JP3112913B2 - 音質調整装置 - Google Patents

音質調整装置

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JP3112913B2
JP3112913B2 JP01344056A JP34405689A JP3112913B2 JP 3112913 B2 JP3112913 B2 JP 3112913B2 JP 01344056 A JP01344056 A JP 01344056A JP 34405689 A JP34405689 A JP 34405689A JP 3112913 B2 JP3112913 B2 JP 3112913B2
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    • H03G5/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307Frequency adjustment, e.g. tone control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
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  • Signal Processing (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は音質調整装置に関し、特に前後チャンネルの
オーディオ出力を有する音響装置における音質調整装置
に関する。
背景技術 音質調整装置としては、高音及び低音レベルをキー操
作に応じて制御するものが一般的であり、複数のチャン
ネルをオーディオ出力を有する音響装置に備えられた音
質調整装置においては全てのチャンネルに対し同一の周
波数特性で音質調整が行なわれる。
前方(フロント)及び後方(リア)で左右チャンネル
のオーディオ出力を各々有するいわゆる4スピーカ対応
の車載音響装置においては、通常、車室内のスピーカ取
付条件から前方には小口径のスピーカが配置され、後方
には前方より比較的大口径のスピーカが配置される。こ
のような車載音響装置に備えられた音質調整装置におい
ては、例えば、低音不足を補うためユーザが低音調整ツ
マミを操作して音響出力の低音レベルを上昇させると、
音響出力全体の低域が増すものの、上記の如く前方スピ
ーカは小口径であるためスピーカの能力を越えて歪みが
多く生ずることとなるという問題点があった。また、前
座席にて高音不足のため高音調整ツマミの操作により音
響出力の高音レベルを上昇させると、後座席では後方ス
ピーカの真近のため後座席に位置する同乗者には高域が
強過ぎて不快感を与えるという問題点があった。
発明の概要 [発明の目的] 本発明の目的は、前方及び後方チャンネルのオーディ
オ出力を有する音響装置において前方スピーカからの音
響出力を歪ませることなく低音レベルを調整できかつ後
方スピーカに近い位置の聴取者に不快感を与えることな
く高音レベルを調整することができる音質調整装置を提
供することである。
[発明の構成] 本発明による音質調整回路は、前方及び後方チャンネ
ルの各オーディオ出力を発生する音響装置における音質
調整装置であって、前方及び後方チャンネルにおいて独
立して音質調整を行なう前方用及び後方用音質調整手段
を有し、前方用及び後方用音質調整手段は所定モード時
には単一の操作に応じて双方の音質調整設定レベル差を
維持しつつ連動して音質調整設定レベルを変化させるこ
とを特徴としている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明
する。
第1図に示した本発明の一実施例たる音質調整装置に
おいては、DSP(ディジタル信号プロセッサ)2が用い
られている。左右(Lch,Rch)チャンネルのアナログオ
ーディオ信号がA/D変換器1を介してDSP2内の入力イン
ターフェース3に供給される。入力インターフェース3
にはデータバス4が接続されており、このデータバス4
はデータ群を一時記憶するデータメモリ17及び乗算器5
の一方の入力に接続されている。データメモリ17には1
サンプリング周期毎にデータメモリ17の読出しアドレス
