JP4248148B2 - オーディオシステムにおける低音強化手段 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、請求項１の前置部に記載したようなオーディオシステムに関する。
更に、本発明は強化手段にも関する。
【０００２】
【背景技術】
オーディオ信号の高忠実度再生は、理想的には、人の聴取範囲にわたり音声を高信頼度で再生することが可能な音声トランスジューサを必要とする。これは、２０ないし２０,０００Ｈｚであると決定されている。しかしながら、現実には、最も高忠実度なスピーカシステムは４０ないし２０,０００Ｈｚの周波数範囲内の音声を再生することができるのみである。これらの高忠実度システムは、上記周波数範囲の高端を再生するための小さなトランスジューサ（ツイータ）と、該周波数範囲の低端を再生するための比較的大きなトランスジューサ（ウーファ）とを含んでいる。当然、これらスピーカシステムは寸法が大きく、聴取領域においてかなりの量の空間を占めてしまう。
【０００３】
しかしながら、高忠実度音声を楽しみたいが、高忠実度スピーカシステム用の空間を有していないような多くの顧客が存在する。この問題を認識している製造者は、これらの顧客に対して、小さなスピーカシステムを備える小型オーディオシステムを市販してきている。しかしながら、スピーカシステムの寸法が比較的小さいため、これらの小さなスピーカシステムは、４０ないし１００Ｈｚの範囲内のオーディオ周波数を再生することはできない。かくして、これらの小型のオーディオシステムを使用する顧客は、この欠点に気付き、該システムに失望する可能性がある。
【０００４】
このようなオーディオシステムは、ヨーロッパ特許出願第EP-A-0546619号（出願人整理番号：ＰＨＡ４０６２４）から既知である。該発明はダイナミックスピーカのものであるため、特に低周波数において大きな音響出力を必要とする。しかしながら、例えばテレビジョン受信機又は可搬型オーディオセットにおいては、スピーカの小さな寸法により該音響出力が厳しく制限されることがしばしばある。この矛盾は、高い低音応答性の錯覚を引き起こしながら、スピーカはこれら低周波数では多くの出力を放射していないような仮想ピッチ又は欠損基本波としばしば呼ばれる心理音響現象を用いて解決することができることが知られている。この錯覚は、当該オーディオ信号中には存在するが小さなスピーカによっては再生することができないような低周波数音を、これらの音の高調波により置換することにより生じさせることができる。この場合、これら高調波は上記低周波音、所謂超低音、を表している。
【０００５】
上記既知のオーディオシステムにおいては、オーディオ信号の低周波数帯域が選択され、該選択された信号の高調波を発生する高調波発生器の形態の強化手段へ供給される。発生された高調波は、その後、上記オーディオ信号に加算される。このようにして、当該オーディオ信号の低周波数知覚が改善される。該既知のオーディオシステムにおいては、全波整流器が高調波発生器として使用され、該発生器は偶数高調波のみしか発生しない。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の１つの目的は、知覚される低周波数オーディオ信号を更に改善することにある。
【０００７】
この目的のため、本発明の第１の特徴は、請求項１に記載されたようなオーディオシステムを提供する。
【０００８】
当該オーディオ信号の第２選択部分を増幅手段により増幅することにより、所謂超低音に対して選択されなかった低音信号の部分を増幅することが可能となる。これにより、前記高調波発生器によっては改善されない当該オーディオ信号の部分の知覚が改善される。例えば２０ないし７０Ｈｚの周波数範囲を持つ上記超低音信号は前記高調波発生器により改善され、当該オーディオ信号の７０ないし１００Ｈｚの範囲内の部分は上記増幅手段において増幅することにより改善される。
【０００９】
本発明によるオーディオシステムの一実施例は、請求項２の特徴を有する。
【００１０】
上記高調波発生器と増幅手段との直列配置は、知覚されるオーディオ信号の更なる改善を得ることを可能にする。
【００１１】
本発明によるオーディオシステムの一実施例は、請求項３の特徴を有する。
【００１２】
上記高調波発生器及び／又は増幅手段の増幅係数を当該オーディオ信号の音量に依存させることにより、当該オーディオ信号の低周波数部分の動的制御が得られる。殆ど低周波数信号を有さないオーディオ信号に対しては、上記高調波発生器及び増幅手段は、高い低周波数信号レベルを持つ低周波数信号に対してよりも、得られる信号を、より大きく増幅することができる。このようにして、一層高いレベルの低周波数オーディオ信号により、歪みを防止することができる。
