JP3120394B2 - トーンコントロール回路 - Google Patents
トーンコントロール回路Info
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- JP3120394B2 JP3120394B2 JP5228992A JP5228992A JP3120394B2 JP 3120394 B2 JP3120394 B2 JP 3120394B2 JP 5228992 A JP5228992 A JP 5228992A JP 5228992 A JP5228992 A JP 5228992A JP 3120394 B2 JP3120394 B2 JP 3120394B2
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオーディオ再生装置に用
いられるデジタル・トーンコントロール回路に関する。
いられるデジタル・トーンコントロール回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーディオ再生では音質が重視されるた
め、その装置に用いられるトーンコントロール回路も位
相歪の生じない回路が望ましい。そのため、デジタル回
路でトーンコントロール回路を構成する場合は直線位相
特性を有するＦＩＲフィルタを利用する方法がある。図
３はオーディオ帯域を、低域、中域、高域に３分割した
ＦＩＲフィルタを用いたトーンコントロール回路であ
る。ブロックＬはローパス・フィルタ、ブロックＢはバ
ンドパス・フィルタ、ブロックＨはハイパス・フィルタ
である。入力端子１に入力されたオーディオ信号は各フ
ィルタに入力される。各フィルタの主な構成は、従属接
続された遅延器２と、遅延器２の出力に係数を乗算する
乗算器３と、乗算器３の出力を加算する加算器４とであ
る。加算器４の出力は、信号レベルの上昇および下降を
するためのレベル調整器５、６、７に入力され、レベル
調整器５、６、７の出力は端子８より出力される。ハイ
パス・フィルタＨの出力は遅延器９を通してレベル調整
器７に入力される。これはハイパス・フィルタＨの次数
が他のフィルタＬ，Ｂの次数の１／２であるのでフィル
タの遅延時間を合わせるためである。
め、その装置に用いられるトーンコントロール回路も位
相歪の生じない回路が望ましい。そのため、デジタル回
路でトーンコントロール回路を構成する場合は直線位相
特性を有するＦＩＲフィルタを利用する方法がある。図
３はオーディオ帯域を、低域、中域、高域に３分割した
ＦＩＲフィルタを用いたトーンコントロール回路であ
る。ブロックＬはローパス・フィルタ、ブロックＢはバ
ンドパス・フィルタ、ブロックＨはハイパス・フィルタ
である。入力端子１に入力されたオーディオ信号は各フ
ィルタに入力される。各フィルタの主な構成は、従属接
続された遅延器２と、遅延器２の出力に係数を乗算する
乗算器３と、乗算器３の出力を加算する加算器４とであ
る。加算器４の出力は、信号レベルの上昇および下降を
するためのレベル調整器５、６、７に入力され、レベル
調整器５、６、７の出力は端子８より出力される。ハイ
パス・フィルタＨの出力は遅延器９を通してレベル調整
器７に入力される。これはハイパス・フィルタＨの次数
が他のフィルタＬ，Ｂの次数の１／２であるのでフィル
タの遅延時間を合わせるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３のようなトーンコ
ントロール回路では、多数の遅延器と乗算器が用いられ
るので大規模なハード・ウェアを必要とする。そのため
コストが高く民生機器での実用化は困難であった。本発
明はこのような問題を解決するために、ＦＩＲフィルタ
を用いた構成の簡単なトーンコントロール回路とするこ
とを目的とする。
ントロール回路では、多数の遅延器と乗算器が用いられ
るので大規模なハード・ウェアを必要とする。そのため
コストが高く民生機器での実用化は困難であった。本発
明はこのような問題を解決するために、ＦＩＲフィルタ
を用いた構成の簡単なトーンコントロール回路とするこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のトーンコントロ
ール回路の手段は以下の如くである。オーディオ信号が
入力される第１の直交ミラー・フィルタ（以下ＱＭＦ１
という）と、ＱＭＦ１にある第１のローパス・フィルタ
（以下ＬＰＦという）の出力が入力される遅延器と、Ｑ
ＭＦ１の他方の出力が入力される第２の直交ミラー・フ
ィルタ（以下ＱＭＦ２という）と、前記遅延器の出力レ
ベルを調整する第１のレベル調整器と、ＱＭＦ２にある
第２のＬＰＦの出力レベルを調整する第２のレベル調整
器と、ＱＭＦ２の他方の出力レベルを調整する第３のレ
ベル調整器と、前記第１と第２と第３のレベル調整器の
