JP2008227608A - イコライザのバンド数変換装置及び変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】あるバンド数のイコライザにより得られる周波数特性を、異なるバンド数のイコライザで実現する。
【解決手段】イコライザのバンド数変換装置は、あるバンド数のイコライザパラメータにより得られる周波数特性を、異なるバンド数のイコライザにより実現する。具体的に、変換元としてＮ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザパラメータが取得され、それにより規定される周波数特性を、Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析してＭ個の分析レベル値を求める。そして、変換先であるＭ個の周波数帯域毎に用意されたイコライザのパラメータを、Ｍ個の分析レベル値を目標として決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば音声信号等の周波数特性を変化させるイコライザのバンド数を変換する手法に関する。

コンパクトディスク（ＣＤ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）に記録された音楽や映画を楽しむためのオーディオシステムは、グラフィックイコライザを備えている場合が多い。グラフィックイコライザは、例えば音声信号の周波数帯域を複数の帯域に分割し、各帯域のレベルを強調（ブースト）または減衰（カット）することができる回路を備えている。グラフィックイコライザによって音声信号における各帯域のレベルを調整することにより、音声信号の周波数特性を、スピーカその他の音響機器の特性や、音楽や映画を視聴する場所の環境に合うように調整することができる。

また、近年普及しているマルチチャンネルサラウンドオーディオシステムは、例えば５〜８程度のチャンネルを有し、これらのチャンネルの音声出力を制御するアンプ装置と、これらのチャンネルに対応する数のスピーカを備えている。サラウンド再生を実現するためには、各スピーカを適切な位置に設置すると共に、各スピーカの特性に適合するように音声信号の音圧レベルや周波数特性を適切に設定することが要求される。そこで、かかるサラウンドオーディオシステムにおけるアンプ装置は、チャンネルごとにイコライザや増幅器を備えているものが多い。

さらに、かかるサラウンドオーディオシステムの中には、音声信号の音圧レベルや周波数特性をチャンネルごとに自動的に設定する自動音場補正システムを有しているものもある。すなわち、かかる自動音場補正システムは、スピーカの位置や特性およびスピーカの設置されている部屋の環境を検知・分析し、その結果に基づいて各チャンネルの音声信号に設定すべき周波数特性（目標周波数特性）を算出する。そして、その目標周波数特性に一致するように、各音声信号における各帯域のレベルを強調または減衰させ、各音声信号の周波数特性を自動的に設定する。このような周波数特性の調整手法の一例が、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００４−５６５２７号公報

ところで、イコライザのバンド数（周波数帯域の分割数）を増やすと、周波数分解能が高くなり、周波数特性調整の精度が良くなるが、製造コストが高くなる。一方、バンド数を減らすと、製造コストは安くなるが、周波数分解能が低下し、周波数特性調整の精度が落ちる。このため、比較的安価な製品などでは、多いバンド数のイコライザのパラメータにより得られる高精度の周波数特性を、それより少ないバンド数のイコライザで実現したいという要求がある。

本発明が解決しようとする課題としては上記のものが例として挙げられる。本発明は、あるバンド数のイコライザにより得られる周波数特性を、異なるバンド数のイコライザで実現することを可能とするイコライザのバンド数変換装置及び方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、イコライザのバンド数変換装置であって、Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得手段と、取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎の分析レベル値を取得する分析手段と、前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、イコライザのバンド数変換方法であって、Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得工程と、取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎に分析レベル値を取得する分析工程と、前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の１つの観点では、イコライザのバンド数変換装置は、Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得手段と、取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎の分析レベル値を取得する分析手段と、前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、を備える。

上記のイコライザのバンド数変換装置は、あるバンド数のイコライザパラメータにより得られる周波数特性を、異なるバンド数のイコライザにより実現するものである。具体的に、変換元としてＮ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザパラメータが取得され、それにより規定される周波数特性を、Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析してＭ個の分析レベル値を求める。そして、変換先であるＭ個の周波数帯域毎に用意されたイコライザのパラメータを、Ｍ個の分析レベル値を目標として決定する。これにより、変換元のＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、Ｍ個のイコライザで実現することができる。

上記のイコライザのバンド数変換装置の一態様では、前記パラメータ決定手段は、所定の測定用信号を前記第Ｍ個の周波数帯域毎にイコライザに供給する測定用信号供給手段と、前記Ｍ個の各イコライザの出力が各分析レベル値と一致するように、各イコライザのパラメータを調整する調整手段と、を備える。この態様では、実際に測定用信号をＭ個のイコライザに供給し、その出力を利用してＭ個のイコライザのパラメータが適切に決定される。

