JP2013143763A - Loudness correction means and sound quality adjustment means - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide loudness correction and sound quality adjustment of change in sound quality resulting from different frequency characteristics of a sound that a person feels (auditorily) depending upon how loud the sound is and use thereof, and measurement of a sound pressure level in a method other than using a noise meter.SOLUTION: Loudness correction and sound quality adjustment is performed by an equalizer having characteristics approximated polygonally with three linear filter curves obtained by analyzing a loudness curve of ISO226:2003, having gradients and levels determined with values of differences in sound pressure level between a sound source and output, and arranged within ranges of 20-800 Hz, 800 Hz-6.3 kHz, and 6.3-12.5 kHz, and a sound is processed. Further, the sound pressure level is measured with a difference in signal voltage (sound pressure) level when signals of two different frequencies are heard equally in loudness (at the same auditory level) by utilizing the fact that the sound pressure level and auditory level have linear relation in frequency units, but have a large level difference in a low frequency range and almost at 1 kHz.

Description

本発明は、電気音響機器を使用した場合に、音圧レベルの大小によって聴覚が異なる周波数特性であることが原因で発生する音質の劣化を、音源と出力間での音圧レベルの差の値で特性が決まる、3本の直線による折線近似特性のイコライザを特徴とするラウドネス補正方法と音質調整方法及び音圧測定方法に関するものである。前記の各方法は、音響装置とコンピュータソフトウェア及びCDやDVD、放送音声などのメディアで構成される。  In the present invention, when an electroacoustic device is used, the sound quality degradation caused by the frequency characteristics of hearing depending on the magnitude of the sound pressure level is a value of the difference in sound pressure level between the sound source and the output. The present invention relates to a loudness correction method, a sound quality adjustment method, and a sound pressure measurement method characterized by an equalizer having a broken line approximation characteristic determined by three straight lines. Each of the above methods includes an audio device, computer software, and media such as a CD, a DVD, and broadcast audio.

スピーカーの音量を変えると音の大きさ以外に、中域の音量感に対する低域と高域の音量感(音質)も変化することが古くから知られている。この現象は、人間の聴覚が音圧レベルに対し周波数特性を持っていることに起因しているとされている。この特性を表現する等ラウドネス曲線は、1930年代のフレッチャー・マンソン曲線や1950年代にロビンソン・ダドソン曲線があったが、2003年8月に日本を含む国際共同研究チームの提案で新しい等ラウドネス曲線(図17)が国際規格ISO226:2003として発表された。  It has been known for a long time that changing the volume of a speaker changes not only the volume of the sound but also the volume feeling (sound quality) of the low range and the high range with respect to the volume sense of the mid range. This phenomenon is attributed to the fact that human hearing has frequency characteristics with respect to the sound pressure level. Equal loudness curves that express this characteristic were the Fletcher-Manson curve in the 1930s and the Robinson-Dudson curve in the 1950s. In August 2003, a new equal loudness curve ( FIG. 17) was published as the international standard ISO 226: 2003.

ラウドネス補正は、ラウドネスコントロールとして一部のステレオアンプで実用化されたが、ISO226:2003発表以前の等ラウドネス曲線が正確でなかった為か、図18(a)に示す回路と特性に代表される1KHzを中心とした特性曲線による補正が行われたが、低音がボコボコするだけと評価され、精度が低いという欠点があった。また、似た特性曲線で音質を調整出来る図18(c)に示す音質調整(トーンコントロール)がある。  Loudness correction has been put into practical use with some stereo amplifiers as loudness control, but it is represented by the circuit and characteristics shown in FIG. 18 (a), probably because the isoloudness curve before the ISO226: 2003 announcement was inaccurate. Although correction using a characteristic curve centered on 1 KHz was performed, it was evaluated that the bass sound was only lumpy, and there was a drawback that accuracy was low. Further, there is a sound quality adjustment (tone control) shown in FIG. 18C in which the sound quality can be adjusted with a similar characteristic curve.

その後、グラフィックイコライザ(アナログ機器)やデジタル処理(以下、CPUやDSPによる信号処理の意味)での補正(図18(b))が一般的になったが、聴取時に自分の耳で判断しながら調整する方法が行われ、音量を変えるたびに再調整したり、事前に調整した時のメモリデータを呼び出したりする必要がある。この方法は、個人の感性に頼るものであり、特定の数値化された指針はない。  After that, correction (Fig. 18 (b)) by graphic equalizer (analog equipment) and digital processing (hereinafter, meaning of signal processing by CPU or DSP) became common. A method of adjustment is performed, and it is necessary to readjust the memory data every time the volume is changed or to recall the memory data when the volume is adjusted in advance. This method relies on the individual's sensibility and there is no specific quantified guideline.

最近は、入力信号と出力をマイクロフォンで測定した信号を6バンド程度に分割して得た各信号のレベルと等ラウドネス曲線とをデジタル処理で比較し、各バンドのレベル調整や再合成することでラウドネス補正をすることを特徴とした方法などが提案されている。しかし、決定的な製品や確立された方法となっていない。  Recently, the level of each signal obtained by dividing the input signal and the output measured with a microphone into about 6 bands and the equal loudness curve are compared by digital processing, and the level of each band is adjusted and recombined. A method characterized by correcting the loudness has been proposed. However, it has not become a definitive product or established method.

また、音圧レベル測定はマイクロフォンを使った騒音計(Sound Level Meter)を使用しての測定方法のみである。なお、図18(d)に騒音計のブロック図の一例を示す。  The sound pressure level is measured only by a measurement method using a sound level meter using a microphone. FIG. 18D shows an example of a block diagram of the sound level meter.

特開2009−111538号公報JP 2009-111538 A 特表2009−538554号公報Special table 2009-538554

プレスリリース「2次元等ラウドネス曲線の全聴野精密決定」独立行政法人産業技術総合研究所Press release "Precise determination of all auditory areas of 2D equal loudness curves" National Institute of Advanced Industrial Science and Technology

本発明が解決しようとする課題は、人の聴覚が音圧レベルによってラウドネス周波数特性を持っていることに起因して電気音響機器の音源と出力の音圧レベルの差で発生する音質劣化の現象を、ISO226:2003等ラウドネス曲線の分析と試作及び実験で明快なラウドネス補正曲線を獲得し具現化出来た技術により、ラウドネス補正が出来る方法と音響装置、コンピュータソフトウェア及びメディアを提供することである。さらに、得られたラウドネス補正方法を利用した音質調整方法と音圧測定方法を提供することである。  The problem to be solved by the present invention is a phenomenon of sound quality degradation that occurs due to a difference between a sound source of an electroacoustic device and a sound pressure level of an output due to a human hearing having a loudness frequency characteristic depending on the sound pressure level. ISO 226: 2003 etc. to provide a method, sound apparatus, computer software and media capable of performing loudness correction by a technique capable of obtaining and realizing a clear loudness correction curve through analysis, trial production and experiment of ISO 226: 2003. Furthermore, the present invention is to provide a sound quality adjustment method and a sound pressure measurement method using the obtained loudness correction method.

なお、以下では音圧レベル(Sound Pressure Level)をSPLと省略し、単位にはdBを使用する。人の音の大きさの感覚であるラウドネスのレベル(Hearing Level)をHLと省略し、区別のためPhonsを単位として使用する。  Hereinafter, the sound pressure level (Sound Pressure Level) is abbreviated as SPL, and dB is used as a unit. The level of loudness (Hearing Level), which is a sense of human loudness, is abbreviated as HL, and Phons is used as a unit for distinction.