出力を加算する加算器とである。
ール回路の手段は以下の如くである。オーディオ信号が
入力される第１の直交ミラー・フィルタ（以下ＱＭＦ１
という）と、ＱＭＦ１にある第１のローパス・フィルタ
（以下ＬＰＦという）の出力が入力される遅延器と、Ｑ
ＭＦ１の他方の出力が入力される第２の直交ミラー・フ
ィルタ（以下ＱＭＦ２という）と、前記遅延器の出力レ
ベルを調整する第１のレベル調整器と、ＱＭＦ２にある
第２のＬＰＦの出力レベルを調整する第２のレベル調整
器と、ＱＭＦ２の他方の出力レベルを調整する第３のレ
ベル調整器と、前記第１と第２と第３のレベル調整器の
出力を加算する加算器とである。
【０００５】
【作用】ＱＭＦ１に入力されたオーディオ信号の低域周
波数は第１のＬＰＦから出力され、遅延器と第１のレベ
ル調整器と加算器を通して出力される。ＱＭＦ１の他方
の出力は全帯域周波数から前記低域周波数を差し引いた
中高域周波数で、ＱＭＦ２に入力される。中域周波数は
第２のＬＰＦから出力され、第２のレベル調整器と加算
器を通して出力される。ＱＭＦ２の他方の出力は前記中
高域周波数から前記中域周波数を差し引いた高域周波数
で、第３のレベル調整器と加算器を通して出力される。
なお、第１と第２のＬＰＦはＦＩＲフィルタで構成され
ている。以上のようにオーディオ信号の全帯域周波数は
３帯域に分割され、それぞれレベル調整されてトーンコ
ントロールが行われる。
波数は第１のＬＰＦから出力され、遅延器と第１のレベ
ル調整器と加算器を通して出力される。ＱＭＦ１の他方
の出力は全帯域周波数から前記低域周波数を差し引いた
中高域周波数で、ＱＭＦ２に入力される。中域周波数は
第２のＬＰＦから出力され、第２のレベル調整器と加算
器を通して出力される。ＱＭＦ２の他方の出力は前記中
高域周波数から前記中域周波数を差し引いた高域周波数
で、第３のレベル調整器と加算器を通して出力される。
なお、第１と第２のＬＰＦはＦＩＲフィルタで構成され
ている。以上のようにオーディオ信号の全帯域周波数は
３帯域に分割され、それぞれレベル調整されてトーンコ
ントロールが行われる。
【０００６】このトーンコントロール回路は、ＦＩＲフ
ィルタで構成されるＬＰＦの数が、図３の従来のトーン
コントロール回路のフィルタの数より少ないので構成が
簡単で安価である。
ィルタで構成されるＬＰＦの数が、図３の従来のトーン
コントロール回路のフィルタの数より少ないので構成が
簡単で安価である。
【０００７】
【実施例】本発明のトーンコントロール回路の実施例に
ついて図１をもって説明する。図１において、オーディ
オ信号は入力端子１１に入力される。ＱＭＦ１は、ＦＩ
Ｒフィルタで構成されるＬＰＦ１２と、遅延器１３と、
インバータ１４からなっている。入力信号はＬＰＦ１２
と遅延器１３に入力され、ＬＰＦ１２からは低域周波数
が出力される。この低域周波数は遅延器１５に入力され
る。ＱＭＦ１にある遅延器１３の出力は全帯域周波数
で、ＬＰＦ１２からの低域周波数がインバータ１４で位
相反転されて加えられるので、全帯域周波数から低域周
波数が差し引かれることになる。したがって、ＱＭＦ１
の他方の出力は中高域周波数である。遅延器１３の遅延
時間Ｔ１はＬＰＦ１２の遅延時間に等しくし、低域周波
数と全帯域周波数との位相を合わせる。ＱＭＦ１２の他
方の出力である中高域周波数はＱＭＦ２に入力される。
ＱＭＦ２はＦＩＲフィルタで構成されるＬＰＦ１６と、
遅延器１７と、インバータ１８からなっている。遅延器
１７の遅延時間Ｔ２はＬＰＦ１６の遅延時間に等しい。
入力された中高域周波数はＬＰＦ１６で高域周波数が除
去され、ＬＰＦ１６からは中域周波数が出力される。遅
延器１７に入力された中高域周波数には、ＬＰＦ１６の
出力の中域周波数が位相反転されて加えられる。したが
って、中高域周波数から中域周波数が差し引かれるの
で、高域周波数がＱＭＦ２の他方の出力から出力され
る。遅延器１５の出力は低域用のレベル調整器１９に入
力され、ＱＭＦ２にあるＬＰＦ１６の出力は中域用のレ
ベル調整器２０に入力され、ＱＭＦ２の他方の出力は高
域用のレベル調整器２１に入力される。各レベル調整器
の出力は加算器２２で加算され出力端子２３に導かれ
る。なお、遅延器１５の遅延時間Ｔ３はＱＭＦ２の遅延
時間に等しくして各出力の位相を合わせる。
ついて図１をもって説明する。図１において、オーディ
オ信号は入力端子１１に入力される。ＱＭＦ１は、ＦＩ
Ｒフィルタで構成されるＬＰＦ１２と、遅延器１３と、
インバータ１４からなっている。入力信号はＬＰＦ１２
と遅延器１３に入力され、ＬＰＦ１２からは低域周波数
が出力される。この低域周波数は遅延器１５に入力され
る。ＱＭＦ１にある遅延器１３の出力は全帯域周波数
で、ＬＰＦ１２からの低域周波数がインバータ１４で位
相反転されて加えられるので、全帯域周波数から低域周
波数が差し引かれることになる。したがって、ＱＭＦ１
