JP4658924B2 - フィルタ回路およびそれを利用した再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ技術に関し、特に高域の周波数帯域の信号を通過させるフィルタ回路およびそれを利用した再生装置に関する。

近年、液晶テレビジョン受像機、プラズマディスプレイテレビジョン受像機等が、ＣＲＴテレビジョン受像機に置き換わる形で登場している。このようなテレビジョン受像機の出現によって、テレビジョン受像機の大画面、薄型化に拍車がかかっている。このような状況の中、テレビジョン受像機に搭載されるスピーカに関して、エンクロージャの大きさや搭載位置の制約が大きくなっており、特にエンクロージャは小さくなる傾向にある。一般的にスピーカのエンクロージャが小さくなれば、豊かな低音の再生や臨場感の再現が困難になる。その結果、スピーカや液晶テレビジョン受像機を製造する製造者は、薄型化、小型化と引き換えに、再生すべき音質を低下させたスピーカを製造せざるを得ず、一方、スピーカや液晶テレビジョン受像機を使用する使用者は、低い音質の音声を聞かざるを得なかった（例えば、非特許文献１参照。）。
佐伯 多門 監修、「新版スピーカ＆エンクロージャー百科」、誠文堂新光社、１９９９年５月、ｐ．２７

本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。エンクロージャ容量の小さいスピーカは、前述のごとく、所定の周波数より低い音声の再生が困難である（以下、スピーカで再生できる周波数を「再生可能周波数」という）。従来は、所定の周波数より低い音声を再生するために、それ以外の周波数帯域よりも大きな増幅率で増幅していた。増幅するためにスピーカの前段に設けたプリアンプは、非常に低い周波数領域の信号まで増幅し、スピーカの駆動に伴う低音歪も増幅されてしまう。その結果、スピーカで再生される音声の音質がさらに低下する。そこで、発明者は、スピーカで再生される音声の音質に着目して、スピーカで再生が困難な所定の周波数より低い音声を遮断してしまう着想に至った。

さらに、エンクロージャ容量の小さいスピーカでは、一般的にスピーカに付随されるプリアンプ等の再生装置の小型化も要求される。前述のスピーカの再生可能周波数より低い周波数の信号を除去するために高域通過フィルタを設ける場合において、高域通過フィルタにも小型化、特にＩＣ化が要求される。ＩＣ化に適したフィルタのひとつがスイッチトキャパシタ等価回路を使用したフィルタであるが、当該フィルタを通過した信号の周波数が、スイッチトキャパシタ等価回路のサンプリング周波数と比較してある程度高くなれば、サンプリング周波数の影響によって信号に歪が生じるために、当該フィルタを通過した信号の品質が低下する。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたもので、その目的は、エンクロージャ容量の小さいスピーカで再生できない周波数帯の信号を遮断するためのフィルタ回路およびそれを利用した再生装置の提供にある。

本発明のある態様は、フィルタ回路である。この回路は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号をフィルタに通過させて、入力した信号のうちの低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、入力した信号から、抽出した低域通過特性の信号の成分と抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備える。この回路において、第１抽出部は、フィルタに含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、フィルタは、スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出するように設定されており、第２抽出部は、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号にもとづいて、スピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出してもよい。

「スピーカの再生可能周波数」は、スピーカが良好な音質で再生できる周波数であり、その限界は、スピーカの出力が小さくなる方の周波数のうち、低い周波数である「スピーカの再生限界周波数」によって特定される。
以上の回路により、バイカッド型フィルタにスイッチトキャパシタ等価回路を使用しているので小型化が可能であり、スイッチトキャパシタ等価回路を含んだバイカッド型フィルタで帯域通過特性の信号と低域通過特性の信号を抽出しているので、スイッチトキャパシタ等価回路でのサンプリングによる歪の影響を受けず、さらに遮断すべき周波数をスピーカの再生可能周波数近傍として設定しているので、再生された音声に対する歪の影響を抑圧できる。

