 cm to 65 cm. If the distance y is increased, the room gain level is lowered and the frequency at which it acts is also the same as in the case of the distance x = 20 cm. On the other hand, FIG. 5B is a graph showing the frequency characteristics of an ideal correction inverse filter that corrects the room gain shown in FIG. As described above, the frequency characteristic of the correction inverse filter also changes as the distance x changes. However, as the distance y increases, the same tendency of change is seen in the arrow direction.

これらの補正逆フィルタを上記のルームゲインをあらわす式に基づいて求めることはできても、球ベッセル関数を含むので、DSP12でそのまま再現することはできない。したがって、2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値の好ましい組合せにより、この補正逆フィルタを近似するルームゲイン補正フィルタを構成する。例えば、図4(c)は、図4(b)の理想的な補正逆フィルタを近似した補正フィルタの周波数特性を表すグラフである。このときのパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値の組合せ(中心周波数、共振の鋭さ、中心ゲイン)は、それぞれ下記の通りである。   Although these corrected inverse filters can be obtained based on the above-described equation representing the room gain, they cannot be reproduced as they are by the DSP 12 because they include a spherical Bessel function. Therefore, a room gain correction filter approximating this correction inverse filter is configured by a preferable combination of the characteristic values of the two serially connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2. For example, FIG. 4C is a graph showing the frequency characteristics of a correction filter approximating the ideal correction inverse filter of FIG. The combinations (center frequency, resonance sharpness, center gain) of the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 at this time are as follows.

(x20 cm、y20 cm):(82Hz、Q0.5、-6dB)、(550Hz、Q2.0、4.0dB)
(x20 cm、y30 cm):(70Hz、Q0.5、-6dB)、(400Hz、Q1.8、3.0dB)
(x20 cm、y40 cm):(63Hz、Q0.5、-6dB)、(325Hz、Q1.6、2.0dB)
(x20 cm、y50 cm):(60Hz、Q0.5、-6dB)、(250Hz、Q1.6、1.5dB)
(x20 cm、y60 cm):(58Hz、Q0.5、-6dB)、(200Hz、Q1.4、1.3dB)
(x20 cm, y20 cm): (82Hz, Q0.5, -6dB), (550Hz, Q2.0, 4.0dB)
(x20 cm, y30 cm): (70Hz, Q0.5, -6dB), (400Hz, Q1.8, 3.0dB)
(x20 cm, y40 cm): (63Hz, Q0.5, -6dB), (325Hz, Q1.6, 2.0dB)
(x20 cm, y50 cm): (60Hz, Q0.5, -6dB), (250Hz, Q1.6, 1.5dB)
(x20 cm, y60 cm): (58Hz, Q0.5, -6dB), (200Hz, Q1.4, 1.3dB)

ここで、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値を決定する方法を説明する。図4(b)の理想的な補正逆フィルタの特性は、細かいピークディップを伴っているので、周波数上での移動平均により平滑化して細かいピークディップを取り除いた周波数特性に単純化する。次に、これを移動平均によりフラットな特性となった約1kHz以上の周波数帯域を0dBにして基準化する。そして、最初にPEQ1を設定し、その後にPEQ2を設定する。パラメトリックイコライザPEQ1は、中心周波数F1=58Hz〜82Hzが変化するのを除いて、共振の鋭さQ1=0.5、中心ゲインG1=−6dBが共通である。また、パラメトリックイコライザPEQ2は、中心周波数F2=200Hz〜550Hzが変化するが、共振の鋭さQ2が1.0よりも大きく、中心ゲインG2も1.4dB〜4.0dBとピークを持つ点で共通である。このようにして、Allisonの2境界の場合に、距離xならびに距離yの組み合わせに対し、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値の組が、決定される。   Here, a method for determining the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 will be described. Since the characteristic of the ideal correction inverse filter in FIG. 4B is accompanied by a fine peak dip, the characteristic is simplified to a frequency characteristic that is smoothed by a moving average on the frequency to remove the fine peak dip. Next, this is normalized by setting the frequency band of about 1 kHz or more, which has a flat characteristic by moving average, to 0 dB. Then, PEQ1 is set first, and then PEQ2 is set. The parametric equalizer PEQ1 has a common resonance sharpness Q1 = 0.5 and a center gain G1 = −6 dB, except that the center frequency F1 = 58 Hz to 82 Hz changes. The parametric equalizer PEQ2 is common in that the center frequency F2 = 200 Hz to 550 Hz changes, but the resonance sharpness Q2 is larger than 1.0, and the center gain G2 has a peak of 1.4 dB to 4.0 dB. is there. In this way, in the case of Allison's two boundaries, a set of characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 is determined for the combination of the distance x and the distance y.