また、本発明での音源音圧レベルとは、例えば楽器や声をマイクロフォンでピックアップしてオンラインでスピーカーを鳴らした場合は、発音体(音源)のSPLのことである。一般に、生演奏のオーケストラのSPLは80〜100dBと言われている。  The sound source sound pressure level in the present invention is the SPL of a sound generator (sound source) when, for example, a musical instrument or voice is picked up by a microphone and a speaker is played online. Generally, it is said that the SPL of live orchestra is 80 to 100 dB.

ただし、メディアすなわちCDやDVD、映画などの記録媒体及びTVやFM放送、インターネットなどを含む放送媒体の音源音圧レベルは、ミキシング調整した調整室でのモニター音のSPLのことである。なぜなら、音楽録音スタジオの調整室で作業されたメディアは、調整室のモニター音のSPLで聴覚による調整、すなわちラウドネス補正されたものであるからである。一般に、音楽録音スタジオの調整室は85〜90dBと言われている。また、放送音声の調整室は音楽録音スタジオより低いことが多いが、統一されたレベル規定は無いと思慮される。  However, the sound source sound pressure level of media such as recording media such as CDs, DVDs, movies, and broadcast media including TV, FM broadcasts, and the Internet is the SPL of the monitor sound in the adjustment room adjusted for mixing. This is because the media worked in the adjustment room of the music recording studio is the one that is adjusted by hearing, that is, the loudness correction is performed by the SPL of the monitor sound in the adjustment room. Generally, the adjustment room of a music recording studio is said to be 85 to 90 dB. Also, the broadcast audio adjustment room is often lower than the music recording studio, but it is considered that there is no unified level regulation.

同様に、出力音圧レベルとは、スピーカーやイヤホンで聴く聴取者の耳に入るSPLのことである。一般に、家庭でのテレビの聴取は60dB、店舗のBGMでは30dB程度と言われている。また、家庭のステレオでは千差万別だが30dB〜75dB程度と思慮される。例えば、家庭のテレビ聴取では60dB辺りのラウドネス周波数特性で聴いていることになる。なお、ISO226:2003等ラウドネス特性のSPL測定は、「人の頭の中心がくる位置に置いて、人の頭のない状態で校正されている」と記載されており、同様な考え方である。  Similarly, the output sound pressure level is the SPL that enters the listener's ear listening through a speaker or earphone. Generally, listening to television at home is said to be about 60 dB, and in store BGM, about 30 dB. In addition, it is considered that it is about 30 dB to 75 dB although it is very different in the home stereo. For example, when listening to television at home, the user listens with a loudness frequency characteristic around 60 dB. Note that SPL measurement of loudness characteristics such as ISO226: 2003 is described as “calibrated without a human head at a position where the center of the human head comes”, and is based on the same concept.

音源と出力のSPLの差を、FM放送のDJ番組をFM局調整室で75dBのSPLでモニターしたものを家庭の視聴者が60dBのSPLで聴く場合を想定して以下に説明する。なお、FM局調整室ではアナウンサーの声はモニターを聴いてイコライジング調整をするが、90dB(SPL)の音楽録音スタジオで調整された音楽CDは調整無しで送出することに成る。  The difference between the SPL of the sound source and the output will be described below on the assumption that a domestic viewer listens to a 60 dB SPL of an FM broadcast DJ program monitored at an SPL of 75 dB in the FM station adjustment room. In the FM station adjustment room, the voice of the announcer listens to the monitor to make equalizing adjustments, but the music CD adjusted in the 90 dB (SPL) music recording studio is sent out without adjustment.

この時、75dBで聞くFM調整室では、CD音楽は音楽録音スタジオ調整室の90dBとの差が15dB程度で音質劣化は少ない。一方、60dBで聞く視聴者は、アナウンサーの声ではFM調整室の75dBとの差が15dB程度で済むが、CD音楽は音楽録音スタジオ調整室の90dBとの差となる為に30dBとなり、大きく異なるラウドネス周波数特性で聴くことになる。(図11参照)  At this time, in the FM adjustment room listening at 75 dB, the CD music has a difference of about 15 dB from the 90 dB of the music recording studio adjustment room, and there is little deterioration in sound quality. On the other hand, the viewer who listens at 60 dB, in the announcer's voice, the difference from 75 dB in the FM adjustment room is about 15 dB, but the CD music is 30 dB because it is different from 90 dB in the music recording studio adjustment room. Listen with loudness frequency characteristics. (See Figure 11)

結果、中域の音量感に対し低域と高域の音量感が小さい、バランスの悪い音楽に聴こえることになる。顕著な例が店舗のBGMでベースの音が聴こえない現象に表れていて、けっして天井スピーカーの特性が悪いだけでは無い。  As a result, it is possible to hear unbalanced music in which the low-frequency and high-frequency sounds are small compared to the mid-range sound. A prominent example appears in the phenomenon that the base sound cannot be heard in the BGM of the store, and the characteristics of the ceiling speaker are not only bad.

音圧測定方法とは、SPLを特定するための測定方法のことである。本発明のラウドネス補正方法にとって重要な役割を果たすのが音圧レベルであり、騒音の音圧レベルを測る目的の騒音計以外に、本発明の補正に適した測定方法が必要なためである。  The sound pressure measurement method is a measurement method for specifying SPL. The sound pressure level plays an important role for the loudness correction method of the present invention, and a measurement method suitable for the correction of the present invention is required in addition to the sound level meter for measuring the sound pressure level of noise.

上記課題「ラウドネス補正方法」を解決するための手段は、図1に示す20〜800Hz間の直線近似線(Linear Approximation)の傾き(dB/Oct)と800〜6.3kHz間の直線近似線のレベル差(dB)及び6.3kHz〜12.5kHz間の直線近似線の傾き(dB/Oct)が、SPLの差(dB)により決定される3本の直線近似線により折線近似される特性のイコライザ(等価器)によるラウドネス補正方法を用いることである。  Means for solving the above-mentioned problem “loudness correction method” include the linear approximation line (Linear Application) slope (dB / Oct) between 20 to 800 Hz and the linear approximation line between 800 to 6.3 kHz shown in FIG. The level difference (dB) and the slope (dB / Oct) of the linear approximation line between 6.3 kHz and 12.5 kHz are characteristics that are approximated by a broken line by three linear approximation lines determined by the SPL difference (dB). The loudness correction method using an equalizer is used.

Figure 2013143763
算出出来る。
Figure 2013143763
Figure 2013143763
It can be calculated.
Figure 2013143763

Figure 2013143763
きい時はプラスで計算し、プラスの時に図1の近似線は上下対象に反転する。また、20〜800Hzの近似線は800〜6.3kHzの近似線と800Hzで接続し、同様に6.3〜12.5kHzの近似線は800〜6.3kHz近似線と6.3kHzで接続する。なお、交点付近は適当な曲線で接続し、特に1KHzでは、0dBに接近するように設定する。
Figure 2013143763
When it is threshold, it is calculated as plus, and when it is plus, the approximate line in FIG. An approximate line of 20 to 800 Hz is connected to an approximate line of 800 to 6.3 kHz at 800 Hz, and similarly, an approximate line of 6.3 to 12.5 kHz is connected to an approximate line of 800 to 6.3 kHz at 6.3 kHz. . Note that the vicinity of the intersection is connected by an appropriate curve and is set to approach 0 dB particularly at 1 KHz.