上記のイコライザのバンド数変換装置の他の一態様では、前記分析手段は、前記取得手段が取得したパラメータが設定された前記Ｎ個のイコライザに所定の測定用信号を供給し、当該Ｎ個のイコライザの出力に基づいて前記周波数特性を決定する。この態様では、実際に測定用信号を与えることにより、変換元であるＮ個のイコライザパラメータにより規定される周波数特性を正確に得ることができる。

上記のイコライザのバンド数変換装置の他の一態様では、前記分析手段は、前記周波数特性を（Ｍ＋１）個の周波数帯域について分析する手段と、前記（Ｍ＋１）個の周波数帯域のうち、レベルが最も０ｄＢに近い周波数帯域を基準周波数帯域とし、当該基準周波数帯域のレベルを基準として他のＭ個の周波数帯域の相対的なレベルを算出して前記分析レベル値とする手段と、を備える。

この態様では、レベルが最も０ｄＢに近い周波数帯域との相対的なレベルを用いてＭ個のイコライザのパラメータを決定することにより、実質的に（Ｍ＋１）個の帯域について周波数特性を制御することができる。

本発明の他の観点では、イコライザのバンド数変換方法は、Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得工程と、取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎に分析レベル値を取得する分析工程と、前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定工程と、を備える。この方法により、変換元のＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、Ｍ個のイコライザで実現することができる。

［基本実施例］
まず、本発明によるイコライザの周波数帯域（「バンド」とも呼ぶ。）数変換の基本的な実施例について説明する。以下、例として、９バンドのイコライザパラメータを用いて、５バンドのイコライザパラメータを作成する場合について説明する。

図１（Ａ）に、９バンドのイコライザ特性の例を示す。図示のように、９個のバンドの各中心周波数は、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ、８ｋＨｚ及び１６ｋＨｚとなっている。各バンド毎のイコライザパラメータにより規定されるレベルが、各バンドに対応する棒グラフで示されている。また、図１（Ａ）において、グラフ２０１は、図示の９バンドのイコライザにより規定される周波数特性を示している。このような９バンドのイコライザパラメータは、９バンドのイコライザを用いた自動音場測定処理により得ることができる。自動音場測定処理とは、リスニングルームなどの音場にマイク及び複数のスピーカを設置し、所定の測定用信号をスピーカから出力するとともにマイクで集音して、当該音場の特性を測定する処理である。

いま、この９バンドのイコライザパラメータによる周波数特性２０１を、装置のハードウェア上の制約などの理由により、５バンドのイコライザで実現すると仮定する。詳細は後述するが、５バンドのイコライザを用いる場合、実質的に６バンド分のイコライザを実現することができる。即ち、６バンドのうち１つのバンドを基準バンドとしてそのレベルを０ｄＢとし、他の残りの５バンドのイコライザパラメータを基準バンドとの相対レベルに基づいて決定することにより、５バンドのイコライザで実質的に６バンド分の周波数特性を制御することができる。従って、以下、６バンドの分析について説明する。

この場合、６バンドのイコライザ特性の例を図１（Ｂ）に示す。この例では、６個のバンドの中心周波数は、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、１ｋＨｚ、４ｋＨｚ及び１１．３ｋＨｚとなっている。このように、少ないバンド数のイコライザでも、各バンドのイコライザパラメータを適切に設定することにより、９バンドのイコライザで得られた周波数特性２０１を忠実に実現することができる。本発明では、このように、あるバンド数のイコライザパラメータにより得られた周波数特性を、それとは異なるバンド数のイコライザで忠実に実現する手法を提供するものである。具体的には、上記の例では、図１（Ａ）に示す９バンドのイコライザパラメータに基づいて５バンドのイコライザパラメータを算出し、実質的に図１（Ｂ）に示す６バンドのイコライザ特性を得る手法を提供する。

図２は、本発明によるイコライザのバンド数変換処理を概略的に示すブロック図である。いま、バンド数変換を行う際の前提として、９バンドのイコライザパラメータが既に取得されているものとする。基本的に、バンド数変換処理は、９バンドのイコライザパラメータに基づいて周波数特性を決定する第１のステップと、得られた周波数特性を実現するように、５バンドのイコライザパラメータを決定する第２のステップとを備える。