第１抽出部におけるフィルタは、バイカット型フィルタであってもよい、第１抽出部のバイカット型フィルタは、入力した信号を通過させる第１のスイッチトキャパシタ等価回路と、第１のスイッチトキャパシタ等価回路を通過した信号から帯域通過特性の信号を抽出する第１のオペアンプと、抽出した帯域通過特性の信号を通過させる第２のスイッチトキャパシタ等価回路と、第２のスイッチトキャパシタ等価回路を通過した信号から低域通過特性の信号を抽出する第２のオペアンプと、抽出した低域通過特性の信号を通過させ、かつ通過した信号を第１のオペアンプに帰還させる第３のスイッチトキャパシタ等価回路とを備え、第３のスイッチトキャパシタ等価回路は、第１のスイッチトキャパシタ等価回路と第２のスイッチトキャパシタ等価回路が通過した信号の位相を反転させる場合に、通過した信号の位相を反転させないように構成されており、第１のスイッチトキャパシタ等価回路と第２のスイッチトキャパシタ等価回路が通過した信号の位相を反転させない場合に、通過した信号の位相を反転させるように構成されてもよい。

第１抽出部でのサンプリング周波数の基準となるべきスピーカの再生可能周波数は、スピーカのエンクロージャ容積に応じて決定され、バイカッド型フィルタは、スピーカのエンクロージャ容積が小さくなれば、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を遮断すべき周波数を高くするように設定されてもよい。

本発明の別の態様も、フィルタ回路である。この回路は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号を１次不完全積分器に通過させて、入力した信号のうちの低域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、入力した信号から、抽出した低域通過特性の信号の成分を減衰させて、入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備える。この回路において、第１抽出部は、１次不完全積分器に含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、１次不完全積分器は、スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき低域通過特性の信号を抽出するように設定されており、第２抽出部は、低域通過特性の信号にもとづいて、スピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出してもよい。

以上の回路により、１次不完全積分器にスイッチトキャパシタ等価回路を使用しているので小型化が可能であり、スイッチトキャパシタ等価回路を含んだ１次不完全積分器で低域通過特性の信号を抽出しているので、スイッチトキャパシタ等価回路でのサンプリングによる歪の影響を受けず、さらに遮断すべき周波数をスピーカの再生可能周波数近傍として設定しているので、再生された音声に対する歪の影響を抑圧できる。

第１抽出部が遮断すべきスピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御する制御部をさらに備えてもよい。ユーザから、第１抽出部が遮断すべきスピーカの再生可能周波数近傍の周波数に関する指示を受けつける受付部と、受けつけた指示をデジタルデータワードに変換する変換部とをさらに備え、制御部は、変換したデジタルデータワードにもとづいて、第１抽出部が遮断すべきスピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御してもよい。

本発明のさらに別の態様も、フィルタ回路である。この回路は、ひとつ以上の１次高域通過フィルタとひとつ以上の２次高域通過フィルタを備える。この回路において、２次高域通過フィルタは、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出し、抽出した低域通過特性の信号の成分と抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、高域通過特性の信号を抽出しており、かつ２次高域通過フィルタは、所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成された抵抗を含んでおり、１次高域通過フィルタは、１次不完全積分器によって、低域通過特性の信号を抽出し、抽出した低域通過特性の信号の成分を減衰させて、高域通過特性の信号を抽出しており、かつ１次高域通過フィルタは、１次不完全積分器に含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成され、ひとつ以上の１次高域通過フィルタとひとつ以上の２次高域通過フィルタに設定されるべきサンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、ひとつ以上の１次高域通過フィルタとひとつ以上の２次高域通過フィルタは、直列に接続されて、スピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出してもよい。２次高域通過フィルタは、バイカット型フィルタを含んでもよい。

本発明のさらに別の態様は、再生装置である。この装置は、処理対象の信号を入力する入力部と、入力した信号から、後段のスピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出する高域抽出部と、抽出した高域通過特性の信号を増幅する増幅部と、増幅した信号を音声信号として再生するスピーカとを備える。この装置において、高域抽出部は、入力した信号をフィルタに通過させて、入力した信号のうちの低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、入力した信号から、抽出した低域通過特性の信号の成分と抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備え、第１抽出部は、フィルタに含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、スピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、フィルタは、スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出するように設定されており、第２抽出部は、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号にもとづいて、スピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、エンクロージャ容量の小さいスピーカで再生できない周波数帯の信号を遮断できる。