上記の方法は、いわば、直列に接続するパラメトリックイコライザの素子数以下に周波数帯域を分割し、分割した周波数帯域内の平均レベル付近の周波数を基準にパラメトリックイコライザの特性値を決定する方法である。例えば、周波数100Hzを境に、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2が、PEQ1の中心周波数f1を20Hz以上100Hz以下の範囲で設定し、PEQ2の中心周波数f2を100Hz以上600Hz以下の範囲で設定すればよい。   In other words, the above method is a method in which the frequency band is divided into the number of elements of the parametric equalizer connected in series and the characteristic value of the parametric equalizer is determined based on the frequency near the average level in the divided frequency band. For example, the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 may set the center frequency f1 of PEQ1 within a range of 20 Hz to 100 Hz and the center frequency f2 of PEQ2 within a range of 100 Hz to 600 Hz with a frequency of 100 Hz as a boundary.

次に、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値のなかで、距離xならびに距離yにしたがって変化する特性値について、カーブフィットにより近似多項式を求める。具体的には、図6(a)は、距離x=20cmの場合のPEQ1およびPEQ2の特性値の組合せのなかで、変化するPEQ1の中心周波数F1[Hz]をプロットしたグラフであり、以下の関数F1f(y)により距離y[cm]の3次多項式で近似される。このように、パラメトリックイコライザPEQ1の特性値(中心周波数F1、共振の鋭さQ1、中心ゲインG1)は、距離x=20cmの場合に距離yにより一意に求めることができる。   Next, among the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2, an approximate polynomial is obtained by curve fitting for the characteristic values that change according to the distance x and the distance y. Specifically, FIG. 6A is a graph in which the center frequency F1 [Hz] of PEQ1 that changes is plotted among the combinations of the characteristic values of PEQ1 and PEQ2 when the distance x = 20 cm. The function F1f (y) is approximated by a cubic polynomial with a distance y [cm]. As described above, the characteristic values (center frequency F1, resonance sharpness Q1, center gain G1) of the parametric equalizer PEQ1 can be uniquely obtained by the distance y when the distance x = 20 cm.

F1f(y)=Af1*y+Bf1*y+Cf1*y+Df1
ここで、Af1=−3.3333*10−4
Bf1= 5.7143*10−2
Cf1=−3.4381
Df1= 1.3060*10
F1f (y) = Af1 * y 3 + Bf1 * y 2 + Cf1 * y + Df1
Here, Af1 = −3.3333 * 10 −4
Bf1 = 5.7143 * 10 −2
Cf1 = −3.4811
Df1 = 1.3060 * 10 2

同様に、図6(b)は、距離x=20cmの場合の変化するPEQ2の中心周波数F2[Hz]をプロットしたグラフであり、以下の関数F2f(y)により距離y[cm]の3次多項式で近似される。   Similarly, FIG. 6B is a graph in which the center frequency F2 [Hz] of PEQ2 that changes when the distance x = 20 cm is plotted. The cubic F of the distance y [cm] is expressed by the following function F2f (y). It is approximated by a polynomial.