図２（Ａ）に第１のステップのための構成を概略的に示す。９バンドイコライザ１１１には、上記のように、予め取得された９バンドのイコライザパラメータが設定されている。これに対し、ピンクノイズ発生器１１０は、測定用信号としてのピンクノイズを生成し、９バンドイコライザ１１１に供給する。これにより、９バンドイコライザ１１１からの出力信号は、９バンドのイコライザパラメータにより規定される周波数特性を有するものとなる。

次に、６バンド分析部１１２は、９バンドイコライザ１１１の出力信号を、９バンドより少ない６バンドで分析する。この場合の６バンドは、例えば図１（Ｂ）に示す６バンドとすることができる。そして、６バンド分析部１１２は、９バンドイコライザ１１１からの出力信号の各バンド毎のレベルを、分析レベル値として出力する。この分析レベル値は、第２のステップにおける５バンドのイコライザパラメータ調整の目標値となる。こうして、分析レベル値が得られると、第２のステップへ進む。

図２（Ｂ）は第２のステップのための構成を概略的に示す。ここで、第１のステップで得られた分析レベル値は、５バンドパラメータ設定部１２３へ目標値として入力されている。第２のステップは、図２（Ｂ）における５バンドイコライザ１２１のイコライザパラメータを設定する処理である。即ち、第１のステップで得られた、９バンドイコライザに基づく周波数特性の分析レベル値を目標値として、それと同じ周波数特性が得られるように５バンドイコライザ１２１のパラメータを設定するのである。

具体的には、まず、ピンクノイズ発生器１２０は測定用信号としてのピンクノイズを５バンドイコライザ１２１へ入力する。５バンドイコライザ１２１において、最初は各バンドのイコライザパラメータは初期値に設定されている。よって、５バンドイコライザ１２１は、入力されたピンクノイズを、初期値に対応する特性で処理し、出力信号を６バンド分析部１２２へ供給する。

６バンド分析部１２２は、５バンドイコライザ１２１の出力信号を６バンドで分析する。この６バンドは、例えば図１（Ｂ）に示す６バンドとする。６バンドの分析結果の一例を図３（Ａ）に示す。各バンド毎に信号レベルが決定されている。６バンドの分析結果は、５バンドパラメータ設定部１２３へ送られる。

５バンドパラメータ設定部１２３は、６バンドの分析結果に基づいて、５バンドのイコライザパラメータを決定する。具体的には、分析結果として得られる６バンド分のレベルのうち、１つのバンドを基準バンドとし、基準バンドのイコライザのレベルを０ｄＢとする。そして、残りの５バンドについて、各々のレベルに対応するイコライザパラメータを設定する。

これについて、詳しく説明する。いま、６バンド分析部１２２から出力される６バンドの分析結果が図３（Ａ）に示すものとする。５バンドパラメータ設定部１２３は、６バンドの分析結果、即ち６バンドの各レベルのうち、０ｄＢに最も近いレベルを有するバンドを「基準バンド」とし、基準バンドの相対レベルを０ｄＢに設定する。そして、他の５バンドについては、各バンドのレベルから基準バンドのレベルを減算したものを各バンドの相対レベルとする。図３（Ａ）の例から算出した各バンドの相対レベルを図３（Ｂ）に示す。

そして、５バンドパラメータ設定部１２３は、相対レベルに基づいて、５バンドのイコライザパラメータを設定する。上記のように、基準バンドは、その相対レベルを０ｄＢとすることにより、イコライザパラメータを不要とすることができる。よって、５バンドパラメータ設定部１２３は、基準バンド（本例では中心周波数４ｋＨｚのバンド）を除く５つのバンドについて、それぞれ相対レベルに対応するパラメータを設定する。こうして、５つのイコライザを用いて、実質的に６バンド分の周波数特性の調整を行うことができる。

こうして設定された５バンド分のイコライザパラメータは、５バンドイコライザ１２１に設定される。そして、再度ピンクノイズ発生器１２０からピンクノイズが供給され、５バンドイコライザ１２１は設定されたパラメータに対応する周波数特性を有する出力信号を６バンド分析部１２２へ供給する。そして、６バンド分析部１２２はその周波数特性を分析し、５バンドパラメータ設定部１２３は分析結果を用いて再度５バンドのイコライザパラメータを設定する。この処理を、所定回数であるＸ回実行し、５バンドのイコライザパラメータが得られる。