本発明の実施例１に係る音声出力装置の構成を示す図である。 図１の等化回路の周波数特性を示す図である。 図１の等化回路の構成を示す図である。 図１の前段低域通過フィルタと後段低域通過フィルタでの位相シフトに対する周波数特性である。 図５（ａ）−（ｃ）は、等化回路の周波数特性を示す図である。 本発明の実施例２に係る第１高域抽出部の構成を示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、図６のＰ１０からＰ１６での周波数特性を示す図である。 単一コーン全帯域スピーカの周波数特性を示す図である。 本発明の実施例３に係る第１高域抽出部の構成を示す図である。 図９の１次高域通過フィルタの構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る音声出力装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 再生回路、 １２ 等化回路、 １４ 増幅部、 １６ スピーカ、 ２０ 低周波成分除去部、 ２２ 高域抽出部、 ２４ 低域抽出部、 ２６ 増幅部、 ２８ 合成部、 ３０ バッファ、 ３２ バッファ、 ３４ バッファ、 ４０ 前段低域通過フィルタ、 ４２ 合成部、 ４４ 高域通過フィルタ、 ４６ 後段低域通過フィルタ、 ５０ 制御部、 ６０ １次高域通過フィルタ、 ６２ ２次高域通過フィルタ、 ６６ アンプ、 ６８ アンプ、 ７０ アンプ、 ７２ 第１スピーカ、 ７４ 第２スピーカ、 １００ 音声出力装置、 １１０ 音声出力装置、 Ａ１〜Ａ５ オペアンプ、 Ｃ１〜Ｃ１０ コンデンサ、 Ｓ１〜Ｓ６ スイッチ、 Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗、 Ｆ１〜Ｆ２ フィルタ。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、薄型のテレビジョン受像機で音声を再生する音声再生装置に関する。なお、薄型のテレビジョン受像装置の形状の制約上、音声再生装置に含まれたスピーカのエンクロージャは小さいものとし、その結果、再生限界周波数は高くなる。本実施例に係る音声再生装置は、低音の音質の向上を目的とするため、再生限界周波数よりも低い周波数の信号もある程度の音圧で出力する必要があるが、その反面、低音領域のうちの低周波数領域に含まれた低音歪の音圧は抑圧される方が望ましい。以上の課題を解決するために、音声再生装置は、等化回路を含む。等化回路は前述の技術的課題を解決すると共に、ボーカル帯域への影響およびディップを低減することを目的として、以下の通り動作する。ステレオ出力に対応した複数の信号を入力し、入力した複数の信号の低音領域を除去する。これによって、低音歪を防止する。低音歪を除去した複数の信号は、高域抽出部と低域抽出部に両方とも入力される。

高域抽出部では、再生限界周波数以上の成分の信号を抽出する。すなわち、等化回路で補正する必要のない信号を抽出する。一方、低域抽出部は、等化回路で増幅すべき低音領域の信号を抽出する。その際、高周波数側のボーカル帯域に影響を与えないような遮断周波数と減衰傾度に設定された急峻な特性のフィルタを使用する。さらに、ディップの低減、すなわち高域抽出部からの出力信号との位相差を小さくするために、必要とされる減衰傾度に対応したフィルタ次数のフィルタを使用せずに、それらより低いフィルタ次数のふたつのフィルタ（以下、「第１低域通過フィルタ」と「第２低域通過フィルタ」という）を使用する（以下、これらのフィルタ次数を「第１フィルタ次数」と「第２フィルタ次数」とし、ここで、第１フィルタ次数は第２フィルタ次数より小さいものとする）。さらに、第１低域通過フィルタには、低域抽出部での遮断周波数より低い遮断周波数を設定し、第２低域通過フィルタには、低域抽出部での遮断周波数より高い遮断周波数を設定する。

このような構成において、低域抽出部では、入力した信号に対して、第１低域通過フィルタを通過させてから、第２低域通過フィルタを通過させる。なお、低域抽出部では、回路規模の削減を目的として、入力した信号を合成して前述の処理を行う。低域抽出部の出力信号は増幅された後に、高域抽出部の複数の出力信号に合成されて、スピーカから出力される。

図１は、実施例１に係る音声出力装置１００の構成を示す。音声出力装置１００は、再生回路１０、等化回路１２、増幅部１４、スピーカ１６を含む。なお、音声出力装置１００は、それ自体単独で音楽を再生可能なコンパクトディスクプレーヤなどの音楽再生装置であってもよく、テレビジョン受像装置に含まれて音声を再生してもよい。

再生回路１０は、所定のデータをもとに、音声を再生する。例えば、テレビジョン受像装置では、受信したデータに含まれた音声データを抽出し、当該音声データを電気信号として出力する。また、コンパクトディスクプレーヤでは、コンパクトディスクに記録された音楽データをピックアップし、当該音楽データを電気信号として出力する。図中で出力される信号は、ひとつの信号線を伝送するように示されているが、これに限らず、ステレオ再生するために右側の音声と左側の音声を別にしたふたつの信号であってもよい。