から1を減算するデクリメントカウンタ15が接続されて
いる。乗算器5の他方の入力には係数データを保持する
ためのバッファメモリ6が接続されている。バッファメ
モリ6には係数RAM7が接続され、RAM7には複数の係数デ
ータが記憶される。後述のシーケンスコントローラ10か
らのタイミング信号に応じてRAM7に記憶された係数デー
タ群のうちから1つの係数データが順次読み出され、そ
れがバッファメモリ6に供給されて保持される。バッフ
ァメモリ6に保持された係数データは乗算器5に供給さ
れる。ALU(加算器)8は乗算器5の計算出力を累算す
るために設けられており、一方の入力に乗算器5の計算
出力が供給され、他方はデータバス4に接続されてい
る。ALU8の計算出力にはアキュームレータ9が接続さ
れ、アキュームレータ9の出力はデータバス4に接続さ
れている。
また、データバス4には出力インターフェース11が接
続され、出力インターフェース11から出力されるディジ
タルオーディオ信号はディジタルフィルタ12を介してD/
A変換器13に供給される。D/A変換器13からは前方(フロ
ント)チャンネルのオーディオ信号が出力される。同様
にデータバス4には出力インターフェース18が接続さ
れ、出力インターフェース18から出力されるディジタル
オーディオ信号はディジタルフィルタ19を介してD/A変
換器21に供給される。D/A変換器21からは後方(リア)
チャンネルのオーディオ信号が出力される。
A/D変換器1、インターフェース3,11、乗算器5、係
数RAM7、ALU8、アキュームレータ9及びメモリ制御回路
19の動作はシーケンスコントローラ10によって制御され
る。シーケンスコントローラ10はプログラムメモリ20に
書き込まれた処理プログラムに従って動作すると共にマ
イクロコンピュータ14からの指令に応じて動作する。
マイクロコンピュータ14にはキーボード16が接続され
ている。キーボード16には低音調整アップ/ダウンキ
ー、高音調整アップ/ダウンキー、及び音質調整モード
選択キー(共に図示せず)が設けられており、これらキ
ーの操作に応じてマイクロコンピュータ14はRAM7の係数
データの書き込みを制御する。
かかる構成においては、A/D変換器1に供給されるオ
ーディオ信号は所定のサンプリング周期毎にディジタル
オーディオ信号データに変換されてインターフェース3
を介してデータメモリ17に供給されて記憶される。一
方、RAM7から読み出された係数データはバッファメモリ
6に供給されて保持される。シーケンスコントローラ10
はインターフェース3からデータを読み込むタイミン
グ、データメモリ17から乗算器5へ選択的にデータを転
送するタイミング、RAM7から各係数データを出力するタ
イミング、乗算器5の乗算動作タイミング、ALU8の加算
動作タイミング、アキュームレータ9の出力タイミング
及びインターフェース11,18から演算結果のデータを出
力するタイミング等のタイミングをとる。これらのタイ
ミングが適切にとられることにより、例えば、バッファ
メモリ6から係数データαが、またデータメモリ17か
らデータd1が乗算器5に供給され、乗算器5において先
ず、α・d1が演算される。このα・d1が演算される
とALU8において0+α・d1が演算され、その演算結果
がアキュームレータ9において保持される。次いで、バ
ッファメモリ6から係数データαが、またデータメモ
リ17からデータd2が出力されると、乗算器5においてα
・d2が演算され、アキュームレータ9からα・d1
出力されて、ALU8においてα・d1+α・d2が演算さ
れ、その演算結果がアキュームレータ9において保持さ
れる。これを繰り返すことにより が算出される。
かかる本発明による音質調整装置におけるDSP2の動作
を等価回路で示すと第2図の如くなる。すなわち、フロ
ント用の低音調整回路25及び高音調整回路26と、リア用
の低音調整回路27及び高音調整回路28とからなり、各回
路25〜28各々は2次IIR型フィルタから構成される。低
音調整回路25について説明すると、データ信号が供給さ
れる入力端には係数乗算器31及び遅延素子32が接続され
ている。遅延素子32の出力には係数乗算器33及び遅延素
子34が接続されている。遅延素子34の出力には更に係数
乗算器35が接続されている。係数乗算器31,33,35の各出