なお、このように処理を所定回数繰り返す間に、基準バンドを設定しなおすことは行わない。最初の一回で設定した基準バンドを維持することとする。理由は、基準バンドを見直すと、そのこと自体が目標特性からのズレを生み、所定回数繰り返す目的である「値の収束」を遅らせる原因になるからである。つまり、なるべく早い時期に基準バンドは決定しておくようにする。

なお、図２に示す９バンドイコライザ１１１は本発明におけるＮ個のイコライザに相当し、６バンド分析部１１２は分析手段に相当する。また、本発明における５バンドイコライザ１２１はＭ個のイコライザに相当し、５バンドパラメータ設定部１２３及び６バンド分析部１２２はパラメータ決定手段及び調整手段に相当し、ピンクノイズ発生器１２０は測定用信号供給手段に相当する。

［実施例］
次に、本発明に係るイコライザバンド数変換装置の好適な実施例について説明する。以下の実施例は、本発明のイコライザバンド数変換装置を、マルチチャンネルオーディオシステムにおけるマルチチャンネルアンプ装置（以下、単に「アンプ装置」と呼ぶ。）に適用した例である。

まず、マルチチャンネルオーディオシステムの構成について図４および図５を参照して説明する。

図４はマルチチャンネルオーディオシステムの構成およびアンプ装置の構成を示している。図５はマルチチャンネルオーディオシステムにおけるスピーカおよびマイクの配置を示している。

マルチチャンネルオーディオシステム１は、例えば５．１サラウンドのマルチチャンネル再生を実現することができるオーディオシステムである。図４に示すように、マルチチャンネルオーディオシステム１は、ＤＶＤプレーヤ２、アンプ装置３、例えば６個のスピーカ４Ａ〜４Ｆ、およびマイク５を備えている。

ＤＶＤプレーヤ２は、ＤＶＤに記録された音声データを再生し、音声データに対応する音声信号ＳＡ〜ＳＦを出力する情報再生装置である。ＤＶＤプレーヤ２は、マルチチャンネル再生に対応している。したがって、マルチチャンネル再生に対応した音声データがＤＶＤに記録されているときには、ＤＶＤプレーヤ２は例えば６チャンネルの音声信号ＳＡ〜ＳＦを出力する。なお、ＤＶＤプレーヤ２から出力される音声信号ＳＡ〜ＳＦは、アナログ信号でもデジタル信号でもよいが、本実施例におけるＤＶＤプレーヤ２はデジタル信号の音声信号ＳＡ〜ＳＦを出力するものとする。

アンプ装置３は、マルチチャンネル対応の音声出力制御装置である。アンプ装置３は、ＤＶＤプレーヤ２から出力された６チャンネルの音声信号ＳＡ〜ＳＦを受け取り、これら音声信号ＳＡ〜ＳＦの周波数特性、遅延特性および音圧レベル等を調整し、さらに、これら音声信号ＳＡ〜ＳＦをチャンネルごとに６個のスピーカ４Ａ〜４Ｆに分配して出力する。また、アンプ装置３は、自動音場補正処理を行う機能を有している。自動音場補正処理とは、各チャンネルの音声信号ＳＡ〜ＳＦの周波数特性、遅延特性および音圧レベルを自動的に設定する機能である。

アンプ装置３には６個のスピーカ４Ａ〜４Ｆが接続されている。６個のスピーカ４Ａ〜４Ｆは、具体的には、左側フロントスピーカ４Ａ、右側フロントスピーカ４Ｂ、センタスピーカ４Ｃ、サブウーファー４Ｄ、左側リアスピーカ４Ｅ、右側リアスピーカ４Ｆである。これらのスピーカ４Ａ〜４Ｆは、図５に示すように配置されている。スピーカ４Ａ〜４Ｆをこのように配置することにより、サラウンド再生を実現することができる。

また、図４に示すように、アンプ装置３にはマイク５が接続されている。マイク５は、アンプ装置３が自動音場補正処理を行うときに用いられるものである。マイク５は、図５に示すように、自動音場補正処理を行うときには、各スピーカ４Ａ〜４Ｆの配置された領域の中央に置かれる。

次に、アンプ装置３の構成について図４を参照して説明する。図４に示すように、アンプ装置３は、信号処理ユニット１１、測定用信号発生器１２、６個のＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器１３Ａ〜１３Ｆ、６個の可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆ、増幅器１５、およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１６を備えている。