スピーカ１６は、ユーザが聴き取れるように音声を最終的に出力する。ここでは、説明の簡略化のため、スピーカ１６の再生限界周波数を１００Ｈｚとする。一般的に、スピーカ１６は、再生限界周波数より大きい周波数の信号をある程度の音圧によって出力可能であるが、一方、再生限界周波数以下の周波数（以下、「低音領域」という）の信号を出力する際の音圧は、周波数の低下と共に急激に低下する。なお、スピーカ１６の前段には、信号を増幅するための増幅部１４が設けられている。また図中では、ひとつのスピーカ１６を示しているが、ここでは、ステレオ再生に対応したふたつのスピーカ１６と低音再生に対応したひとつのスピーカ１６の組合せによって、構成されているものとする。

等化回路１２は、音声出力装置１００での低音再生能力を向上させるために、スピーカ１６で再生されるべき低音領域の信号の音圧を高くする。そのために、等化回路１２は、予め低音領域の信号を増幅する。すなわち、スピーカ１６の周波数特性と逆の周波数特性を信号に与える。しかしながら、１０Ｈｚ程度で出現する低音歪を低減するために、低音歪が出現すべき周波数（以下、「超低音領域」という」）の成分の信号は、増幅しない。なお、低音領域で増幅すべき周波数帯域幅を「低音再生帯域」という。ここで、低音の音質を高めるためには、低音再生帯域が広いほどよい。また、等化回路１２は、低音領域の信号を増幅するが、ボーカル帯域の信号へ与える影響を低減するように動作する。

図２は、等化回路１２の周波数特性を示す。図中の実線が、等化回路１２による周波数特性である。一方、図中の点線は、後述する等化回路１２の構成を持たない等化器による周波数特性である。ここで、「Ｐ１」は、「再生限界周波数」であり、「Ｒ１」は、「ボーカル帯域」であり、「Ｒ２」は、「低音領域」であり、「Ｒ３」は、「超低音領域」であり、「Ｒ４」と「Ｒ５」は、「低音再生帯域」である。なお、図２に示された等化回路１２の特性は、等化回路１２の構成を説明した後に述べる。

図３は、等化回路１２の構成を示す。等化回路１２は、低周波成分除去部２０と総称される第１低周波成分除去部２０ａ、第２低周波成分除去部２０ｂ、高域抽出部２２と総称される第１高域抽出部２２ａ、第２高域抽出部２２ｂ、低域抽出部２４、増幅部２６、合成部２８と総称される第１合成部２８ａ、第２合成部２８ｂ、バッファ３０、バッファ３２、バッファ３４、制御部５０を含む。また、低域抽出部２４は、前段低域通過フィルタ４０と総称される第１前段低域通過フィルタ４０ａ、第２前段低域通過フィルタ４０ｂ、合成部４２、高域通過フィルタ４４、後段低域通過フィルタ４６を含む。ここで、等化回路１２には、ステレオ再生するために再生回路１０から右側の音声信号と左側の音声信号が入力されるものとする。

低周波成分除去部２０は、低音歪を低減するために、入力した音声信号から超低音領域を減衰させた信号を出力する。ここでは、スピーカ１６で再生すべき最低の周波数を遮断周波数に設定した１次の高域通過フィルタを使用する。

高域抽出部２２は、低周波成分除去部２０から出力された信号から、再生限界周波数以上の周波数成分の信号を抽出する。すなわち、スピーカ１６で問題なく再生できる周波数領域の信号として、基本的に処理対象としない信号を抽出する。ここでは、再生限界周波数を遮断周波数に設定した２次の高域通過フィルタを使用する。

前段低域通過フィルタ４０と後段低域通過フィルタ４６は、低周波成分除去部２０から出力された信号から、高域抽出部２２で抽出した信号以外の成分を抽出する。当該信号が、スピーカ１６での低音再生能力を向上させるために、増幅される。なお、前段低域通過フィルタ４０と後段低域通過フィルタ４６を含んだ低域抽出部２４としての遮断周波数（以下、「分離用遮断周波数」という）は、再生限界周波数とボーカル帯域にもとづいて特定されるべきであり、最終的に等化回路１２から出力される信号の周波数特性が図２の実線になるように、決定される。ここでは、実験結果等によって、予め適当な分離用遮断周波数が設定されているものとする。また、分離用遮断周波数とあわせて、低域抽出部２４の減衰傾度は、低域抽出部２４から出力された信号が、高域抽出部２２から出力された信号に影響を及ぼさないように特定されるべきであり、ここでは、当該減衰傾度およびそれに対応した低域透過フィルタのフィルタ次数（以下、「最終フィルタ次数」という）は、予め実験結果等によって設定されているものとする。