力は加算器36に接続されている。加算器36の出力には高
音調整回路26が接続されると共に遅延素子37が接続され
ている。遅延素子37の出力には係数乗算器38及び遅延素
子39が接続されている。遅延素子39の出力には更に係数
乗算器40が接続されている。係数乗算器38,40の各出力
も加算器36に接続されている。
遅延素子32,34,37,39の各遅延時間はシーケンスコン
トローラ10によって指令されて行なわれる1ステップ分
の動作時間に相当する。よって、乗算器33に供給される
データは乗算器31に供給されるデータより1ステップ前
のデータであり、乗算器35に供給されるデータは乗算器
31に供給されるデータより2ステップ前のデータであ
る。乗算器38,40についても同様である。乗算器31,33,3
5,38,40において乗算される係数が後述する係数データc
0〜c4に対応する。
かかる2次IIR型フィルタをDSP2によってディジタル
処理により形成する場合、DSP2は次の如く動作する。
先ず、第1ステップにおいてデータメモリ17のn番地
から入力オーディオ信号データdnを読み出し、またRAM7
から係数データc2を読み出してバッファメモリ6に転送
することにより乗算器5にて乗算させる。その乗算結果
c2・dnには第1ステップより2ステップ後の第3ステッ
プにおいてALU8によって0が加算されてその加算結果が
アキュームレータ9に保持される。
第2ステップにおいてはデータメモリ17のn−1番地
から信号データdn-1を読み出し、読み出された信号デー
タdn-1とRAM7から新たに読み出した係数データc1とを乗
算器5にて乗算させる。その乗算結果c1・dn-1には第4
ステップにおいてALU8によってアキュームレータ9の保
持値(第3ステップの加算結果)が加算されてその加算
結果がアキュームレータ9に保持される。次いで、第3
ステップにおいては入力信号データINをインターフェー
ス3からデータメモリ17のn−2番地及び乗算器5に転
送してRAM7から新たに読み出した係数データc0と乗算器
5にて乗算させる。その乗算結果c0・INには第5ステッ
プにおいてALU8によってアキュームレータ9の保持値
(第4ステップの加算結果)が加算されてその加算結果
がアキュームレータ9に保持される。
第4ステップにおいてはデータメモリ17のn+2番地
から信号データdn+2を読み出し、読み出した信号データ
dn+2とRAM7から新たに読み出した係数データc4とを乗算
器5にて乗算させる。その乗算結果c4・dn+2には第6ス
テップにおいてALU8によってアキュームレータ9の保持
値(第5ステップの加算結果)が加算されてその加算結
果がアキュームレータ9に保持される。そして第5ステ
ップにおいてはデータメモリ17のn+1番地から信号デ
ータdn+1を読み出し、読み出された信号データdn+1と読
み出された係数データc3とを乗算器5にて乗算させる。
その乗算結果c3・dn+1には第7ステップにおいてALU8に
よってアキュームレータ9の保持値(第6ステップの加
算結果)が加算されてその加算結果が出力データとして
アキュームレータ9に保持されると共にデータメモリ17
のn番地に書き込まれる。なお、各係数データc0〜c4
後述の如くマイクロコンピュータ14の内部メモリ(図示
せず)からマイクロコンピュータ14内のプロセッサによ
り読み出されてRAM7の所定の係数データエリアに転送さ
れたものである。この係数データエリアは係数RAM7内の
1エリアであり、このような係数データエリアとしフロ
ント低音係数データエリア、フロント高音係数データエ
リア、リア低音係数データエリア及びリア高音係数デー
タエリアが係数RAM7内に形成されている。各エリアは例
えば、第3図の如く形成されており、このエリアにはア
ドレス1から順に係数データc2,c1,c0,c4,c3の如く読み
出される順にマイクロコンピュータ14によって1つの係
数データ群として書き込まれると共にシステムコントロ
ーラ10のタイミング信号によってアドレス順に1係数デ
ータ毎に読み出される。
次に、マイクロコンピュータ14において上記した内部
メモリには第4図に示すように低音係数データ群B(+
12dB),B(+10dB),B(+8dB)………B(−10dB),B