【００１３】
本発明によるオーディオシステムの一実施例は、請求項４の特徴を有する。
【００１４】
これにより、上記強化手段の出力信号を制御する可能性が、更に改善される。
【００１５】
本発明、及び本発明を有利に実施化するために任意選択的に使用することが可能な追加の特徴は、図に示され且つ以下に説明する例を参照して、明らかにされ且つ解説されるであろう。
【００１６】
尚、これら図を通して、対応する各部は対応する符号により参照されるであろう。
【００１７】
【発明を実施するための最良の形態】
図１は、従来技術のオーディオシステムAS1の概念的実施例を示し、該システムは処理手段PM1と強化手段EM1とを有している。該オーディオシステムは、更に、オーディオ入力信号i1を入力する入力端子I1と、例えばスピーカ（図示略）に供給されるべきオーディオ出力信号o1を出力する出力端子O1とを有している。上記処理手段及び強化手段は、共に、上記オーディオ入力信号を入力するために上記入力端子に結合されている。上記処理手段及び強化手段の出力端子は、上記の処理された信号を加算すると共に、合成された信号を出力端子O1に供給する加算手段SUM1の各入力端子に結合されている。
【００１８】
上記オーディオシステムAS1の動作は次の通りである。即ち、上記の入力された入力信号i1は、オーディオシステムにおいて通常なされるように処理手段PM1において処理されるが、該処理手段は当業者にとっては既知のものであるので、これ以上の説明は必要ないであろう。強化手段EM1は上記入力信号i1から、別途処理されるべき周波数範囲を選択し、後に加算手段SUM1において上記の処理された信号と加算される。該従来技術の強化手段は、所謂超低音信号を発生する高調波発生器を有している。
【００１９】
以下においては、本発明による強化手段の動作を、更なる図を参照して、より詳細に説明する。
【００２０】
図２は、本発明による強化手段の第１実施例EM2を示す。この実施例においては、上記強化手段は、第１フィルタ手段FM21を介して該強化手段EM2の入力端子に結合されると共に、第２フィルタ手段FM22を介して当該強化手段の出力端子における加算手段AM2に結合された高調波発生器Hg2を備えるような超低音発生器UBg2を有している。加算手段AM2の出力端子は、当該オーディオシステムの加算手段SUM2（図示略、図１参照）に結合することができる。高調波発生器Hg2並びにフィルタ手段FM21及びFM22には、増幅手段AMM2が並列に結合されている。該増幅手段の出力端子は、加算手段AM2の他方の入力端子に結合されている。
【００２１】
高調波発生器Hg2は、当該信号の例えば２０ないし７０Ｈｚの低周波数範囲、所謂超低音、の高調波を発生して、知覚される低周波数信号を改善する。
【００２２】
上記増幅手段は、低音信号のうちの高調波発生器Hg2において扱われない部分を増幅するように構成されている。例えば、該増幅手段は、７０ないし１００Ｈｚの周波数帯域における信号を増幅して、当該信号の上記部分の知覚を改善し、これにより全体の知覚されるオーディオ信号を改善する。
【００２３】
図３は、第２実施例の強化手段EM3を示し、該強化手段は増幅手段AMM3と超低音発生器UBg3とを有する一方、これら増幅手段及び超低音発生器は（機械的）制御手段CM3により制御される。該制御手段は制御信号cs3を上記増幅手段と超低音発生器とに供給して、両者の増幅係数（又は複数の増幅係数）を当該オーディオ入力信号の振幅レベルに依存して制御する。上記超低音発生器と増幅手段との動作を音量に依存させることにより、高入力レベルにおける歪みが克服されるであろう。
【００２４】
図４は、第３実施例の強化手段EM4を示し、該手段は高調波（例えば超低音）発生器UBg4と増幅手段としてのダイナミック低音強化手段DBEM4との直列配置を有している。
【００２５】
低周波数信号部分の高調波を発生するために、信号は超低音発生器UBg4に供給される。該UBg4の出力は、他方の入力端子で入力信号i4を入力する加算手段AM4に供給される。合成された信号は、入力された信号を当該信号の音量に依存して増幅する所謂ダイナミック低音強化手段DBEM4に供給される。これにより、高レベルの低周波数信号による出力信号の歪みは、更に克服されるであろう。
【００２６】