F2f(y)=Af2*y+Bf2*y+Cf2*y+Df2
ここで、Af2=−4.1667*10−3
Bf2= 6.4286*10−1
Cf2=−3.8512*10
Df2= 1.0950*10
F2f (y) = Af2 * y 3 + Bf2 * y 2 + Cf2 * y + Df2
Here, Af2 = −4.1667 * 10 −3
Bf2 = 6.4286 * 10 −1
Cf2 = −3.8512 * 10 1
Df2 = 1.0950 * 10 3

次に、図7(a)は、距離x=20cmの場合の変化するPEQ2の共振の鋭さQ2をプロットしたグラフであり、以下の関数F2q(y)により距離y[cm]の3次多項式で近似される。   Next, FIG. 7A is a graph plotting the resonance sharpness Q2 of PEQ2 that changes when the distance x = 20 cm, and is a cubic polynomial of the distance y [cm] by the following function F2q (y). Approximated.

F2q(y)=Aq2*y+Bq2*y+Cq2*y+Dq2
ここで、Aq2= 4.4929*10−18
Bq2= 2.1429*10−4
Cq2=−3.2143*10−2
Dq2= 2.5600
F2q (y) = Aq2 * y 3 + Bq2 * y 2 + Cq2 * y + Dq2
Here, Aq2 = 4.4929 * 10 −18
Bq2 = 2.429 * 10 −4
Cq2 = −3.2143 * 10 −2
Dq2 = 2.5600

最後に、図7(b)は、距離x=20cmの場合の変化するPEQ2のゲインG2をプロットしたグラフであり、以下の関数F2g(y)により距離y[cm]の2次多項式で近似される(3次の係数Ag2=0である。)。   Finally, FIG. 7B is a graph in which the gain G2 of PEQ2 that changes when the distance x = 20 cm is plotted, and is approximated by a second order polynomial of the distance y [cm] by the following function F2g (y). (Third-order coefficient Ag2 = 0).

F2g(y)=Ag2*y+Bg2*y+Cg2*y+Dg2
ここで、Ag2= 0
Bg2= 1.5000*10−3
Cg2=−1.8900*10−1
Dg2= 7.2200
F2g (y) = Ag2 * y 3 + Bg2 * y 2 + Cg2 * y + Dg2
Here, Ag2 = 0
Bg2 = 1.5000 * 10 −3
Cg2 = −1.8900 * 10 −1
Dg2 = 7.2200

したがって、パラメトリックイコライザPEQ2の特性値(中心周波数F2、共振の鋭さQ2、中心ゲインG2)も、距離x=20cmの場合に距離yにより一意に求めることができる。   Therefore, the characteristic values (center frequency F2, resonance sharpness Q2, center gain G2) of the parametric equalizer PEQ2 can also be uniquely determined by the distance y when the distance x = 20 cm.

図5に示すように、距離x=20cmの場合と同様に、距離x=30cmの場合にもパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値のなかで、距離xならびに距離yにしたがって変化する特性値について、カーブフィットにより近似多項式を求めることができる。もちろん、他の距離xについても同様であり、距離yを固定して、距離xを変数とする近似多項式を求めることもできる。その結果、離散的に複数設定する距離xならびに距離yについて、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値を、距離xならびに距離yから直接に算出する近似多項式の係数が求められる。   As shown in FIG. 5, as in the case of the distance x = 20 cm, among the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 even when the distance x = 30 cm, the characteristic values that change according to the distance x and the distance y are: An approximate polynomial can be obtained by curve fitting. Of course, the same applies to other distances x, and it is also possible to obtain an approximate polynomial using the distance x as a variable with the distance y fixed. As a result, for a plurality of discretely set distances x and distances y, approximate polynomial coefficients that directly calculate the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 from the distances x and y are obtained.