信号処理ユニット１１は、ＤＶＤプレーヤ２からアンプ装置３に入力された音声信号ＳＡ〜ＳＦの周波数特性、遅延特性および音圧レベルを設定・調整する回路群である。

測定用信号発生器１２は、自動音場補正処理を実行するときに用いられるものである。自動音声補正処理を行うとき、測定信号発生器１２は、測定用信号ＳＮ１〜ＳＮ３を生成し、これを信号処理ユニット１１に出力する。なお、測定用信号ＳＮ１〜ＳＮ３は、例えばピンクノイズである。

Ｄ／Ａ変換器１３Ａ〜１３Ｆは、信号処理ユニット１１から出力された音声信号ＳＡ〜ＳＦ（デジタル信号）をアナログ信号にそれぞれ変換する回路である。

可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆは、Ｄ／Ａ変換器１３Ａ〜１３Ｆから出力された音声信号ＳＡ〜ＳＦを増幅する回路である。可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆの増幅率は、信号処理ユニット１１内の制御部２２に設けられた増幅制御部７３から出力される増幅制御信号ＡＡ〜ＡＦによって制御される。

増幅器１５は、自動音場補正処理を行うときに、マイク５から出力される集音信号を増幅する回路である。

Ａ／Ｄ変換器１６は、自動音場補正処理を行うときに、マイク５から出力され、増幅器１５によって増幅された集音信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、これを集音信号ＳＴとして信号処理ユニット１１に供給する回路である。

次に、信号処理ユニット１１の構成について図６〜図８を参照して説明する。

図６は信号処理ユニット１１の構成を示している。図６に示すように、信号処理ユニット１１は、信号処理部２１および制御部２２を備えている。

信号処理部２１は、ＤＶＤプレーヤ２からアンプ装置３に出力された音声信号ＳＡ〜ＳＦの周波数特性および遅延特性を設定・調整する回路群である。信号処理部２１は、６個のスイッチ３１Ａ〜３１Ｆ、６個のイコライザ３２Ａ〜３２Ｆ、および６個の遅延回路３３Ａ〜３３Ｆを備えている。

スイッチ３１Ａ〜３１Ｆは、信号処理部２１に入力すべき信号を、ＤＶＤプレーヤ２から出力された音声信号ＳＡ〜ＳＦとするか、測定用信号発生器１２から出力された測定用信号ＳＮ１〜ＳＮ３とするかを選択するためのスイッチである。自動音場補正処理を行うときには、スイッチ３１Ａ〜３１Ｆにおける図６中の上側に位置する入力端子と出力端子とを接続する。これにより、測定用信号ＳＮ１〜ＳＮ３が信号処理部２１に供給される。一方、ＤＶＤを再生するときには、スイッチ３１Ａ〜３１Ｆにおける図６中の下側に位置する入力端子と出力端子とを接続する。これにより、音声信号ＳＡ〜ＳＦが信号処理部２１に供給される。スイッチ３１Ａ〜３１Ｆの切換は、制御部２２に設けられたメインコントローラ７４によって制御される。

イコライザ３２Ａ〜３２Ｆは、音声信号ＳＡ〜ＳＦの周波数特性をそれぞれ設定する回路である。イコライザ３２Ａ〜３２Ｆは、制御部２２に設けられた周波数特性制御部７１から出力されるレベル制御信号ＬＡ〜ＬＦによってそれぞれ制御される。

図７は、６個のイコライザ３２Ａ〜３２Ｆのうちの１個であるイコライザ３２Ａの構成を示している。図７に示すように、イコライザ３２Ａは、９バンド分のイコライザＥＱ１〜ＥＱ９を備える。スイッチＳＷを切り替えることにより、イコライザ３２Ａは５バンド動作と９バンド動作とを切り替えることができる。

９バンドの特性を取得する際、スイッチＳＷを９バンド動作側にして、９バンド動作をする。同時に１チャンネルの動作であるので、９バンド動作を行っても、ハードウェア的な負荷は大きくない。一方、音楽再生時は、多チャンネルで、しかも、サンプリング周波数も高くなるので、９バンド動作は行わないようにスイッチＳＷの制御を行う。

以上、図７に基づいてイコライザ３２Ａについて説明したが、イコライザ３２Ｂ〜３２Ｆも同様の構成を有する。

図６に戻り、遅延回路３３Ａ〜３３Ｆは、イコライザ３２Ａ〜３２Ｆから出力された音声信号ＳＡ〜ＳＦの遅延特性をそれぞれ調整する回路である。遅延回路３３Ａ〜３３Ｆは、制御部２２に設けられた遅延制御部７２から出力される遅延制御信号ＤＡ〜ＤＦによってそれぞれ制御され、遅延後の出力信号ＳＩＡ〜ＳＩＦを出力する。