(−12dB)が2dBステップで記憶されている。また、高
音係数データ群T(+12dB),T(+10dB),T(+8dB)
………T(−10dB),T(−12dB)も同様に記憶されてい
る。これら各係数データ群はデータ群毎に値が設定され
た上記した係数データc0〜c4からなる。
マイクロコンピュータ14はキーボード16の低音調整ア
ップ/ダウンキーが操作されると、第5図に示すように
音質調整モードが共通モードであるか否かを判別する
(ステップ51)。これはキーボード16の音質調整モード
選択キーにより共通モード状態が選択されているか否か
を判別することにより行なわれる。すなわち、音質調整
モード選択キーは操作する毎にフロントの音質調整を調
整するフロントモード、リアの音質調整を調整するリア
モード、そしてフロント及びリア両方の音質調整を調整
する共通モードのうちの1モードが繰り返し選択できる
ものである。例えば、モードフラグFMの内容が音質調整
モード選択キーが操作される毎に1〜3内で1ずつ変化
するようにされることによりモードフラグFMの内容から
現モードが判別される。音質調整モードが共通モードで
はない場合にはフロントモードであるか否かを判別する
(ステップ52)。フロントモードの場合にはフロント音
質調整可能範囲内であるか否かを判別する(ステップ5
3)。このステップ53においては第6図に示すようにフ
ロントモード時に低音調整アップ/ダウンキーうちのア
ップキーが操作されたか否かを判別する(ステップ7
1)。アップキーが操作されたならばフロント低音レベ
ル変数FBを2だけ増大させ(ステップ72)、低音調整ダ
ウンキーが操作されたならばフロント低音レベル変数FB
を2だけ減少させる(ステップ73)。そしてフロント低
音レベル変数FBが上限値+12以下で下限値−12以上であ
るか否かを判別する(ステップ74,75)。−12≦FB≦+1
2ならば、フロント音質調整可能範囲内であり、フロン
ト低音レベル変数FBに応じた低音係数データ群B(FBd
B)を内部メモリから読み出す(ステップ54)。そして
読み出した低音係数データ群B(FBdB)を係数RAM7のフ
ロント低音係数データエリアに転送して書き込む(ステ
ップ55)。FB<−12又はFB>+12ならば、フロント音質
調整可能範囲外であるのでFB=−12又はFB=+12として
(ステップ76,77)本ルーチンを終了する。
ステップ52においてフロントモードでないと判別した
場合にはリアモードであるので、リア音質調整可能範囲
内であるか否かを判別する(ステップ56)。このステッ
プ56においてはステップ53と同様に低音調整アップキー
が操作される毎にリア低音レベル変数RBが2ずつ増大
し、低音調整ダウンキーが操作される毎にリア低音レベ
ル変数RBが2ずつ減少するようにされるので、リア低音
レベル変数RBが上限値+12以下で下限値−12以上である
か否かを判別する。−12≦RB≦+12ならば、リア音質調
整可能範囲内であり、リア低音レベル変数RBに応じた低
音係数データ群B(RBdB)を内部メモリから読み出す
(ステップ57)。そして読み出した低音係数データ群B
(RBdB)を係数RAM7のリア低音係数データエリアに転送
して書き込む(ステップ58)。RB<−12又はRB>+12な
らば、リア音質調整可能範囲外であるのでRB=−12又は
RB=+12として本ルーチンを終了する。なお、変数FB及
びRBの初期値は0である。
一方、ステップ51において共通モードと判別した場合
には、ステップ53と同様にフロント音質調整可能範囲内
であるか否かを判別する(ステップ59)。フロント音質
調整可能範囲内ならば、ステップ56と同様にリア音質調
整可能範囲内であるか否かを判別する(ステップ60)。
リア音質調整可能範囲内ならば、フロント低音レベル変
数FBに応じた低音係数データ群B(FBdB)を内部メモリ
から読み出し、またリア低音レベル変数RBに応じた低音
係数データ群B(RBdB)を内部メモリから読み出す(ス
テップ61)。そして読み出した低音係数データ群B(FB
dB)を係数RAM7のフロント低音係数データエリアに転送
して書き込み、また低音係数データ群B(RBdB)を係数
RAM7のリア低音係数データエリアに転送して書き込む
(ステップ62)。
ステップ59においてフロント音質調整可能範囲外であ