したがって、音響特性補正装置10は、制御部14が備えるメモリ16が、これらの近似多項式の係数を保持しており、マイコン15が、ユーザーが入力する距離xならびに距離yと、これらの近似多項式とに基づいて、PEQ1およびPEQ2の特性値を算出し、最終的にIIRフィルタの係数(係数a10〜a12ならびに係数b11〜b12、係数a20〜a22ならびに係数b21〜b22)を算出することができる。実際には、例えば、関数F1f(y)で求められる周波数が約79Hzであるような場合には、パラメトリックイコライザPEQ1で設定可能な離散的な周波数値80Hzに丸められ、この80Hzという値を使ってIIRフィルタの係数を求める。メモリ16には、サンプリング周波数に応じて、離散的な周波数値に対応したパラメトリックイコライザのIIRフィルタの係数を保持しているので、これらの係数を使用すればよい。 Therefore, in the acoustic characteristic correction apparatus 10, the memory 16 included in the control unit 14 holds the coefficients of these approximate polynomials, and the microcomputer 15 inputs the distance x and the distance y input by the user, and these approximate polynomials. based on, to calculate the characteristic value of PEQ1 and PEQ2, finally coefficients of the IIR filter (coefficients a 10 ~a 12 and the coefficient b 11 ~b 12, the coefficient a 20 ~a 22 and the coefficient b 21 ~b 22) Can be calculated. Actually, for example, when the frequency obtained by the function F1f (y) is about 79 Hz, the frequency is rounded to a discrete frequency value of 80 Hz that can be set by the parametric equalizer PEQ1, and this value of 80 Hz is used. The coefficient of the IIR filter is obtained. Since the memory 16 holds the coefficients of the IIR filter of the parametric equalizer corresponding to the discrete frequency values according to the sampling frequency, these coefficients may be used.

もちろん、メモリ16が保持している係数以外にも、マイコン15が計算したIIRフィルタの係数を使用しても良い。例えば、パラメトリックイコライザPEQ1のゲインG1が、上記の実施例のように−6dBであるならば、メモリ16が保持しているゲイン1.0のIIRフィルタの係数a10〜a12に0.5を積算した係数と、メモリ16が保持しているそのままの係数b11〜b12を使用して、パラメトリックイコライザPEQ1を設定すればよい。このようにマイコン15がIIRフィルタの係数を計算することで、メモリ16が保持すべき係数を削減できる。 Of course, in addition to the coefficients stored in the memory 16, the coefficients of the IIR filter calculated by the microcomputer 15 may be used. For example, if the gain G1 of the parametric equalizer PEQ1 is −6 dB as in the above embodiment, 0.5 is set to the coefficients a 10 to a 12 of the IIR filter having a gain of 1.0 held in the memory 16. and integrating the coefficients, using as coefficients b 11 ~b 12 memory 16 holds may be set parametric equalizer PEQ1. Thus, the microcomputer 15 calculates the coefficient of the IIR filter, so that the coefficient to be held by the memory 16 can be reduced.

マイコン15が、DSP12にIIRフィルタの係数をロードさせると、その結果、埋込スピーカー1が天井面9に取り付けられ、反射面の距離xならびに距離yを有するAllisonの2境界の場合に、距離xならびに距離yを入力するだけで良好にルームゲインを補正する音響特性補正装置10が実現される。使用者の作業負担が少ないので、専門的な知識を持たない、例えば「周波数」という概念すら持たない作業者であっても、良好にルームゲインの音場特性を補正することができる音響特性補正装置が得られ、どのような使用者でも良好な音響特性が得られる音響再生システムにすることができる。   When the microcomputer 15 loads the DSP 12 with the coefficients of the IIR filter, as a result, the embedded speaker 1 is attached to the ceiling surface 9, and the distance x in the case of Allison's two boundaries having the distance x and the distance y of the reflection surface In addition, the acoustic characteristic correction apparatus 10 that corrects the room gain satisfactorily only by inputting the distance y is realized. Since the work load on the user is small, even an operator who does not have specialized knowledge, for example, even a person who does not even have the concept of “frequency”, can correct the sound field characteristics of the room gain well. An apparatus can be obtained and a sound reproduction system can be obtained in which any user can obtain good acoustic characteristics.