以下に図を用いて、本発明によるラウドネス補正方法の動作原理を説明する。  Hereinafter, the operation principle of the loudness correction method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、図17のISO226:2003等ラウドネス曲線の曲線を数値化することにより、横軸をSPL、縦軸をHLとし主要な周波数ごとに記したものである。ここで判ることは、HLが20Phons以上では各曲線が直線即ちSPLとHLが線形な関係にあることと、周波数が1kHzから低域や高域に遠ざかるに従いSPL対HLが1対1の1kHz曲線より同じ方向に傾きを増しながら離れていっていることが判る。  FIG. 2 shows the ISO 226: 2003 loudness curve of FIG. 17 by quantifying the values so that the horizontal axis is SPL and the vertical axis is HL for each main frequency. It can be seen that when HL is 20 Phons or more, each curve is a straight line, that is, a linear relationship between SPL and HL, and a 1 kHz curve in which SPL vs. HL is 1: 1 as the frequency goes away from 1 kHz to low and high frequencies. It can be seen that they are moving away with increasing inclination in the same direction.

図3は、図2の1kHzと63Hz曲線だけを記し、HLが90Phonsと60Phonsの時に必要なSPLとの関係を示したものである。Aの1kHzと63Hzの音が同じ90Phonsで聴こえるためには63Hzを1kHzよりSPLを14.5dB大きくする必要があり、Bの60Phonsでは、90Phonsと同じレベル関係でSPLを30dB下げたのでは63HzのHLが60Phonsより18Phonsも小さく聴こえてしまう。同じHLにするには14.5dBに更に11.7dB加算しなければならないことが判る。この11.7dBが、30dBのSPLの差に対するラウドネス補正である。  FIG. 3 shows only the 1 kHz and 63 Hz curves of FIG. 2 and shows the relationship between the SPL required when HL is 90 Phones and 60 Phones. In order for A's 1 kHz and 63 Hz sound to be heard at the same 90 Phons, 63 Hz needs to be 14.5 dB larger than 1 kHz, and at B's 60 Phons, if the SPL is lowered by 30 dB with the same level relationship as 90 Phons, 63 Hz HL can be heard 18Phons smaller than 60Phons. It can be seen that for the same HL, 11.7 dB must be added to 14.5 dB. This 11.7 dB is a loudness correction for a 30 dB SPL difference.

図4は、HLが90Phonsと±10Phons差の80と100Phonsで聴こえる63Hzの3つの音Cが、SPLでは前記のSPLで+14.5dB大きくしたDの104.5dBDと±6.1dBの3つのSPLになる。これを同じSPLレベル関係で30dB下げ、90PhonsでのSPL差14.5dBとラウドネス補正の11.7dBを加算したEは、Fの60Phonsと±10Phons差の50と70Phonsで聴こえる。即ち、SPLを30dB下げても同じバランスで聴くことが出来るラウドネス補正が出来ることが判る。このことは、他の周波数でも同様にあてはまる。  FIG. 4 shows that three sounds C of 63 Hz which can be heard at 80 and 100 phons of HL difference of 90 phons and ± 10 phons are 104.5 dB of D increased by +14.5 dB in the SPL and three SPLs of ± 6.1 dB in SPL. become. This is reduced by 30 dB in the same SPL level relationship, and E obtained by adding 14.5 dB of SPL difference at 90 phons and 11.7 dB of loudness correction can be heard at 60 phons of F and 50 and 70 phons of ± 10 phons difference. That is, it can be seen that loudness correction can be performed with the same balance even if the SPL is lowered by 30 dB. This is true for other frequencies as well.

図5は、図17のISO226:2003を数値化して、実用性の低い0と10及びデータ量が少ない100Phonsを除外した等ラウドネス曲線を記したものである。
図6(a)は、図5で最も耳の感度が高い3.15kHzの値で各曲線が0dBとなるよう(曲線を上下に平行移動)に記したものである。
図6(b)は、図6(a)の60Phonsの曲線を基準(0dB)として、各曲線を60Phons曲線との差により記したものである。
FIG. 5 shows an equal loudness curve in which ISO 226: 2003 in FIG. 17 is digitized and 0 and 10 having low practicality and 100 Phons having a small amount of data are excluded.
FIG. 6A shows the values of 3.15 kHz with the highest ear sensitivity in FIG. 5 so that each curve becomes 0 dB (the curves are translated vertically).
FIG. 6B is a graph in which each curve is shown as a difference from the 60 Phons curve with the 60 Phons curve in FIG. 6A as a reference (0 dB).

図6(b)では、3.15kHzを中心としたほとんど差が無い部分と低域と高域とに規則性を持って扇状に広がる3つの領域があることが判る。この図が60Phonsに対するラウドネス補正量を示すものであり、この3.15kHzを中心にして分析することが、本発明の重要な特徴の一つである。  In FIG. 6 (b), it can be seen that there are three regions spreading in a fan shape with regularity in a portion with little difference centered on 3.15 kHz, and in a low region and a high region. This figure shows the loudness correction amount with respect to 60 phons, and it is one of the important features of the present invention to analyze centering on this 3.15 kHz.

図7は、図6(a)の手法で従来方法の1kHzが0dBとなるように記したものである。この図が、信号を6バンド程度に分割して補正する発想の原因であると思慮する。ただし、電気音響では1kHzを基準に論じられ、ISO226:2003等ラウドネス曲線でも1kHzの値を0dBとして規定されているため、以下の図ではそれに合わせている。  FIG. 7 shows the conventional method in which 1 kHz of the conventional method becomes 0 dB. This figure is considered to be the cause of the idea of correcting the signal by dividing it into about 6 bands. However, in electroacoustics, the discussion is based on 1 kHz, and in the ISO226: 2003 loudness curve, the value of 1 kHz is defined as 0 dB.

図8は、図6(b)の60Phonsとの差による曲線を元のレベルの差を付加して、直線近似線と共に記したものである。実線が図5の等ラウドネス曲線より得られるものを示し、破線が規則性を持たせて記入した直線近似線(折線近似)である。20Phonsで多少の誤差はあるが、全体に正確な近似が出来ている。また、「Difference in SPL」が0dBのラインで上下が対象であり、音源と出力とでどちらのSPLが大きくても、補正方向が逆であるだけで簡単に補正値を算出出来ることが判る。  FIG. 8 shows a curve resulting from a difference from 60 Phones in FIG. 6B with a difference between the original levels and a straight line approximation line. A solid line shows what is obtained from the equal loudness curve of FIG. 5, and a broken line is a straight line approximation line (folded line approximation) entered with regularity. Although there is some error at 20 phons, the whole can be approximated accurately. It can also be seen that the “Difference in SPL” is a 0 dB line, and the upper and lower sides are targets, and the correction value can be calculated simply by reversing the correction direction regardless of which SPL is large between the sound source and the output.

図9(a)は、20〜800Hzの帯域で、「HL対近似線の傾き(dB/Oct)」で記したものだが、線形な関係にあることが判る。
図9(b)は、6.3k〜12.5kHzの帯域で、「HL対近似線の傾き(dB/Oct)」で記したものだが、線形な関係にあることが判る。
図9(c)は、800〜6.3kHzの帯域で、「HL対基準SPL(1KHzでのSPL)と各近似線とのSPL差(dB)」で記したものだが、線形な関係にあることが判る。
FIG. 9A is a band of 20 to 800 Hz, which is indicated by “HL vs. slope of approximate line (dB / Oct)”, but it can be seen that there is a linear relationship.
FIG. 9B is a band of 6.3 k to 12.5 kHz, which is indicated by “HL vs. slope of approximate line (dB / Oct)”, but it can be seen that there is a linear relationship.
FIG. 9 (c) is a band in the range of 800 to 6.3 kHz and is expressed by “HL vs. reference SPL (SPL at 1 KHz) and SPL difference (dB) between each approximate line”, but has a linear relationship. I understand that.