ると判別したならば、FB<−12の場合にはFB=−12と
し、FB>+12の場合にはFB=+12として本ルーチンを終
了する。またステップ60においてリア音質調整可能範囲
外であると判別したならば、図示していないがフロント
低音レベル変数FBをステップ59における変化量だけ元に
戻し、またRB<−12の場合にはRB=−12とし、RB>+12
の場合にはRB=+12として本ルーチンを終了する。
すなわち、フロントモードにおいて低音調整アップ/
ダウンキーが操作される毎にフロント低音レベル変数FB
が2ずつ変化され、フロント音質調整可能範囲内なら
ば、フロント低音レベル変数FBに応じた低音係数データ
群B(FBdB)が内部メモリから読み出されて係数RAM7の
フロント低音係数データエリアの係数データc0〜c4が書
き換えられる。リアモードにおいて低音調整アップ/ダ
ウンキーが操作される毎にリア低音レベル変数RBが2ず
つ変化され、リア音質調整可能範囲内ならば、リア低音
レベル変数RBに応じた低音係数データ群B(RBdB)が内
部メモリから読み出されて係数RAM7のリア低音係数デー
タエリアの係数データc0〜c4が書き換えられる。また、
共通モードにおいて低音調整アップ/ダウンキーが操作
される毎にフロント低音レベル変数FBが2ずつ変化さ
れ、フロント音質調整可能範囲内ならば、更にリア低音
レベル変数RBが2ずつ変化され、リア音質調整可能範囲
内ならば、フロント及びリア低音レベル変数FB、RBに応
じた低音係数データ群B(FBdB)、B(RBdB)が内部メ
モリから各々読み出されて係数RAM7のフロント及びリア
低音係数データエリアの係数データc0〜c4が各々書き換
えられる。
よって、このように係数データc0〜c4を書き換えるこ
とによりフロントモード時にはフロントチャンネルの低
域特性が変化し、リアモード時にはリアチャンネルの低
域特性が変化し、共通モード時にはフロント及びリア両
チャンネルの低域特性が変化する。この共通モードにお
いてはフロントモードで設定されたフロントの低音調整
レベル及びリアモードで設定されたリアの低音調整レベ
ルのレベル差を維持した状態でフロント及びリアのレベ
ル、すなわち両チャンネルの低域特性が変化するのであ
る。また、共通モードにおいて一方のチャンネルで可変
可能なレベル範囲で上限値又は下限値に達した場合には
他方のチャンネルもそれ以上レベル変化はされずフロン
ト及びリアの低音調整レベルのレベル差が維持される。
上記の動作説明は低音調整について説明したが、高音
調整においても同様である。高音調整においてはキーボ
ード16の高音調整アップ/ダウンキーが操作された毎に
フロントモードの場合にはフロント高音レベル変数FTを
変化させ、リアモードの場合にはリア高音レベル変数RT
の値を変化させ、共通モードの場合にはフロント及びリ
ア高音レベル変数FT、RTの各値を変化させる。その変化
させた変数が音質調整可能範囲ならばフロントモードの
場合には変数FTに応じた高音係数データ群T(FTdB)を
読み出してRAM7のフロント高音係数データエリアに書き
込み、リアモードの場合には変数RTに応じた高音係数デ
ータ群T(RTdB)を読み出してRAM7のリア高音係数デー
タエリアに書き込み、また共通モードの場合には高音係
数データ群T(FTdB)及びT(RTdB)を読み出してRAM7
の各高音係数データエリアに書き込むことが行なわれ
る。
例えば、第7図(a)に示すようにフロントモード及
びリアモードにて高域及び低域の周波数特性(実線がフ
ロントの特性、破線がリアの特性)がフロント及びリア
で個別に調整された場合に、共通モードにて低音及び高
音調整アップキーの操作により低音及び高音ブースト調
整すると第7図(b)に示すようにフロント及びリアの
低音調整レベルのレベル差を維持したままフロント及び
リアの周波数特性が各々変化し、また共通モードにて低
音及び高音調整ダウンキーの操作により低音及び高音カ
ット調整すると第7図(c)に示すようにフロント及び
リアの低音調整レベルのレベル差を維持したままフロン
ト及びリアの周波数特性が各々変化する。
また、上記した実施例においては、共通モードにおい
て一方のチャンネルで可変可能なレベル範囲で上限値又
は下限値に達した場合には他方のチャンネルもそれ以上