前段低域通過フィルタ４０の遮断周波数は、分離用遮断周波数より低い遮断周波数に設定し、後段低域通過フィルタ４６の遮断周波数は、分離用遮断周波数より高い遮断周波数に設定する。ここでは、分離用遮断周波数を「再生限界周波数より高い周波数」に設定しているため、前段低域通過フィルタ４０の遮断周波数を「再生限界周波数」に設定する。一方、前段低域通過フィルタ４０のフィルタ次数は、最終フィルタ次数より小さい第１フィルタ次数に設定し、後段低域通過フィルタ４６のフィルタ次数は、最終フィルタ次数より小さい第２フィルタ次数に設定する。また、第１フィルタ次数は、第２フィルタ次数より小さく、かつ第１フィルタ次数と第２フィルタ次数の和が最終フィルタ次数になるように設定される。ここでは、必要とされる最終フィルタ次数の「５次」を満たすために、第１フィルタ次数を「２」に、第２フィルタ次数を「３」に設定する。なお、低周波成分除去部２０の遮断周波数を低く、低域抽出部２４の分離用遮断周波数を高く設定すれば、低音再生帯域を広くできる。

低周波成分除去部２０から出力された信号は、前段低域通過フィルタ４０、後段低域通過フィルタ４６の順に通過する。なお、合成部４２は、前段低域通過フィルタ４０の出力を合成する。これは低音は音像定位が中央にくるため、加算した状態で信号処理を行っても問題ないからである。高域通過フィルタ４４は、合成部４２で合成した信号に直流成分が含まれる場合があり、当該直流成分を除去する。ここでは、低周波成分除去部２０と同様に、スピーカ１６で再生すべき最低の周波数を遮断周波数に設定した１次の高域通過フィルタを使用する。

増幅部２６は、低域抽出部２４から出力された信号を増幅する。合成部２８は、高域抽出部２２から出力された信号と、増幅部２６から出力された信号を合成する。バッファ３０は、第１合成部２８ａで合成された信号をバッファリングし、バッファ３２は、増幅部２６で増幅された信号をバッファリングし、バッファ３４は、第２合成部２８ｂで合成された信号をバッファリングする。最終的に、左側の出力としてバッファ３０から、右側の出力としてバッファ３４から、低音の出力としてバッファ３２から信号が出力される。

制御部５０は、図示しない入力インターフェースを介して、ユーザから高域抽出部２２、前段低域通過フィルタ４０、高域通過フィルタ４４、後段低域通過フィルタ４６の遮断周波数、Ｑ値、ゲインなどの高域抽出部２２や低域抽出部２４で抽出されるべき信号の特性に関する指示を受けつける。さらに、制御部５０は、当該指示を所定のデジタルデータワードに変換してから、当該デジタルデータワードにもとづいて高域抽出部２２、前段低域通過フィルタ４０、高域通過フィルタ４４、後段低域通過フィルタ４６の設定を電子的に制御する。

図４は、前段低域通過フィルタ４０と後段低域通過フィルタ４６での位相シフトに対する周波数特性である。ここでは、説明を容易にするために、前段低域通過フィルタ４０に対応したフィルタの次数を「１次」、後段低域通過フィルタ４６に対応したフィルタの次数を「２次」とした場合の位相特性を実線で示す。一方、高次のフィルタを「３次」とした場合の位相特性を点線で示す。また、図中の周波数「ｆ０」は、３次のフィルタの遮断周波数であり、周波数「ｆ１」は、前段低域通過フィルタ４０に対応した１次のフィルタの遮断周波数であり、周波数「ｆ２」は、後段低域通過フィルタ４６に対応した２次のフィルタの遮断周波数である。図示のごとく、遮断周波数の異なるフィルタ次数の低いフィルタを組み合わせることによって、位相シフトを小さくできる。さらに、フィルタの組み合わせにおいて、フィルタ次数の低い方のフィルタの遮断周波数をより低くすれば、低い周波数での位相シフトがさらに小さくできる。一方、高い周波数での位相シフトは大きくなるが、図２に示したようにボーカル帯域にわたる高い周波数では、低域抽出部２４からの出力ゲインが小さくなるため、そのような位相シフトの影響は小さい。