その他、例えば100Hzや12.5kHzでのSPL変化の差も、線形な関係にあることが判った。  In addition, it was found that the difference in SPL change at, for example, 100 Hz or 12.5 kHz also has a linear relationship.

図10は、図8の手法で80Phonsの曲線を基準(0dB)として各曲線を、レベルの差を付加して記したものである。等ラウドネス曲線より得られる曲線と近似曲線が広い範囲で一致していることから、本近似を広範囲に適用出来ることが判る。  FIG. 10 shows each curve with a level difference added using the method of FIG. 8 with the 80 phons curve as a reference (0 dB). Since the curve obtained from the equal loudness curve and the approximate curve match in a wide range, it can be seen that this approximation can be applied in a wide range.

Figure 2013143763
なものとなっている。音源音圧レベルが90dBのCDを出力音圧レベルが30dBのBGMで聴くと、63Hzで−22dB、12.5kHzでは−9dBであり、中域だけが聴こえることの理由が判る。
Figure 2013143763
It has become a thing. When a CD with a sound source sound pressure level of 90 dB is listened to with a BGM with an output sound pressure level of 30 dB, it is -22 dB at 63 Hz and -9 dB at 12.5 kHz, and the reason why only the midrange can be heard.

図12(a)は、エネルギー比(基準値は20μパスカル)である音圧レベル(絶対レベル)の定義式と電力(パワー)の比での式を比較することで、音圧レベルの比(相対レベル)を電圧比(相対レベル)に置き換え出来る考察である。一般的にも言われていることでもあるが、これによりSPLの差で得られた補正曲線をイコライザ回路の電圧比(dB)による補正特性曲線として採用出来ることが判る。  FIG. 12 (a) compares the definition of the sound pressure level (absolute level), which is the energy ratio (the reference value is 20 μPascal), with the formula of the ratio of power (power), thereby comparing the sound pressure level ratio Relative level) can be replaced with voltage ratio (relative level). As is generally said, it can be seen that a correction curve obtained by the difference in SPL can be adopted as a correction characteristic curve based on the voltage ratio (dB) of the equalizer circuit.

図12(b)は、以上からの本発明のラウドネス補正曲線の一例である。[0029]〜[0031]の項で各近似ファクターが広い範囲で線形であることから、近似曲線間の比例関係を利用して求めた近似線の計算式が[0019]の式であり、これにより算出して記したのが図12(b)である。破線が折線近似で、実線は[0020]での「交点付近を適当な曲線で接続し、特に1KHzでは、0dBに接近するように設定する」を反映した現実的な特性で記してある。  FIG. 12B is an example of the loudness correction curve of the present invention as described above. Since the approximation factors in the terms [0029] to [0031] are linear in a wide range, the calculation formula of the approximate line obtained using the proportional relationship between the approximate curves is the formula [0019]. FIG. 12B shows the calculation and description. The broken line is a broken line approximation, and the solid line is described with realistic characteristics reflecting [0020] [Connecting the vicinity of the intersection with an appropriate curve, especially at 1 KHz, set to approach 0 dB].

図13(a)は、本発明においてSPLの差(−32dB)をラウドネス補正するイコライザ回路の一例である。R3〜R8とC1〜C3で低域の特性を作り、A2とR9、R10でゲイン調整をし、R9とC6、L1及びR11でLCの共振を使って高域の特性を作っている。なお、L1とR11はシュミレーテッド・インダクタ(Simulated Inductor)で置き換えが出来る。また、R1とR2のATT(Attenuator、減衰器)は音量可変用で、A1はインピーダンス変換してアイソレートの役割を果たし、C4は直流カット、C5は位相補償の為のものである。  FIG. 13A is an example of an equalizer circuit for correcting the difference in SPL (−32 dB) in the present invention. R3 to R8 and C1 to C3 create a low frequency characteristic, A2 and R9 and R10 adjust the gain, and R9 and C6, L1 and R11 use LC resonance to create a high frequency characteristic. It should be noted that L1 and R11 can be replaced with a simulated inductor. The R1 and R2 ATTs (attenuators) are for varying the volume, A1 performs impedance conversion by performing impedance conversion, C4 is for direct current cut, and C5 is for phase compensation.

図13(b)は、図13(a)の低域と高域イコライザ回路で作るそれぞれの周波数特性である。
図13(c)は、図13(a)のイコライザ回路で作るトータルの周波数特性である。
図13(a)〜(c)により、6dB/Octの曲線しか作れないコンデンサと抵抗1個ずつを使った図18(a)の従来のラウドネスコントロール回路では本発明の特性を作れないことから、本発明が従来方法の特性と大きく異なっていることが明確に判る。
FIG. 13B shows the frequency characteristics produced by the low-frequency and high-frequency equalizer circuits shown in FIG.
FIG. 13C shows the total frequency characteristics produced by the equalizer circuit shown in FIG.
According to FIGS. 13A to 13C, the conventional loudness control circuit of FIG. 18A using only one capacitor and one resistor capable of producing only a 6 dB / Oct curve cannot produce the characteristics of the present invention. It can be clearly seen that the present invention is significantly different from the characteristics of the conventional method.

図14(a)は、本発明を実施する場合のブロック図の一例である。補正イコライザ回路とATTを一体にしたものを2dB毎に作り、音量と補正を同時に可変する方式である。  FIG. 14A is an example of a block diagram for carrying out the present invention. In this method, a correction equalizer circuit and ATT are integrated every 2 dB, and the volume and correction are simultaneously varied.

図14(b)は、図14(a)では多数のイコライザ回路が必要であるが、同じステップで最小の回路数により実施する場合のブロック図の一例である。2、4、8、16、32dBの補正イコライザ回路とATTを一体にしたものを直列に配置し、各回路を通過又はバイパスを2進法で制御することで音量と補正を同時にコントロールする方式である。  FIG. 14B is an example of a block diagram in the case where a large number of equalizer circuits are required in FIG. A system in which a correction equalizer circuit of 2, 4, 8, 16, and 32 dB and an ATT are integrated in series, and the volume and correction are controlled simultaneously by passing or bypassing each circuit in binary. is there.

図14(c)は、図14(b)での補正イコライザ回路とATTを別々配置し、制御回路に2進法の加減算ロジックを追加することで、音量と補正を同時にコントロールするスイッチと補正イコライザだけを可変出来るスイッチの2つを配置し、補正を微調整出来る機能を付加した方式によるブロック図の一例である。  FIG. 14C shows a switch and a correction equalizer that simultaneously control the volume and the correction by arranging the correction equalizer circuit and the ATT in FIG. 14B separately and adding a binary addition / subtraction logic to the control circuit. 2 is an example of a block diagram based on a system in which two switches that can only be changed are arranged and a function capable of fine adjustment of correction is added.

図15(a)は、図14(a)〜(c)がステップ式の調整であったが、ボリュームコントロールによる連続可変が出来る回路の一例である。  FIG. 15A shows an example of a circuit that can be continuously varied by volume control, although FIGS. 14A to 14C are step type adjustments.