一方、制御部２２は、主として自動音場補正処理の制御を行う回路群である。具体的には、制御部２２は、自動音場補正処理において、音声信号ＳＡ〜ＳＦに設定すべき周波数特性（各周波数成分におけるレベル）、遅延特性（遅延量）および音圧レベル（増幅率）を算定し、これら算定結果に基づいて信号処理部２１のイコライザ３２Ａ〜３２Ｆ、遅延回路３３Ａ〜３３Ｆおよび可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆを制御する。図６に示すように、制御部２２は、周波数特性制御部７１、遅延制御部７２、増幅制御部７３およびメインコントローラ７４を備えている。

図８は周波数特性制御部７１の構成を示している。周波数特性制御部７１は、音声信号ＳＡ〜ＳＦに設定すべき周波数特性を算定し、この算定結果に基づいて信号処理部２１のイコライザ３２Ａ〜３２Ｆを制御する回路群である。図８に示すように、周波数特性制御部７１は、バンドパスフィルタユニット８１および周波数特性演算部８２を備えている。

バンドバスフィルタユニット８１は、集音信号ＳＴを６個の帯域に分割する回路である。自動音場補正処理が行われるとき、バンドバスフィルタユニット８１には、マイク５、増幅器１５およびＡ／Ｄ変換器１６を介して信号処理ユニット１１に供給された集音信号ＳＴ（図４参照）が入力される。バンドパスフィルタユニット８１には、中心周波数が例えば６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、１ｋＨｚ、４ｋＨｚ、１１．３ｋＨｚにそれぞれ設定された６個のバンドパスフィルタ（図示せず）が設けられている。バンドパスフィルタユニット８１に入力された集音信号ＳＴは、これら６個のバンドパスフィルタによって６個の周波数成分に分割され、周波数特性演算部８２に出力される。

一方、本発明に係るイコライザバンド数変換処理が行われるとき、バンドバスフィルタユニット８１には、集音信号ＳＴの代わりに、遅延回路３３Ａ〜３３Ｆからの出力信号ＳＩＡ〜ＳＩＦが入力される。すなわち、イコライザバンド数変換処理においては、各チャンネルの信号ＳＩＡ〜ＳＩＦは信号処理ユニット１１内で周波数特性制御部７１へ供給される。このため、イコライザバンド数変換処理においては、音声信号はスピーカ４Ａ〜４Ｆから出力されることはなく、図４に示すＤ／Ａ変換器１３Ａ〜１３Ｆ、可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆ、スピーカ４Ａ〜４Ｆ、マイク５、増幅器１５及びＡ／Ｄ変換器１６は不要となる。

周波数特性演算部８２は、音声信号ＳＡ〜ＳＦに設定すべき周波数特性を実際に算定する回路である。周波数特性演算部８２は、例えば演算処理用のＭＰＵ、演算処理に用いられる係数テーブルなどを記憶したメモリなど（いずれも図示せず）を備えている。具体的には、自動音場補正処理を行うときは、周波数特性演算部８２は、バンドパスフィルタユニット８１から出力された集音信号ＳＴの各周波数成分を用いて、イコライザ３２Ａ〜３２Ｆを制御するためのレベル制御信号ＬＡ〜ＬＦを生成し、これらをイコライザ３２Ａ〜３２Ｆに出力する。

一方、本発明によるイコライザバンド数変換処理を行うときは、周波数特性演算部８２は、遅延回路３３Ａ〜３３Ｆから入力された信号ＳＩＡ〜ＳＩＦの各周波数成分を用いて、イコライザ３２Ａ〜３２Ｆを制御するためのレベル制御信号ＬＡ〜ＬＦを生成し、これらをイコライザ３２Ａ〜３２Ｆに出力する。具体的には、遅延回路３３Ａから入力された信号ＳＩＡをバンドパスフィルタユニット８１が６個の帯域に分割する。そして、周波数特性演算部８２は、９バンドイコライザの周波数特性に基づいて得られた分析レベル値（目標値）と一致するように、レベル制御信号ＬＡ１〜ＬＡ６を生成し、イコライザ３２Ａに供給する。