図５（ａ）−（ｃ）は、等化回路１２の周波数特性を示す。図５（ａ）は、図３の「Ｐ１０」での周波数特性、すなわち高域抽出部２２の出力信号の周波数特性を示す。また、図５（ｂ）は、図３の「Ｐ１１」での周波数特性、すなわち増幅部２６の出力信号の周波数特性を示す。図５（ｃ）は、図３の「Ｐ１２」での周波数特性、すなわちバッファ３０の出力信号の周波数特性を示す。図示のごとく、図５（ｃ）は、図５（ａ）と図５（ｂ）を合成した形で得られている。その結果、図５（ｂ）のように超低音領域のゲインが小さく、低音再生帯域が広くなる。また、図５（ａ）と図５（ｃ）の比較より明らかなように、ボーカル帯域への影響が少なく、ディップも小さい。さらに、図５（ｃ）と同一の周波数特性が、図２に実線で示されている。点線の周波数特性と比較して、超低音領域のゲインが小さく、低音再生帯域が広く、ボーカル帯域への影響も小さく、ディップも小さくなっている。

本発明の実施例によれば、増幅対象の信号を分離するための低域通過フィルタをフィルタ次数の低い複数のフィルタを組合せて構成するため、増幅対象とならない信号からの位相差が小さくなり、ディップが小さくなる。また、超低音領域を除去するための高域通過フィルタと増幅対象の信号を分離するための低域通過フィルタによって構成するため、低音再生帯域を広くできる。また、増幅対象の信号を分離するための低域通過フィルタを減衰傾度の大きいフィルタで構成するため、ボーカル帯域への影響を小さくできる。また、低音領域に関する処理は、合成した信号に対して行うため、回路規模を削減可能である。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１の等化回路で使用される高域通過フィルタに関する。実施例１でも説明したようにスピーカのエンクロージャが小さくなれば、再生限界周波数が高くなる。その結果、再生限界周波数よりも低い周波数の信号は低音の歪となって、スピーカから再生される音声の音質を低下させる。そこで本実施例は、スピーカの再生限界周波数よりも低い周波数の信号を遮断する高域通過フィルタに関する。

さらに、エンクロージャ容量の小さいスピーカでは、一般的にスピーカに付随されるプリアンプ等の再生装置の小型化、すなわち高域通過フィルタの小型化、ＩＣ化が要求される。ＩＣ化に適したフィルタのひとつがスイッチトキャパシタ等価回路を使用したフィルタである。しかしながら、スイッチトキャパシタ等価回路のサンプリング周波数と比較してある程度高い周波数の信号には、サンプリング周波数の影響によって歪が生じるので、スイッチトキャパシタ等価回路をそのまま高域通過フィルタとして使用すると出力された信号に歪が生じる。

そこで本実施例は、スイッチトキャパシタ等価回路をバイカッド型フィルタの抵抗として組み込み、バイカッド型フィルタによって入力した信号から低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出し、さらに抽出したこれらの信号を入力した信号から減じて入力した信号の高域通過特性の信号を抽出する。スイッチトキャパシタ等価回路から出力される信号は、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号に対応するので、サンプリング周波数よりもある程度周波数が低く、サンプリングによる信号の歪を抑圧できる。

図６は、本発明の実施例２に係る第１高域抽出部２２ａの構成を示す。第１高域抽出部２２ａは、フィルタＦ１、オペアンプＡ１からオペアンプＡ３、コンデンサＣ１からコンデンサＣ７、スイッチＳ１からスイッチＳ４、抵抗Ｒ１から抵抗Ｒ４を含む。

ここでは、第１高域抽出部２２ａの処理内容を以下に示す式にもとづいて説明する。２次の高域通過フィルタの伝達関数は、入力信号をＶｉｎ、出力信号をＶｏｕｔとすれば、次のように示される。

ここで、ａとｂは所定の定数である。これを変形すれば、次のように示される。

すなわち、２次の高域通過フィルタの伝達関数は、第１項目の入力信号、第２項目の帯域通過フィルタの出力信号、すなわち帯域通過特性の信号、第３項目の低域通過フィルタの出力信号、すなわち低域通過特性の信号によって表され、帯域通過特性の信号と低域通過特性の信号を入力信号から減じることによって、高域通過特性の信号が得られる。第１高域抽出部２２ａは、このような処理を行っており、それらの対応を図７（ａ）−（ｂ）に基づいて説明する。図７（ａ）−（ｂ）は、図６のＰ１０からＰ１６での周波数特性を示す。図７（ａ）は、図６のＰ１０における信号であり、入力信号そのままの周波数特性である。ここでは説明の簡略化のために、入力信号は所定の周波数の範囲においてゲインが一定であるとして示したが、例えば所定の周波数でゲインが増大していたり、減少しているような特性であってもよい。