図15(b)は、図15(a)の回路による周波数特性である。なお、ボリュームにはBカーブを用いてあり、正確なレベルの確認にはステップ式の図14(a)〜(c)が有利であり、簡易な調整や音質調整には続可変回路が有用である。  FIG. 15B shows frequency characteristics of the circuit shown in FIG. Note that the B curve is used for the volume, and step type FIGS. 14 (a) to 14 (c) are advantageous for confirming the accurate level, and the secondary variable circuit is useful for simple adjustment and sound quality adjustment. is there.

前記[0035]から[0041]の項より、現在の回路技術で本発明のラウドネス補正が十分に実施可能なものであると共に、回路と構成はいろいろな方法で可能であることが判る。また、デジタル処理による方法でも現在の技術で置き換え出来ることも判る。  From the items [0035] to [0041], it can be seen that the present circuit technology can sufficiently perform the loudness correction of the present invention, and the circuit and the configuration can be performed in various ways. It can also be seen that digital processing methods can be replaced with current technology.

ただし、試作機での試聴でCD側にも低域の大小のばらつきがあることを確認した。この中には、モニターの音量即ち音源音圧レベルの違いに原因あると判断出来るものもあり、解決するには統一規格を決めて、音源側すなわちメディア(CDやDVD、映画、TV、FM放送など)が、音源音圧レベルを加工修正するか、デジタルデータや送出信号に音源音圧レベルを記録あるいは追加して提供することが必要であることを実感した。  However, it was confirmed by the trial listening on the prototype that there were large and small variations in the low frequency range on the CD side. Some of these can be determined to be caused by differences in the volume of the monitor, that is, the sound source sound pressure level. To solve this problem, a unified standard is determined, and the sound source side, that is, the media (CD, DVD, movie, TV, FM broadcast). Have realized that it is necessary to process and correct the sound source sound pressure level, or to record or add the sound source sound pressure level to the digital data or transmission signal.

人間は聴覚のみで音楽を聴くことが出来、その補正にとって音源音圧レベルは重要な指針(数値)であるが、現在音源音圧レベルの統一や提供は行われていない。もっとも、音源音圧レベルの違いの場合は、補正量を微調整することで補正出来る。  Humans can listen to music only by hearing, and the sound source sound pressure level is an important guideline (numerical value) for the correction, but currently the sound source sound pressure level is not unified or provided. However, if the sound source sound pressure level is different, it can be corrected by finely adjusting the correction amount.

課題「音質調整方法」を解決するための手段は、図18(c)に示す従来の回路と特性による音質調整(トーンコントロール)が1kHzを中心に対象に変化する電気的特性の視点による音質調整となっているが、本発明では図13〜15のラウドネス補正での回路と特性を用いることで、聴覚に対する音質調整を行おうとするものである。実施は、現在の回路技術で十分に実施可能なものである。  The means for solving the problem “sound quality adjustment method” is that the sound quality adjustment (tone control) based on the conventional circuit and characteristics shown in FIG. However, in the present invention, sound quality adjustment for hearing is performed by using the circuits and characteristics in the loudness correction of FIGS. Implementation is sufficiently feasible with current circuit technology.

課題「音圧測定方法」を解決するための手段は、以下に図を用いて、本発明の音圧測定の動作原理を説明する。  Means for solving the problem “sound pressure measurement method” will be described below with reference to the drawings and the operation principle of sound pressure measurement according to the present invention will be described.

図16(a)は、図17のISO226:2003等ラウドネス曲線の曲線を数値化したものを用い、横軸を「80Hzと1kHzの音圧レベルの差」とし、縦軸を「SPL」として関係を記したものである。実線が等ラウドネス曲線より得られるものを示し、破線が直線近似線である。曲線は、30dB(SPL)以上で線形な関係にあることが判る。  FIG. 16 (a) uses the ISO 226: 2003 loudness curve of FIG. 17 in numerical form, the horizontal axis is “difference in sound pressure level between 80 Hz and 1 kHz”, and the vertical axis is “SPL”. Is written. A solid line shows what is obtained from an equal loudness curve, and a broken line is a straight line approximation. It can be seen that the curves have a linear relationship above 30 dB (SPL).

なお、上記関係は電圧(音圧)レベルの差(dB)により下記計算式で算出出来る。
音圧レベル(dB)=126−(2.99×電圧レベルの差)
The above relationship can be calculated from the voltage (sound pressure) level difference (dB) by the following formula.
Sound pressure level (dB) = 126− (2.99 × voltage level difference)

このことから、異なった2つ周波数の信号(80Hzと1kHz)が同じ大きさ(聴覚レベル)に聴こえる時の信号電圧(音圧)レベルの差の値により、音圧レベル(SPL)を求められることが判る。  From this, the sound pressure level (SPL) can be obtained from the value of the difference in signal voltage (sound pressure) level when signals of two different frequencies (80 Hz and 1 kHz) can be heard at the same magnitude (hearing level). I understand that.

図16(a)では、異なった2つ周波数の信号として80Hzと1kHzを使って関係を説明したが、図2に示すように、周波数単位でのSPLとHLは30dB(SPL)以上で線形な関係であることから、周波数を変えても[0049]の考え方を採用出来ることが判る。ただし、式の定数は変わる。  In FIG. 16 (a), the relationship was explained using 80 Hz and 1 kHz as signals of two different frequencies, but as shown in FIG. 2, SPL and HL in frequency units are linear at 30 dB (SPL) or more. From the relationship, it can be seen that the concept of [0049] can be adopted even if the frequency is changed. However, the constants of the formula change.

また、図2や図5では周波数が低くなるに従い1kHzとの音圧レベルの差が大きく、変化の仕方も大きくなっていることと、図5からは630〜1kHzの間は1kHzと同じ大きさに聴こえることが判り、2つ信号の周波数や種類の選定の参考となる。  2 and 5, the difference in sound pressure level from 1 kHz increases as the frequency decreases, and the manner of change also increases. From FIG. 5, the range between 630 and 1 kHz is the same as 1 kHz. It can be heard that it can be heard, and it is a reference for selecting the frequency and type of the two signals.

図16(b)は、本発明の音圧測定方法の実施例の一つとしてのブロック図を示すものである。図では、1kHzと80Hzをオシレターやデジタル記録されたものを2つの信号とし、おのおのにボリュームとレベルメータを配置し、ミックスアンプでミックスした信号をパワーアンプ経由でスピーカーに送出することになる。  FIG. 16B shows a block diagram as one embodiment of the sound pressure measuring method of the present invention. In the figure, 1 kHz and 80 Hz are recorded as an oscillator or digitally recorded as two signals, and a volume and a level meter are respectively arranged, and a signal mixed by a mix amplifier is sent to a speaker via a power amplifier.

測定は、1kHz信号を聴いている大きさ或いは聴こうとする大きさに合わせ、次に80Hzを上げて行き、1kHzと同じ大きさに聴こえた時の各レベルメータの値の差を図16(a)や[0048]の計算式でSPLを求められる。なお、この時使う信号は単一周波数を使う方法とホワイトノイズなどを狭い帯域幅のフィルタを通し使う方法、ピアノなどの聴き慣れた音を使う方法も可能である。  The measurement is made according to the size of listening to or listening to the 1 kHz signal, and then the frequency is increased by 80 Hz, and the difference in the value of each level meter when listening to the same size as 1 kHz is shown in FIG. SPL can be obtained by the calculation formulas a) and [0048]. The signal used at this time can be a single frequency, a method using white noise or the like through a narrow bandwidth filter, or a method using a familiar sound such as a piano.