図６に戻り、遅延制御部７２は、音声信号ＳＡ〜ＳＦに設定すべき遅延特性（遅延量）を算定し、この算定結果に基づいて信号処理部２１の遅延回路３３Ａ〜３３Ｆを制御する回路群である。具体的には、遅延制御部７２は、集音信号ＳＴを用いて、遅延回路３３Ａ〜３３Ｆを制御するための遅延制御信号ＤＡ〜ＤＦを生成し、これらを遅延回路３３Ａ〜３３Ｆに出力する。

増幅制御部７３は、音声信号ＳＡ〜ＳＦに設定すべき音圧レベル（増幅率）を算定し、この算定結果に基づいて可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆ（図４参照）を制御する回路群である。具体的には、増幅制御部７３は、集音信号ＳＴを用いて、可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆを制御するための増幅制御信号ＡＡ〜ＡＦを生成し、これらを可変増幅器１４Ａ〜１４Ｆに出力する。

メインコントローラ７４は、周波数特性制御部７１、遅延制御部７２および増幅制御部７３の制御、並びに信号処理部２１のスイッチ３１Ａ〜３１Ｆの切換制御などを行う。メインコントローラ７４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の演算回路および記憶回路を備えている。

次に、上記のマルチチャンネルアンプ装置におけるイコライザバンド数変換処理について説明する。なお、イコライザバンド数変換処理は、測定用信号発生器１２からの測定用信号を利用して、信号処理ユニット１１内部で実行される。図９はイコライザバンド数変換処理のフローチャートである。この処理の前提として、９バンドのイコライザパラメータが既に取得されているものとする。また、以下の処理は、各チャンネルの信号について別個に実行される。

まず、既に取得されている９バンドのイコライザパラメータがイコライザ３２に設定される（ステップＳ１０１）。

こうして、９バンドのイコライザに対してイコライザパラメータが設定されると、次に、測定用信号発生部１２から測定用信号としてのピンクノイズが生成され、スイッチ３１Ａを介して、９バンド動作に設定されたイコライザ３２Ａに供給される。９バンド動作に設定されたイコライザ３２Ａは、設定されたレベルに応じてバンド毎にピンクノイズのレベルを制御し、制御後の信号を遅延回路３３Ａに供給する（ステップＳ１０２）。

次に、周波数特性制御部７１は、９バンドのイコライザ３２Ａにより処理された出力信号である合成信号Ｓ９を６バンドで分析し、各バンドのレベル、即ち分析レベル値を取得する（ステップＳ１０３）。こうして得られた分析レベル値は、例えばメインコントローラ７４内に一時的に保存される。この分析レベル値は、５バンドのイコライザパラメータを設定する際の目標値となる。

次に、上記の分析レベル値を目標値として、５バンドのイコライザパラメータを設定する（ステップＳ１０４）。この処理を図１０に示す。まず、周波数特性制御部７１は、イコライザ３２Ａに対して、イコライザパラメータ、即ちレベル制御値の初期値を設定する（ステップＳ１１１）。なお、ここでは、６個のバンドのうち、１つのバンドは基準バンドであり、そのレベル制御値は０ｄＢとされる。

次に、測定用信号発生器１２からピンクノイズを発生してイコライザ３２Ａに供給し（ステップＳ１１２）、その出力を遅延回路３３Ａを通過させて周波数特性制御部７１へ入力する。そして、周波数特性制御部７１は、イコライザ３２Ａからの出力を６バンドで分析する（ステップＳ１１３）。そして、周波数特性制御部７１は、その６バンドの分析結果と、予めメインコントローラ７４に記憶していた分析レベル値（目標値）とを用いて、５バンドのイコライザパラメータを設定する（ステップＳ１１４）。このとき、周波数特性制御部７１は前述のように６バンドのうち、もっともレベルが０ｄＢに近いバンドを基準バンドとし、そのイコライザパラメータを０ｄＢにするとともに、他の５つのバンドのイコライザパラメータを基準バンドのレベルとの相対レベルに基づいて決定する。

こうして決定された５バンドのイコライザパラメータは、スイッチＳＷが５バンド動作側に切り替えられたイコライザ３２Ａに設定され、ステップＳ１１１〜Ｓ１１４の処理が再度行われる（ステップＳ１１５）。そして、ステップＳ１１１〜Ｓ１１４の処理を所定回数Ｙ回繰り返し（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、得られた５バンドのイコライザパラメータをバンド数変換後のイコライザパラメータとして出力する（ステップＳ１１６）。