制御部14が備えるメモリ16は、離散的な主要な距離x、yならびにzに対応する近似多項式の係数を保持しておくのが好ましい。距離x、yならびにzは、5cmから約2.0mの範囲をカバーしていれば十分であり、それ以上の長さになる場合は、反射面の影響は小さくなる。したがって、Allisonの3境界の場合であっても、長い距離の反射面を含むときは、Allisonの2もしくは1境界の場合に近似することができるからである。離散的な主要な距離の間隔としては、5cm間隔、もしくは、10cm間隔程度が保持するメモリ16の容量からも適当であり、距離x、yならびにzが大きな値をとるにつれて、離散的な間隔も大きくしても良い。   The memory 16 provided in the control unit 14 preferably holds coefficients of approximate polynomials corresponding to discrete major distances x, y and z. It is sufficient that the distances x, y, and z cover a range of 5 cm to about 2.0 m, and when the distance is longer than that, the influence of the reflecting surface becomes small. Therefore, even in the case of Allison's three boundaries, if it includes a reflective surface of a long distance, it can be approximated to the case of Allison's two or one boundary. The distance between the discrete major distances is also appropriate from the capacity of the memory 16 that the distance of about 5 cm or 10 cm holds, and as the distances x, y, and z take larger values, the distance between the discrete distances is also increased. You may enlarge it.

また、制御部14が備えるメモリ16は、離散的な主要な距離x、yならびにzに直接に対応するパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値を、そのまま保持していても良い。入力された距離x、yならびにzを四捨五入して、離散的な保持されている主要な距離x、yならびにzに丸めて、パラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2の特性値を近似すればよい。   Further, the memory 16 included in the control unit 14 may hold the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 that directly correspond to the discrete main distances x, y, and z as they are. The input distances x, y, and z are rounded off and rounded to discrete retained main distances x, y, and z, and the characteristic values of the parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 may be approximated.

本発明の音響特性補正装置およびこれを用いた音響再生システムは、上記実施例に限られず、さらに狭い車室内空間に配置するスピーカーのルームゲインを補正する場合にも適用が可能である。   The acoustic characteristic correction apparatus and the sound reproduction system using the same according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be applied to the case of correcting the room gain of a speaker disposed in a narrower vehicle interior space.

本発明の好ましい実施形態による音響再生システムを構成するスピーカーの配置について説明する図である。(実施例1)It is a figure explaining arrangement | positioning of the speaker which comprises the sound reproduction system by preferable embodiment of this invention. Example 1 本発明の音響再生システムについて説明する図である。(実施例1)It is a figure explaining the sound reproduction system of this invention. Example 1 DSP12が構成するパラメトリックイコライザについて説明する図である。(実施例1)It is a figure explaining the parametric equalizer which DSP12 comprises. Example 1 ルームゲイン、および、補正フィルタの周波数特性を表すグラフである。It is a graph showing the frequency characteristics of a room gain and a correction filter. ルームゲイン、および、補正フィルタの周波数特性を表すグラフである。It is a graph showing the frequency characteristics of a room gain and a correction filter. パラメトリックイコライザの特性値の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the characteristic value of a parametric equalizer. パラメトリックイコライザの特性値の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the characteristic value of a parametric equalizer.

符号の説明Explanation of symbols

1 スピーカー
2 スピーカーキャビネット
3 ツィーター
4 ウーファー
5 スタンド
6 床面
7 側壁面
8 背後面
9 天井面
10 音響特性補正装置
11 A/Dコンバータ
12 DSP
13 D/Aコンバータ
14 制御部
15 マイコン
16 メモリ
17 スイッチ
18 表示回路
19 操作部
20 音響再生システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Speaker 2 Speaker cabinet 3 Tweeter 4 Woofer 5 Stand 6 Floor surface 7 Side wall surface 8 Back surface 9 Ceiling surface 10 Acoustic characteristic correction apparatus 11 A / D converter 12 DSP
13 D / A converter 14 Control unit 15 Microcomputer 16 Memory 17 Switch 18 Display circuit 19 Operation unit 20 Sound reproduction system

Claims (5)