また、EXT INに入力するのは、事前に音楽編集ソフトを用いて図下部の信号波形に示すような、1kHzと80Hzが交互に出力する信号を作り、2つの音量が同じ大きさになるようにボリュームを調整することで、特定の音圧レベルを作り出す方法である。[0052]での、ミックスアンプの出力にボリュームを追加し、各信号のボリュームをプリセットとして使うことでも同様な方法が可能である。  The input to EXT IN is made in advance by using a music editing software to create a signal that alternately outputs 1 kHz and 80 Hz as shown in the signal waveform at the bottom of the figure so that the two volumes have the same volume. This is a method of creating a specific sound pressure level by adjusting the volume. A similar method is possible by adding a volume to the output of the mix amplifier in [0052] and using the volume of each signal as a preset.

図16(b)のEXT INへは、80Hzと1kHzのレベルの差をSPLが約66dBの時のレベルの差である20dBとし、1kHzを−20dBFSとしているのはCDの基準レベルが−18dBFS〜−20dBFSであるのに合わせている。この信号をCDディスクに記録し、CDとして再生装置で音量を合わせることで、CDの基準レベルをSPLが約66dBの出力音圧レベルに調整出来る方法である。この方法で作った信号を記録したCDなどのメディアも本音圧測定方法の一つである。  In FIG. 16B, the difference between the levels of 80 Hz and 1 kHz is 20 dB, which is the difference between the levels when the SPL is about 66 dB, and 1 kHz is set to −20 dBFS. The reference level of the CD is −18 dBFS to Matched to -20dBFS. By recording this signal on a CD disc and adjusting the volume as a CD with a playback device, the CD reference level can be adjusted to an output sound pressure level with an SPL of approximately 66 dB. A medium such as a CD on which a signal made by this method is recorded is one of the methods for measuring the sound pressure.

本発明による試作機で、以前に購入して録音が悪いと判断していたCDが小さい音量でも、当時聴こえなかったベースがしっかりリズムを刻み、シンバルがチキチキ鳴り、ボーカルが自然な太さの声になって全体のバランスがとれて聴けるようになった。また、音量を変えてもバランスが変わらずに大小するようになった。  Even if the volume of the CD that was previously purchased and was judged to be poorly recorded by the prototype according to the present invention is low, the bass that was not heard at that time has a firm rhythm, the cymbals sing and the vocals are naturally thick. I became able to listen to the overall balance. In addition, even if the volume is changed, the balance does not change.

今まで、聴覚の特性に付いて「人の耳は音が小さくなると低音と高音が聴こえにくくなる」や「100Hzを持ち上げればいい」などの漠然とした説明と「等ラウドネス曲線のグラフ」しか判断材料が無かったが、図11があると「屋外ステージでスピーカーから10倍の距離に離れたから、距離でSPLが20dB減少し、ラウドネス周波数特性から100Hzでさらに7dB下がるから、音楽のバランスがくずれて聴こえている」と具体的に判断出来ようになった。  Until now, only the vague explanations such as “It becomes difficult to hear low and high sounds when the human ear is low” and “100 Hz should be raised” and “Equal loudness curve graph” are attached to the characteristics of hearing. There was no material, but when there was Fig. 11, “Since it was 10 times away from the speaker on the outdoor stage, the SPL decreased by 20 dB with the distance, and the loudness frequency characteristic further decreased by 7 dB at 100 Hz, so the music balance was lost. I can hear it specifically. "

さらに、「大きな音量でBGM曲のCDをチェックし、BGM音量で聴いた時に中音域しか聴こえない」ことに対し「スピーカーの指向性やリニヤリティ、耳の特性が原因」とあきらめていたものを、「CDの音源音圧レベルが85dBで、出力音圧レベルが35dBであるから50dBのラウドネス補正が必要である」と数値で対応出来るようになった。  In addition, what was given up as "caused by the directivity, linearity, and ear characteristics of the speakers" for "checking the CD of the BGM song at a high volume and only listening to the middle range when listening at the BGM volume" “The sound source sound pressure level of the CD is 85 dB and the output sound pressure level is 35 dB, so a loudness correction of 50 dB is necessary.”

また、図8や図10から聴覚特性の変化が直線的であり、正確な比例関係を持ち、図5からは低音が、例えば20Hzでは、なかなか聴こえるレベルに達しないが聴こえ出すと800〜6.3kHzに比べて2倍の変化となって聴こえ、低域のレベル調整がクリチカルであることも判った。  8 and 10, the change of the auditory characteristic is linear and has an accurate proportional relationship. From FIG. 5, for example, at 20 Hz, the bass level does not reach a level that can be heard easily, but it is 800-6. It was heard that the change was twice that of 3 kHz, and the low level adjustment was critical.

さらに、試作機で多くのCDを小さい音量で聴いたが、CDによって音量の差が多いことと共に低域の大小にもばらつきがあることを確認した。この低域の違いは、録音調整時のモニタースピーカーの周波数特性によるものとモニターの音量即ち音源音圧レベルの違いに原因あると判断出来ものがある。スピーカーの特性に関してはFFTを使って周波数特性や位相を極限まで追い込めるように成った現在の技術で解決されるが、音源音圧レベルと出力音圧レベルの差を原因として発生している音質劣化は、モニター音量の厳格な管理と図8のような数値化した指針で修正していく必要がある。  Furthermore, many CDs were listened to with a small volume on the prototype, but it was confirmed that there was a large difference in volume depending on the CD, as well as variations in the low frequency. This difference in low frequency can be determined to be due to the difference in the monitor speaker frequency characteristics during recording adjustment and the difference in the volume of the monitor, that is, the sound source sound pressure level. With regard to the characteristics of the speakers, the current technology that can drive the frequency characteristics and phase to the limit using FFT is solved, but the sound quality generated due to the difference between the sound source sound pressure level and the output sound pressure level Deterioration needs to be corrected with strict control of monitor volume and numerical guidelines as shown in FIG.

解決策は音源音圧レベルに統一した規格を設けてレベル合わせをすることが一番だが、モニターのSPLをメディアのデータに加えて提供することも解決策の一つと思慮する。統一規格は聴取出来る範囲で低域と高域でレベルの差が小さい90dBぐらいが適当と思われ、規格音量を出せない設備では、本ラウドネス補正を用いてレベル変換をすることも可能である。  The best solution is to set a standard for the sound source sound pressure level and adjust the level, but providing the SPL of the monitor in addition to the media data is also considered as one of the solutions. In the unified standard, it is considered that 90 dB with a small difference in level between the low range and the high range is suitable for listening, and the level conversion can be performed by using this loudness correction in the equipment that cannot produce the standard volume.

現状のままでは、映像が照度やカラー調整などの管理を綿密に施すことで地上デジタル放送にみられるような高いクオリティを確保出来ているのに比べ、音声は「テレビ放送における音声レベル運用規準」の運用が決まったことで、音量の大小の差は縮小していくと思われるが、ラウドネス周波数特性への対応が行われないかぎり、音楽がカシャカシャ聴こえることは解決されない。  Compared to the fact that the quality of the video can be assured with high quality as seen in digital terrestrial broadcasting by carefully managing the illuminance, color adjustment, etc., the audio is the “audio standard for TV broadcasting”. It seems that the difference in volume will be reduced by the operation of, but it will not be solved that the music can be heard as long as the loudness frequency characteristics are not dealt with.