図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）に、イコライザバンド数変換処理により得られた周波数特性の例を示す。図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）において、破線は９バンドのイコライザパラメータにより規定される周波数特性を示し、実線はバンド数変換により得られた５バンドのイコライザパラメータにより規定される周波数特性を示す。図示のように、変換後の５バンドのイコライザパラメータによる特性は、９バンドのイコライザパラメータによる特性と十分に近似している。

［変形例］
また、上記のイコライザバンド数変換処理を、所定の条件下でのみ実行することとしてもよい。具体的には、Ａ個（Ａは２以上の整数）のバンドのイコライザパラメータを、Ｂ個（Ｂは２以上の整数）のバンドに変換する場合、Ａ個のバンドのイコライザパラメータのうちの（Ａ−Ｂ）個以上のパラメータが０ｄＢである場合には、上記のイコライザバンド数変換処理は行なわず、０ｄＢ以外のパラメータをそのままＢバンドのイコライザパラメータとして使用する。例えば、上記の例で、イコライザバンド数を９バンドから５バンドへ変換する場合、元の９バンドのイコライザパラメータのうち４個以上が０ｄＢであれば、それらを除いた残りの５個のイコライザパラメータをそのまま５バンドのイコライザパラメータとして使用すればよい。

また、上記の例では、変換後のバンド数が変換前のバンド数より減少する場合となっているが、逆に変換後のバンド数が変換前のバンド数より増加するように変換を行うこともできる。この場合も、変換前のバンド数のイコライザパラメータにより規定される周波数特性を目標として、変換後のバンド数のイコライザパラメータを設定する処理を実行すればよい。

イコライザのバンド数変換の前後のイコライザ特性及び周波数特性を示す。 イコライザのバンド数変換の方法を概略的に示すブロック図である。 基準バンドを用いたバンド数削減方法を示す図である。 実施例によるマルチチャンネルオーディオシステムの構成を示すブロック図である。 マルチチャンネルオーディオシステムのスピーカ及びマイクの配置例を示す。 図４に示す信号処理ユニットの構成を示すブロック図である。 図６に示すイコライザの構成を示すブロック図である。 図６に示す周波数特性制御部の構成を示すブロック図である。 イコライザバンド数変換処理のフローチャートである。 ５バンドのイコライザパラメータ設定処理のフローチャートである。 イコライザバンド数変換により得られた周波数特性の例を示す。

符号の説明

３ アンプ装置
１１ 信号処理ユニット
４１〜４６ バンドパスフィルタ
５１〜５６ レベル設定部
３２ イコライザ
３３ 遅延回路
７１ 周波数特性制御部

Claims (5)

1. Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得手段と、
   取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎の分析レベル値を取得する分析手段と、
   前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、を備えることを特徴とするイコライザのバンド数変換装置。
2. 前記パラメータ決定手段は、
   所定の測定用信号を前記第Ｍ個の周波数帯域毎にイコライザに供給する測定用信号供給手段と、
   前記Ｍ個の各イコライザの出力が各分析レベル値と一致するように、各イコライザのパラメータを調整する調整手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のイコライザのバンド数変換装置。
3. 前記分析手段は、前記取得手段が取得したパラメータが設定された前記Ｎ個のイコライザに所定の測定用信号を供給し、当該Ｎ個のイコライザの出力に基づいて前記周波数特性を決定することを特徴とする請求項１に記載のイコライザのバンド数変換装置。
4. 前記分析手段は、
   前記周波数特性を（Ｍ＋１）個の周波数帯域について分析する手段と、
   前記（Ｍ＋１）個の周波数帯域のうち、レベルが最も０ｄＢに近い周波数帯域を基準周波数帯域とし、当該基準周波数帯域のレベルを基準として他のＭ個の周波数帯域の相対的なレベルを算出して前記分析レベル値とする手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のイコライザのバンド数変換装置。
5. Ｎ個の周波数帯域に対応するＮ個のイコライザのパラメータを取得する取得工程と、
   取得したＮ個のパラメータにより規定される周波数特性を、前記Ｎとは異なるＭ個の周波数帯域について分析し、前記Ｍ個の周波数帯域毎に分析レベル値を取得する分析工程と、
   前記分析レベル値を目標として、前記Ｍ個の周波数帯域に対応するＭ個のイコライザのパラメータを決定するパラメータ決定工程と、を備えることを特徴とするイコライザのバンド数変換方法。

Images