音声信号が入力される信号入力部と、該信号入力部から出力された音声信号に信号処理を施す複数のパラメトリックイコライザから構成される信号処理部と、該信号処理部から出力された音声信号を受けてスピーカーへ音声信号を出力する信号出力部と、該信号入力部、該信号処理部および該信号出力部を制御する制御部と、該制御部に接続する操作部と、を備える音響特性補正装置であって、
該スピーカーが配置される空間に存在するそれぞれの反射面と該スピーカーとの距離が、それぞれ第1距離、第2距離ならびに第3距離である場合に、
該制御部が、該第1距離、該第2距離ならびに該第3距離に対応し該操作部に入力される第1距離値、第2距離値ならびに第3距離値に基づいて、該信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する、
音響特性補正装置。
A signal input unit to which an audio signal is input, a signal processing unit including a plurality of parametric equalizers that perform signal processing on the audio signal output from the signal input unit, and an audio signal output from the signal processing unit An acoustic characteristic correction comprising: a signal output unit that receives and outputs an audio signal to a speaker; a control unit that controls the signal input unit, the signal processing unit, and the signal output unit; and an operation unit that is connected to the control unit A device,
When the distance between each reflecting surface present in the space where the speaker is placed and the speaker is the first distance, the second distance, and the third distance,
The control unit performs the signal processing based on the first distance value, the second distance value, and the third distance value that are input to the operation unit corresponding to the first distance, the second distance, and the third distance. Determine the combination of the characteristic values of the part parametric equalizer,
Acoustic characteristic correction device.
前記スピーカーが、前記反射面に埋め込まれて設置される埋込スピーカーである場合に、前記第1距離ならびに前記第2距離に対応した前記第1距離値ならびに前記第2距離値に基づいて、前記信号処理部のパラメトリックイコライザの特性値の組合せを決定する、
請求項1に記載の音響特性補正装置。
When the speaker is an embedded speaker installed embedded in the reflecting surface, based on the first distance value and the second distance value corresponding to the first distance and the second distance, Determine the combination of characteristic values of the parametric equalizer of the signal processor
The acoustic characteristic correction apparatus according to claim 1.
前記信号処理部が、少なくとも2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2から構成され、
該PEQ1が、その特性値として、中心周波数F1、中心ゲインG1、ならびに、共振の鋭さQ1とを有し、
該PEQ2が、その特性値として、中心周波数F2、中心ゲインG2、ならびに、共振の鋭さQ2とを有し、
該制御部が、該PEQ1と該PEQ2の該特性値を、前記第1距離値、前記第2距離値および前記第3距離値の少なくともいずれかを含む近似多項式に基づいて決定する、
請求項1または2に記載の音響特性補正装置。
The signal processing unit is composed of at least two serially connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2.
The PEQ1 has a center frequency F1, a center gain G1, and a resonance sharpness Q1 as its characteristic values.
The PEQ2 has, as its characteristic values, a center frequency F2, a center gain G2, and a resonance sharpness Q2.
The control unit determines the characteristic values of the PEQ1 and the PEQ2 based on an approximate polynomial including at least one of the first distance value, the second distance value, and the third distance value;
The acoustic characteristic correction apparatus according to claim 1.
前記信号処理部の2つの直列接続されたパラメトリックイコライザPEQ1およびPEQ2が、
該PEQ1の中心周波数F1が、20Hz以上100Hz以下の範囲で設定され、該PEQ2の中心周波数F2が、100Hz以上600Hz以下の範囲で設定される、
請求項3に記載の音響特性補正装置。
Two serially connected parametric equalizers PEQ1 and PEQ2 of the signal processing unit are:
The center frequency F1 of the PEQ1 is set in a range of 20 Hz to 100 Hz, and the center frequency F2 of the PEQ2 is set in a range of 100 Hz to 600 Hz.
The acoustic characteristic correction apparatus according to claim 3.
請求項1から4のいずれかに記載の音響特性補正装置と、音声信号を再生して前記信号入力部へ入力する再生装置と、前記信号出力部から出力された音声信号を増幅する増幅装置と、該増幅装置からの出力信号が入力されるスピーカーとを含む、音響再生システム。
5. The acoustic characteristic correction device according to claim 1, a reproduction device that reproduces an audio signal and inputs the audio signal to the signal input unit, and an amplification device that amplifies the audio signal output from the signal output unit; And a speaker to which an output signal from the amplifying device is input.
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JP2013138374A (en) * 2011-12-28 2013-07-11 Yamaha Corp Reverberation analyzer

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