図５は、第４実施例の強化手段EM5を示し、該手段はダイナミック低音強化手段DBEM5（増幅手段としての）と、超低音発生器UBg5（高調波発生器としての）とを並列に有している。これらの出力信号を加算するために、各出力端子は加算手段AM5に結合されている。該加算手段の出力は、SUM5（図１参照）に供給される。更に、この出力信号は低音発生器エネルギ制御手段BM5に供給されて、低音信号のエネルギを検出すると共に、上記ダイナミック低音強化手段DBEM5には第１制御信号cs51を供給し、上記超低音発生器UBg5には第２制御信号cs52を供給する。該低音エネルギ手段BM5は、ダイナミック低音強化手段DBEM5の出力信号及び超低音発生器UBg5の出力信号も入力信号として入力する。これにより、該強化手段の性能が更に改善される。
【００２７】
図６は、超低音発生器の一実施例UBg6（高調波発生器としての）を示し、ここで、発生される超低音信号は入力される入力信号に依存し、該発生された超低音信号は加算手段AM6において上記入力信号に加算される。これにより、該高調波発生器は（入力）信号に依存させられる。
【００２８】
図７は、強化手段の第５実施例EM7を示し、該手段は所謂外低音（infra bass）発生器IBg7と所謂超低音（ultra bass）発生器との直列配置を有している。ここで、上記超低音発生器UBg7の出力信号は加算手段において入力信号と加算される。外低音発生器は入力信号において得られるよりも低い信号周波数を作成する一方、超低音発生器は低周波数入力信号の高調波を作成して、入力信号が有するよりも低い周波数の錯覚を生じさせる。
【００２９】
尚、上記においては、本発明が幾つかの実施例に基づいてのみ説明されたことに注意すべきである。上記の別々の実施例は、異なる利点を得るために合成することができる。例えば、前記超低音発生器の実施例UBg6（図６）を、前記強化手段の実施例（例えば図５）と合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来技術のオーディオシステムの概略実施例を示す。
【図２】 図２は、本発明による強化手段の第１概略実施例を示す。
【図３】 図３は、本発明による強化手段の第２概略実施例を示す。
【図４】 図４は、本発明による強化手段の第３概略実施例を示す。
【図５】 図５は、本発明による強化手段の第４概略実施例を示す。
【図６】 図６は、本発明による超低音発生器の概略実施例を示す。
【図７】 図７は、本発明による強化手段の第５概略実施例を示す。
【符号の説明】
ＡＭ２〜ＡＭ７…加算手段
ＡＭＭ２、ＡＭＭ３…増幅手段
ＡＳ…オーディオシステム
ＤＢＥＭ４、ＤＢＥＭ５…ダイナミック低音強化手段
ＥＭ１〜ＥＭ７…強化手段
Ｈｇ２…高調波発生器
Ｉ１…入力端子
ｉ１〜ｉ６…入力信号
Ｏ１…出力端子
ｏ１…出力信号
ＳＵＭ１〜ＳＵＭ６…加算手段
ＵＢｇ２〜ＵＢｇ７…超低音発生器

Claims (5)

1. オーディオ信号を入力する入力端子と、出力信号を出力する出力端子と、前記入力されたオーディオ信号を処理する処理手段と、強化手段と、前記処理手段の出力及び前記強化手段の出力を加算して前記出力信号を生成する加算手段とを有し、該強化手段が、前記オーディオ信号の低音周波数領域における第１の部分を選択する選択手段と、前記オーディオ信号の選択された前記第１の部分の高調波を発生する高調波発生器とを有するようなオーディオシステムにおいて、
   前記強化手段が、更に、増幅手段と第２選択手段とを有し、前記第２選択手段が、前記オーディオ信号の前記低音周波数領域における、前記第１の部分の周波数領域より高い第２の部分を選択し、前記増幅手段が、前記オーディオ信号の選択された前記第２の部分を増幅し、前記強化手段が前記第１の部分の高調波と増幅された前記選択された第２の部分とを出力することを特徴とするオーディオシステム。
2. 請求項１に記載のオーディオシステムにおいて、前記強化手段が、前記高調波発生器と前記増幅手段との直列配置を有していることを特徴とするオーディオシステム。
3. 請求項１に記載のオーディオシステムにおいて、前記高調波発生器及び／又は前記増幅手段が制御手段に結合され、該制御手段が前記オーディオ信号の音量に依存して制御信号を供給するように構成されていることを特徴とするオーディオシステム。
4. 請求項１に記載のオーディオシステムにおいて、前記増幅手段と前記高調波発生器とが並列に結合され、これらの各出力端子が加算手段の入力端子に結合されると共に、前記高調波発生器及び前記増幅手段の出力信号を検出し且つ制御する制御手段に結合されていることを特徴とするオーディオシステム。
5. 請求項１に記載のオーディオシステムに使用する強化手段。

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