の他方の出力は中高域周波数である。遅延器１３の遅延
時間Ｔ１はＬＰＦ１２の遅延時間に等しくし、低域周波
数と全帯域周波数との位相を合わせる。ＱＭＦ１２の他
方の出力である中高域周波数はＱＭＦ２に入力される。
ＱＭＦ２はＦＩＲフィルタで構成されるＬＰＦ１６と、
遅延器１７と、インバータ１８からなっている。遅延器
１７の遅延時間Ｔ２はＬＰＦ１６の遅延時間に等しい。
入力された中高域周波数はＬＰＦ１６で高域周波数が除
去され、ＬＰＦ１６からは中域周波数が出力される。遅
延器１７に入力された中高域周波数には、ＬＰＦ１６の
出力の中域周波数が位相反転されて加えられる。したが
って、中高域周波数から中域周波数が差し引かれるの
で、高域周波数がＱＭＦ２の他方の出力から出力され
る。遅延器１５の出力は低域用のレベル調整器１９に入
力され、ＱＭＦ２にあるＬＰＦ１６の出力は中域用のレ
ベル調整器２０に入力され、ＱＭＦ２の他方の出力は高
域用のレベル調整器２１に入力される。各レベル調整器
の出力は加算器２２で加算され出力端子２３に導かれ
る。なお、遅延器１５の遅延時間Ｔ３はＱＭＦ２の遅延
時間に等しくして各出力の位相を合わせる。
【０００８】図２は図１の詳細な回路図で図１とともに
説明する。図において上段のブロックが次数ＮのＬＰＦ
１２であり、下段のブロックが次数Ｎ／２のＬＰＦ１６
である。各ノードにはａーｆの符号を付して図１に対応
させてある。ａ点はＬＰＦ１２の低域周波数の出力で遅
延器Ｔ３を経て低域用レベル調整器１９に入力される。
遅延器１３は特別に設けることなくＬＰＦ１２の遅延器
を利用してｂ点より全帯域周波数を取りだし、ＬＰＦ１
２の出力を差し引くので中高域周波数がｃ点に得られ
る。この中高域周波数はＬＰＦ１６に入力される。ＬＰ
Ｆ１６では中高域周波数から高域周波数を除去し中域周
波数をｄ点に出力して中域用レベル調整器２０に入力す
る。遅延された中高域周波数はｅ点より取りだしｆ点で
中域周波数を差し引くので高域周波数が得られ、高域周
波数は高域用レベル調整器２１に入力される。各レベル
調整器１９、２０、２１の出力は加算器２２で加算され
出力端子２３に導出される。
説明する。図において上段のブロックが次数ＮのＬＰＦ
１２であり、下段のブロックが次数Ｎ／２のＬＰＦ１６
である。各ノードにはａーｆの符号を付して図１に対応
させてある。ａ点はＬＰＦ１２の低域周波数の出力で遅
延器Ｔ３を経て低域用レベル調整器１９に入力される。
遅延器１３は特別に設けることなくＬＰＦ１２の遅延器
を利用してｂ点より全帯域周波数を取りだし、ＬＰＦ１
２の出力を差し引くので中高域周波数がｃ点に得られ
る。この中高域周波数はＬＰＦ１６に入力される。ＬＰ
Ｆ１６では中高域周波数から高域周波数を除去し中域周
波数をｄ点に出力して中域用レベル調整器２０に入力す
る。遅延された中高域周波数はｅ点より取りだしｆ点で
中域周波数を差し引くので高域周波数が得られ、高域周
波数は高域用レベル調整器２１に入力される。各レベル
調整器１９、２０、２１の出力は加算器２２で加算され
出力端子２３に導出される。
【０００９】以上のように、ＱＭＦを用いた本発明のト
ーンコントロール回路は、図３に示す従来のトーンコン
トロール回路に比して構成が簡素になっている。図３の
ＬブロックとＢブロックのフィルタと図２のＬＰＦ１２
の次数Ｎをともに２５５とし、図３のＨブロックと図２
のＬＰＦ１６の次数Ｍを１２７とした場合、図３の構成
では、乗算器数が３２０、遅延器数が６９８であるのに
対して図２の構成では、乗算器数が１９２、遅延器数が
３８０と少ない。
ーンコントロール回路は、図３に示す従来のトーンコン
トロール回路に比して構成が簡素になっている。図３の
ＬブロックとＢブロックのフィルタと図２のＬＰＦ１２
の次数Ｎをともに２５５とし、図３のＨブロックと図２
のＬＰＦ１６の次数Ｍを１２７とした場合、図３の構成
では、乗算器数が３２０、遅延器数が６９８であるのに
対して図２の構成では、乗算器数が１９２、遅延器数が
３８０と少ない。
【００１０】図１又は図２のトーンコントロール回路で
各レベル調整を行うと、図４のようにレベルの上昇と下
降では特性が対称にならない。これは各帯域を並列加算
する方式のためである。このような非対称特性が問題に
なる場合には、次のような処理を行う。
各レベル調整を行うと、図４のようにレベルの上昇と下
降では特性が対称にならない。これは各帯域を並列加算
する方式のためである。このような非対称特性が問題に
なる場合には、次のような処理を行う。
【００１１】先ず、上昇特性または下降特性のいずれか
を基準にしてこれと他方の特性との偏差を求め、この偏
差が最小になるようなＬＰＦ１２とＬＰＦ１６の乗算器
の係数を求める。求められる係数は、特性の上昇時のＬ
ＰＦ１２の係数ＡＨ、ＬＰＦ１６の係数ＤＨ、特性の下
降時のＬＰＦ１２の係数ＡＬ、ＬＰＦ１６の係数ＤＬで