音おけるクオリティ向上は、作り手の芸術性を聴き手に正確に伝えるのに必要不可欠なものであり、聴取者が耳で感じ取る周波数特性は音のクオリティの重要な要素であるはずであり、聴覚の周波数特性への唯一の対策がラウドネス補正である。また、本発明は、聴覚の特性を国際規格で裏付けされたグラフと数値で示してくれている。以上から、本発明で提示したものが電気音響と聴覚との関係に新たな方向性を与えてくれるものと思慮する。  Improving sound quality is essential to accurately convey the artist's artistry to the listener, and the frequency characteristics felt by the listener should be an important element of sound quality. The only measure against the frequency characteristic of the is the loudness correction. In addition, the present invention shows the characteristics of hearing with graphs and numerical values supported by international standards. From the above, it is considered that what is presented in the present invention gives a new direction to the relationship between electroacoustics and hearing.

音圧レベルの差により特性が決まる3本の直線フィルタ曲線で折線近似する本発明のラウドネス補正近似曲線と計算式を示している。 等ラウドネス曲線をSPL対HLで主要周波数ごとの関係を示している。 1kHzと63Hz曲線によるHLとSPLとの関係からのラウドネス補正を示している。 1kHzと63Hz曲線によるHLとSPLとの関係からラウドネス補正が出来ることを示している。 等ラウドネス曲線を数値化して、HLの0と10、100Phonesの曲線を除外して再グラフ化したものを示している。 (a)は,図5を聴覚感度が高い3.15kHzで各曲線が0dBとなるようにして示している。(b)は,図6(a)を60Phonsの曲線を基準(0dB)として、その差を示している。 図6(a)の手法で従来方法の1kHzが0dBとなるようにして示している。 図6(b)のラウドネス補正量曲線を元のレベルの差を付加し、直線近似線と共に示している。 (a)は,20〜800Hzの帯域で、HL対近似線の傾きで示している。(b)は,6.3k〜12.5kHzの帯域で、HL対近似線の傾きで示している。(c)は,800〜6.3kHzの帯域で、HL対基準SPL(1KHzでのSPL)と各近似線とのSPLの差で示している。 図8の手法で80Phonsの曲線を基準(0dB)として各曲線を元のレベルの差を付加し、直線近似線と共に示している。

Figure 2013143763
(a)は,SPLの差による補正曲線のdB値を電圧比のdB値に置き換えた特性曲線で補正出来ることを示している。(b)は,各近似が線形であることから、比例計算で算出した本発明のラウドネス補正曲線の一例を示している。 (a)は,本発明でのSPLの差(−32dB)をラウドネス補正するイコライザ回路の一例を示している。(実施例1) (b)は,図13(a)の低域と高域イコライザ回路での、各の周波数特性を示している。(c)は,図13(a)のイコライザ回路のトータル周波数特性を示している。 (a)は,補正イコライザ回路とATTを一体にしたものをレベル毎に作り、音量を切り替え選択する実施例の一つとしてのブロック図を示している。(実施例2) (b)は,2、4、8、16、32dBの補正イコライザ回路とATTを一体にしたものを直列に配置し、各回路を通過又はパスを2進法で制御することで音量を切り替え選択する、実施例の一つとしてのブロック図を示している。(実施例3) (c)は,図14(b)での補正イコライザ回路とATTを別々配置し、同様に音量を切り替え選択する制御回路に2進法の加減算ロジックを追加し、補正とATTが同期して動作するスイッチとイコライザ回路のみを調整出来るスイッチを配置した、実施例の一つとしてのブロック図を示している。(実施例4) (a)は,本発明でのSPLの差(MAX−16dB)をボリュームコントロールで連続的にラウドネス補正するイコライザ回路の一例を示している。(実施例5) (b)は,図15(a)のイコライザ回路での、周波数特性の変化を示している。 (a)は,80Hzと1kHzの信号が同じ大きさで聴こえる時の信号電圧レベルの差とSPLの関係を示している。(b)は,本発明でSPLを測定するためのブロック図の一例を示している。(実施例6) [非特許文献1]に示す文献に記載の「2003年8月発表の新国際規格等ラウドネス曲線 ISO226:2003」を示している。 (a)は,従来方法によるラウドネス補正の回路と特性の一例を示している。(b)は,従来方法にグラフィックイコライザやデジタル処理でのラウドネス補正の様子を示している。(c)は,従来方法による音質調整の回路と特性の一例を示している。(d)は,従来方法による騒音計のブロック図の一例を示している。 3 shows a loudness correction approximate curve and a calculation formula of the present invention in which a polygonal line is approximated by three linear filter curves whose characteristics are determined by the difference in sound pressure level. An equal loudness curve is shown in SPL vs. HL for each major frequency. The loudness correction from the relationship between HL and SPL by the 1 kHz and 63 Hz curves is shown. The relationship between HL and SPL according to the 1 kHz and 63 Hz curves indicates that loudness correction can be performed. The equal loudness curve is digitized, and the graph is re-graphed by excluding the HL 0, 10, and 100 Phones curves. FIG. 5A shows FIG. 5 so that each curve becomes 0 dB at 3.15 kHz where the auditory sensitivity is high. FIG. 6B shows a difference between FIG. 6A and the curve of 60 phons as a reference (0 dB). In the method of FIG. 6A, 1 kHz of the conventional method is shown to be 0 dB. The loudness correction amount curve of FIG. 6B is shown together with a linear approximation line with the original level difference added. (A) is the band of 20 to 800 Hz, and is shown by the slope of the HL vs. approximate line. (B) is a band of 6.3 to 12.5 kHz, and is shown by the slope of HL vs. approximate line. (C) is a band of 800 to 6.3 kHz, and is shown by the difference of SPL between HL vs. reference SPL (SPL at 1 KHz) and each approximate line. In the method of FIG. 8, each curve is added with a difference of the original level using an 80 phons curve as a reference (0 dB), and is shown together with a straight line approximation line.
Figure 2013143763
(A) shows that correction can be made with a characteristic curve in which the dB value of the correction curve due to the difference in SPL is replaced with the dB value of the voltage ratio. (B) shows an example of the loudness correction curve of the present invention calculated by proportional calculation because each approximation is linear. (A) shows an example of an equalizer circuit for correcting the loudness correction of the difference (−32 dB) of SPL in the present invention. (Example 1) (b) has shown each frequency characteristic in the low region and high region equalizer circuit of Fig.13 (a). (C) shows the total frequency characteristic of the equalizer circuit of FIG. (A) shows a block diagram as one embodiment in which a correction equalizer circuit and an ATT are integrated for each level and the volume is switched and selected. (Embodiment 2) In (b), a correction equalizer circuit of 2, 4, 8, 16, and 32 dB and an ATT are arranged in series, and each circuit is passed or controlled by a binary system. FIG. 3 shows a block diagram as one embodiment in which the sound volume is switched and selected. (C) Third Embodiment FIG. 14 (c) shows that the correction equalizer circuit and ATT in FIG. 14 (b) are separately arranged, and a binary addition / subtraction logic is similarly added to the control circuit for switching and selecting the volume. 1 shows a block diagram as one embodiment in which switches that operate synchronously and switches that can adjust only an equalizer circuit are arranged. Example 4 (A) shows an example of an equalizer circuit that continuously corrects the loudness of the SPL difference (MAX-16 dB) according to the present invention by volume control. (Example 5) (b) has shown the change of the frequency characteristic in the equalizer circuit of Fig.15 (a). (A) shows the relationship between the signal voltage level difference and SPL when the 80 Hz and 1 kHz signals can be heard with the same magnitude. (B) shows an example of a block diagram for measuring SPL in the present invention. (Example 6) The “new international standard loudness curve ISO 226: 2003 published in August 2003” described in [Non-Patent Document 1] is shown. (A) shows an example of a circuit and characteristics of a loudness correction by a conventional method. (B) shows the state of loudness correction by a graphic equalizer or digital processing in the conventional method. (C) shows an example of a circuit and characteristics of sound quality adjustment by a conventional method. (D) shows an example of a block diagram of a conventional sound level meter.