図７（ｂ）は、図６のＰ１２における信号を反転させた信号の周波数特性である。図示のごとく、図７（ｂ）は帯域通過特性の信号であるため、図６のＰ１２における信号は、帯域通過特性の信号を反転させた信号といえる。図７（ｃ）は、図６のＰ１４における信号であり、低域通過特性の信号の周波数特性である。これらの信号のうち、オペアンプＡ３の非反転入力端子の前段でＰ１０の信号とＰ１２の信号が合成され、合成された信号がオペアンプＡ３の非反転入力端子に入力され、オペアンプＡ３の反転入力端子にＰ１４の信号が入力される。その結果、オペアンプＡ３からの出力信号、すなわちＰ１６の信号は、入力信号から、帯域通過特性の信号と低域通過特性の信号を減じた信号が得られる。図７（ｄ）にＰ１６における信号の周波数特性を示す。図示のごとく、図７（ｄ）は、高域通過特性の信号の周波数特性を示す。なお、図７（ｂ）から図７（ｄ）において、前述の再生限界周波数をＰ１として示した。第１高域抽出部２２ａの遮断周波数とＰ１の関係を図示のように設定した理由については、後述する。

図６に戻る。図６のスイッチＳ１からスイッチＳ４は、四角で囲んだ「１」と「２」が交互に選択される。すなわち、タイミングの誤差を無視すると、あるタイミングでスイッチＳ１からスイッチＳ４の「１」がオンになり、「２」がオフになる。別のタイミングでは、スイッチＳ１からスイッチＳ４の「２」がオンになり、「１」がオフになる。コンデンサＣ１、コンデンサＣ５、コンデンサＣ４を挟んだふたつの「１」と「２」の組合せ、すなわち、スイッチＳ１とスイッチＳ２の組合せ、スイッチＳ４とスイッチＳ２の組合せ、スイッチＳ３はそれぞれコンデンサを含んでスイッチトキャパシタ等価回路を構成する。スイッチＳ１とコンデンサＣ１とスイッチＳ２の組合せで構成されるスイッチトキャパシタ等価回路の場合、スイッチＳ１とスイッチＳ２の「１」と「２」を切り替えるためのサンプリング周期をＴとすると、スイッチトキャパシタ等価回路による等価な抵抗Ｒｅｆｆは、次のように示される。

他のスイッチトキャパシタ等価回路でも同様な関係が成り立ち、それぞれが抵抗として動作する。スイッチＳ１とコンデンサＣ１とスイッチＳ２の組合せは、抵抗として動作すると共に、入力した信号の位相を反転する。オペアンプＡ１、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３は帯域通過フィルタを構成し、Ｐ１２における出力信号は、前述のごとく帯域通過特性の信号を反転させた信号となる。スイッチＳ３は、抵抗として動作すると共に、オペアンプＡ１から出力された信号を反転させる。オペアンプＡ２とコンデンサＣ６は、低域通過フィルタを構成し、Ｐ１４における出力信号は、前述のごとく低域通過特性の信号となる。さらに、低域通過特性の信号は、スイッチＳ４とコンデンサＣ４を介して、オペアンプＡ１に帰還される。

以上の構成より、図中のフィルタＦ１は、バイカッド型フィルタを構成して、帯域通過特性の信号を反転させた信号と低域通過特性の信号を出力するように動作する。ここで、サンプリング周期Ｔの逆数のサンプリング周波数は、図示しないスピーカ１６の再生限界周波数Ｐ１よりも高い周波数に設定されている。一般的に、サンプリング周波数よりある程度低い周波数の信号でなければ、出力された信号にサンプリングによる歪が生じるためである。さらにフィルタＦ１の各構成要素は、再生限界周波数Ｐ１近傍の周波数で遮断されるべき帯域通過特性の信号を反転させた信号と低域通過特性の信号を抽出するように設定されているものとする。