ある。レベル調整時には、各レベル調整器の状態に応じ
てＬＰＦ１２の乗算器にはＡＨかＡＬのいずれかを設定
し、ＬＰＦ１６の乗算器にはＤＨかＤＬのいずれかを設
定する。
を基準にしてこれと他方の特性との偏差を求め、この偏
差が最小になるようなＬＰＦ１２とＬＰＦ１６の乗算器
の係数を求める。求められる係数は、特性の上昇時のＬ
ＰＦ１２の係数ＡＨ、ＬＰＦ１６の係数ＤＨ、特性の下
降時のＬＰＦ１２の係数ＡＬ、ＬＰＦ１６の係数ＤＬで
ある。レベル調整時には、各レベル調整器の状態に応じ
てＬＰＦ１２の乗算器にはＡＨかＡＬのいずれかを設定
し、ＬＰＦ１６の乗算器にはＤＨかＤＬのいずれかを設
定する。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１は各レベル調整器の状態に対する設定
すべき係数の表である。記号＋、０、−は上昇特性、平
坦特性、下降特性を示す。低域、中域、高域ともに上昇
特性である＋、＋、＋の場合は、ＬＰＦ１２の乗算器の
係数にはＡＨを設定し、ＬＰＦ１６の乗算器の係数には
ＤＨを設定する。低域が下降で中高域が上昇の−，＋、
＋の場合はＡＬとＤＨを設定する。これらの組合せは２
７通りあるが、表１にはその一部を示した。
すべき係数の表である。記号＋、０、−は上昇特性、平
坦特性、下降特性を示す。低域、中域、高域ともに上昇
特性である＋、＋、＋の場合は、ＬＰＦ１２の乗算器の
係数にはＡＨを設定し、ＬＰＦ１６の乗算器の係数には
ＤＨを設定する。低域が下降で中高域が上昇の−，＋、
＋の場合はＡＬとＤＨを設定する。これらの組合せは２
７通りあるが、表１にはその一部を示した。
【００１４】図４は係数設定回路を設けた実施例であ
る。ＱＭＦ１、ＱＭＦ２、遅延器１５、レベル調整器１
９、２０、２１、加算器２２は図１と同じである。各レ
ベル調整器の調整手段に連動し、上昇特性か、平坦特性
か、下降特性かのレベル調整器の状態を示す３つの信号
が係数設定回路２４に入力される。係数設定回路２４で
は３つの信号状態の組合せを判定して表１の係数ＡとＤ
を発生し、ＱＭＦ１とＱＭＦ２に送り各乗算器の係数を
設定する。このようにして上昇と下降の特性の対称なト
ーンコントロール回路とすることができる。
る。ＱＭＦ１、ＱＭＦ２、遅延器１５、レベル調整器１
９、２０、２１、加算器２２は図１と同じである。各レ
ベル調整器の調整手段に連動し、上昇特性か、平坦特性
か、下降特性かのレベル調整器の状態を示す３つの信号
が係数設定回路２４に入力される。係数設定回路２４で
は３つの信号状態の組合せを判定して表１の係数ＡとＤ
を発生し、ＱＭＦ１とＱＭＦ２に送り各乗算器の係数を
設定する。このようにして上昇と下降の特性の対称なト
ーンコントロール回路とすることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明のトーンコントロ
ール回路は、直線位相特性を有するＦＩＲフィルタを用
いているので位相歪がなく、しかも構成が簡単であると
いう効果を有している。また、本発明によれば上昇特性
と下降特性が対称にすることができる。
ール回路は、直線位相特性を有するＦＩＲフィルタを用
いているので位相歪がなく、しかも構成が簡単であると
いう効果を有している。また、本発明によれば上昇特性
と下降特性が対称にすることができる。
【図１】本発明のトーンコントロール回路の実施例であ
る。
る。
【図２】図１の詳細な回路図である。
【図３】従来のＦＩＲフィルタを用いたトンコントロー
ル回路である。
ル回路である。
【図４】図２のトーコントロール回路の周波数特性図で
ある。
ある。
【図５】本発明のトーンコントロール回路の他の実施例
である。
である。
１１ 入力端子 １２、１６ ローパスフィルタ １３、１５、１７ 遅延器 １４、１８ インバータ １９、２０、２１ レベル調整器 ２２ 加算器 ２３ 出力端子 ２４ 係数設定回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03G 5/02 H03H 17/02 601 H03H 17/06 615 H03H 21/00
Claims (2)
- 【請求項１】 オーディオ信号が入力される第１の直交
ミラー・フィルタと、前記第１の直交ミラー・フィルタ
にあるローパス・フィルタの出力が入力される遅延器
と、前記第１の直交ミラー・フィルタの他方の出力が入
力される第２の直交ミラー・フィルタと、前記遅延器の
出力レベルを調整する第１のレベル調整器と、前記第２
の直交ミラー・フィルタにあるローパス・フィルタの出
力レベルを調整する第２のレベル調整器と、前記第２の
直交ミラー・フィルタの他方の出力レベルを調整する第
３のレベル調整器と、前記第１と第２と第３のレベル調
整器の出力を加算する加算器とよりなることを特徴とす