発明を実施するための形態は、ラウドネス補正方法や音質調整方法では、機能が単独又は再生機やアンプなどと一体な電気音響装置及びコンピュータのソフトウエア。または、補正を加えたメディア、或いは音源音圧レベルを記録や追加したメディア。  The form for carrying out the invention is an electroacoustic apparatus and computer software whose functions are independent or integrated with a player, an amplifier, etc. in the loudness correction method and the sound quality adjustment method. Or media with corrections, or media with recorded or added sound source sound pressure levels.

音圧レベル測定方法では、周波数と電圧が共に異なる信号で測定出来るようにした装置及びその為の信号を記録したメディア。  In the sound pressure level measurement method, a device that can measure signals with different frequencies and voltages, and a medium on which the signal is recorded.

図13(a)は、本発明のラウドネス補正方法と音質調整方法での実施例の一つとしてのイコライザ回路である。  FIG. 13A shows an equalizer circuit as one embodiment of the loudness correction method and the sound quality adjustment method of the present invention.

図14(a)は、本発明のラウドネス補正方法と音質調整方法での実施例の一つとしてのブロック図である。  FIG. 14A is a block diagram as one embodiment of the loudness correction method and the sound quality adjustment method of the present invention.

図14(b)は、本発明のラウドネス補正方法と音質調整方法での実施例の一つとしてのブロック図である。  FIG. 14B is a block diagram as one embodiment of the loudness correction method and the sound quality adjustment method of the present invention.

図14(c)は、本発明のラウドネス補正方法と音質調整方法での実施例の一つとしてのブロック図である。  FIG. 14C is a block diagram as one embodiment of the loudness correction method and the sound quality adjustment method of the present invention.

図15(a)は、本発明のラウドネス補正方法と音質調整方法での実施例の一つとしてのイコライザ回路である。  FIG. 15A shows an equalizer circuit as one embodiment of the loudness correction method and the sound quality adjustment method of the present invention.

図16(b)は、本発明の音圧測定方法での実施例の一つとしてのブロック図である。  FIG.16 (b) is a block diagram as one of the Examples in the sound pressure measuring method of this invention.

産業上の利用の可能性は、ステレオ音響機器やヘッドホン再生器、車等の乗り物や店舗の音響機器、音楽産業や放送産業、PA業界などの業務用音響機器、各種音響メディア及び音響測定機器などであり、特に音楽の録音や再生をする分野である。  Industrial applicability includes stereo audio equipment, headphone regenerators, vehicles such as cars and store audio equipment, audio equipment for music industry, broadcasting industry, PA industry, etc., various audio media and sound measurement equipment, etc. In particular, it is an area where music is recorded and played.

Claims (4)

音源と出力の音圧レベルの差の値により傾きとレベルが決まる、20〜800Hz間と800〜6.3kHz間及び6.3kHz〜12.5kHz間に配置される3本の直線フィルタ曲線により折線近似される特性のイコライザにより、人が持つ音の大きさの感覚(聴覚)が音の大小によって異なった周波数特性を持っていることが原因で発生する音質の劣化を補正するラウドネス補正の方法とラウドネス補正方法を用いた音響装置であり、補正イコライズのみの機能によるものや音量調整と同期して機能するもの、補正のみの機能と同期する機能のものが混在するもの、特定の音圧レベルでの補正曲線の幾つかを抽出(BGM用など)した機能のもの、変化が連続可変或いはステップ式であるもの、低域と高域が別々や高域の補正を省略したものなどであり、処理方法がアナログ回路によるものとデジタル処理によるものを含み、補正機能が単独なものと再生機やアンプなどの装置と一体なもの及びコンピュータのソフトウエア。  The slope and level are determined by the difference between the sound pressure level of the sound source and the output. The line is broken by three linear filter curves arranged between 20 and 800 Hz, between 800 and 6.3 kHz, and between 6.3 kHz and 12.5 kHz. A loudness correction method that corrects deterioration in sound quality caused by the fact that the sense of loudness of humans (hearing) has different frequency characteristics depending on the magnitude of the sound, using an equalizer with approximate characteristics An acoustic device that uses the loudness correction method, which has a function that uses only correction equalization, a function that works in synchronization with volume adjustment, a function that uses a function that only synchronizes with the correction function, and a specific sound pressure level. A function that extracts some of the correction curves (for BGM, etc.), a change that is continuously variable or stepped, a low frequency and a high frequency are separate, and high frequency correction is omitted Things and the like, include those processing method according to digital processing and by analog circuits, the correction function is solely that as the player or device integral ones and computer software, such as amplifiers. 前記ラウドネス補正方法により得られイコライザ曲線を用いた、音質調整(トーンコントロール)及び信号変換などの機能(低域と高域が別々や高域を省略したものを含む)を持つ音質調整や信号変換方法、処理方法がアナログ回路やデジタル処理による装置及びコンピュータのソフトウエア。  Sound quality adjustment and signal conversion with functions such as sound quality adjustment (tone control) and signal conversion using the equalizer curve obtained by the above loudness correction method (including those in which the low frequency and high frequency are separated or the high frequency is omitted) Methods and processing methods are analog circuits and digital processing devices and computer software. 前記ラウドネス補正方法や補正曲線により、CD(MP3など圧縮されたものを含む)やDVD、映画などの記録媒体及びTVやFMとインターネットなどを含む放送媒体の送出信号すなわちメディアに、BGM用やイヤホン用、60dB用などと特定の音圧レベルでの聴取用あるいは音源音圧レベル合わせて統一するために補正(加工)を加えた(表示を含む)メディア。また、そのデジタルデータに音源音圧レベルを記録又は追加(略符号を含む)することや追加したメディア。  Depending on the loudness correction method and the correction curve, it is possible to use BGM or earphones for sending signals, that is, media such as recording media such as CD (including compressed ones such as MP3), DVD, movies, and broadcasting media including TV, FM, and the Internet Media for which correction (processing) has been added (including display) so as to be unified for listening at a specific sound pressure level, or for sound source sound pressure level, such as for 60 dB and for 60 dB. In addition, the sound source sound pressure level is recorded or added to the digital data (including an abbreviated code) or added media. 周波数と電圧が共に異なる信号が、同じ大きさの音(聴覚レベル)に聴こえる時の信号電圧(音圧レベル)の差によって音圧レベル(SPL)が特定出来ることを利用した、音圧測定方法と音圧レベル測定装置及び測定のための信号を記録したメディア。  A sound pressure measurement method using the fact that the sound pressure level (SPL) can be specified by the difference in signal voltage (sound pressure level) when signals having different frequencies and voltages are heard in the same sound level (hearing level). And sound pressure level measuring device and media recording signals for measurement.
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