レベル変化はされないようになっているが、例えば、他
のキー操作によりこのような動作を解除して他方のチャ
ンネルだけはそれ以上のレベル変化を行なえるようにし
ても良い。
更に、上記した実施例においては、DSPを用いたディ
ジタル処理により本装置を形成したが、第8図に示すよ
うにフロント独立音質調整回路41、フロント共通音質調
整回路42、リア独立音質調整回路43及びリア共通音質調
整回路44を設け、音質調整回路41の低音調整用可変抵抗
器41a及び高音調整用可変抵抗器41b並びに音質調整回路
43の低音調整用可変抵抗器43a及び高音調整用可変抵抗
器43bによってフロント及びリアで独立して音質調整
し、音質調整回路42の低音調整用可変抵抗器42a及び高
音調整用可変抵抗器42b並びに音質調整回路44の低音調
整用可変抵抗器44a及び高音調整用可変抵抗器44bによっ
てフロント及びリアで連動して音質調整するようにアナ
ログ回路として構成することもできる。
また、上記した各実施例においては、ステレオ信号の
1方のチャンネルについて説明したが、左右チャンネル
で上記した演算動作が各々繰り返される。
発明の効果 以上の如く、本発明による音質調整装置においては、
前方及び後方チャンネルにおいて独立して音質調整を行
なうことができるので、前方及び後方チャンネルのオー
ディオ出力を有する音響装置において後方チャンネルの
低音レベルを上げた場合でも前方スピーカからの音響出
力を歪ませることを防止することができる。また車載音
響装置において前座席にて高音不足の場合に後方スピー
カに近い位置の聴取者に不快感を与えることなく高音レ
ベルを調整することができる。
また、本発明による音質調整装置においては、単一の
操作に応じて前方及び後方チャンネルの音質調整設定レ
ベル差を維持しつつ連動して音質調整設定レベルを変化
させることにすれば、良好な操作性を維持しかつ前方及
び後方チャンネルの音質レベルバランスを良好に保つこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図の装置において演算処理により形成される回路を等
価回路として示すブロック図、第3図は係数RAMの係数
データエリアを示す図、第4図はマイクロコンピュータ
の内部メモリに記憶された複数の係数データ群を示す
図、第5図及び第6図はマイクロコンピュータの動作を
示すフロー図、第7図(a)ないし(c)は共通モード
における動作を示す周波数特性、第8図は本発明をアナ
ログ回路で構成した場合の実施例を示すブロック図であ
る。 主要部分の符号の説明 2……DSP 3,11……インターフェース 5……乗算器 8……ALU 9……アキュームレータ 10……シーケンスコントローラ 17……データメモリ 20……プログラムメモリ
フロントページの続き (72)発明者 田村 史雄 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パイオニア株式会社川越工場内 (56)参考文献 特開 昭57−95710(JP,A) 実開 昭62−152598(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 5/00 - 11/08 H04S 1/00 - 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前方及び後方チャンネルの各オーディオ出
    力を発生する音響装置における音質調整装置であって、
    前方及び後方チャンネルにおいて独立して音質調整を行
    なう前方用及び後方用音質調整手段を有し、前記前方用
    及び後方用音質調整手段は所定モード時には単一の操作
    に応じて双方の音質調整設定レベル差を維持しつつ連動
    して音質調整設定レベルを変化させることを特徴とする
    音質調整装置。
  2. 【請求項2】前記前方用及び後方用音質調整手段のいず
    れか一方が音質調整限度値に達したときには他方の音質
    調整手段による音質調整を禁止して双方の音質調整設定
    レベル差を維持することを特徴とする請求項1記載の音
    質調整装置。
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