るトーンコントロール回路。 - 【請求項２】 前記第１と第２と第３のレベル調整器の
各々の調整手段に連動する信号に応じた係数信号を発生
し、前記ローパス・フィルタの乗算器の係数を設定する
係数設定回路を有することを特徴とする請求項１記載の
トーンコントロール回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5228992A JP3120394B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | トーンコントロール回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5228992A JP3120394B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | トーンコントロール回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259783A JPH05259783A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3120394B2 true JP3120394B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=12910649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5228992A Expired - Fee Related JP3120394B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | トーンコントロール回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3120394B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102506781B1 (ko) * | 2021-06-23 | 2023-03-07 | 케이시시정공 주식회사 | 압력계 외장형 압력범위 표시기 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003096534A1 (fr) * | 2002-05-09 | 2003-11-20 | Neuro Solution Corp. | Procede et dispositif de mise au point d'un dispositif de reglage de la qualite sonore, programme de mise au point d'un dispositif de reglage de la qualite sonore et dispositif de reglage de la qualite sonore |
| US7400676B2 (en) | 2002-05-09 | 2008-07-15 | Neuro Solution Corp. | Tone quality adjustment device designing method and designing device, tone quality adjustment device designing program, and tone quality adjustment device |
| JP5428481B2 (ja) * | 2009-04-15 | 2014-02-26 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 帯域分割フィルターおよびプログラム |
| CN114095831A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-25 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 多段动态范围控制电路以及音频处理芯片 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP5228992A patent/JP3120394B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102506781B1 (ko) * | 2021-06-23 | 2023-03-07 | 케이시시정공 주식회사 | 압력계 외장형 압력범위 표시기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05259783A (ja) | 1993-10-08 |
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