スイッチＳ１とスイッチＳ２の組合せとスイッチＳ３においては、「１」と「２」の組合せが互いに同一であるが、これらと比較して、スイッチＳ２とスイッチＳ４の組合せでの「１」と「２」の組合せが反対になっている。すなわち、スイッチＳ１とスイッチＳ２の組合せとスイッチＳ３では、信号の位相を反転しているのに対し、スイッチＳ２とスイッチＳ４の組合せでは、信号の位相を反転していない。このような構成によって、通常のバイカッド型フィルタでは、入力信号から帯域通過特性の信号と低域通過特性の信号を抽出するために３個のオペアンプを必要とするが、ここでは２個のオペアンプで構成されている。なお、スイッチＳ１とスイッチＳ２の組合せとスイッチＳ３が、信号の位相を反転せずに、スイッチＳ２とスイッチＳ４の組合せが、信号の位相を反転してもよい。

オペアンプＡ３と抵抗Ｒ１から抵抗Ｒ４とコンデンサＣ７は、前述のごとく、入力信号から、低域通過特性の信号の成分と帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、入力信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する。低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号は再生限界周波数Ｐ１近傍の周波数で遮断されているので、高域通過特性の信号は、再生限界周波数Ｐ１以上の信号となる。

なお、図３と同様に、第１高域抽出部２２ａの内部あるいは外部に制御部５０を備えてもよい。制御部５０は、図示しない入力インターフェースを介して、ユーザから第１高域抽出部２２ａによって遮断すべき再生限界周波数近傍の周波数やサンプリング周波数に関する指示を受けつける。さらに、当該指示を所定のデジタルデータワードに変換してから、当該デジタルデータワードにもとづいて第１高域抽出部２２ａの設定を電子的に制御する。

ここで、第１高域抽出部２２ａが遮断すべき周波数は、例えば１００Ｈｚ近傍に決定される。これはスピーカ１６の再生限界周波数を考慮して設定されているが、スピーカ１６の再生限界周波数について、スピーカ特性の一例にもとづいて説明する。図８は、単一コーン全帯域スピーカの周波数特性を示す。図８は、横軸が周波数を示し、縦軸がレスポンスを示しているが、図示のごとく周波数が１００Ｈｚより小さくなると、レスポンスが急激に低下している。なお、レスポンスとは、基準軸上１ｍの点における音圧レベルを周波数に対応して連続した曲線となるように測定した値である。また、上記の場合に１００Ｈｚより低い周波数帯域において、スピーカ１６の機械系の歪が増大する。そのため、本実施例では、このような周波数帯域を高域通過フィルタで遮断する。

スピーカ１６の再生限界周波数ｆ０は、スピーカ１６のエンクロージャ容積Ｖ、スピーカ１６の実行振動半径ａ、振動系の等価質量ｍｏ、所定の定数αによって以下のように決定される。

すなわち、再生限界周波数ｆ０は、スピーカ１６の実行振動半径ａが大きくなる場合、スピーカ１６のエンクロージャ容積Ｖが小さくなる場合、振動系の等価質量ｍｏが小さくなる場合に大きくなる。また、再生限界周波数ｆ０が大きくなれば、第１高域抽出部２２ａが遮断すべき周波数も大きくする。

本発明の実施例によれば、スピーカで再生すべき信号のうち、スピーカが再生できない周波数帯の部分を予め高域通過フィルタで遮断しておくので、スピーカで生じる可能性のある歪を低減できる。また、スイッチトキャパシタ等価回路を使用するので、フィルタの小型が容易であり、さらにスイッチトキャパシタ等価回路をバイカッド型フィルタの低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号の抽出に使用するので、サンプリングにもとづく高域通過特性の信号での歪を低減できる。また、スピーカで再生する音声の音質を向上できる。

（実施例３)
本発明の実施例３は、実施例２と同様に高域通過フィルタに関する。実施例２では、２次の高域通過フィルタを説明した。ここでは、１次の高域通過フィルタ、さらに１次の高域通過フィルタと２次の高域通過フィルタを任意に組み合わせた所定の高次の高域通過フィルタに関する。

図９は、本発明の実施例３に係る第１高域抽出部２２ａの構成を示す。第１高域抽出部２２ａは、１次高域通過フィルタ６０、２次高域通過フィルタ６２を含む。２次高域通過フィルタ６２は、実施例２の第１高域抽出部２２ａと同等の構成を有しているので、ここでは説明を省略する。
１次高域通過フィルタ６０は、２次高域通過フィルタ６２と同様に高域通過フィルタであるが、フィルタの次数が１次になっている。その結果、第１高域抽出部２２ａは、３次の高域通過フィルタになっている。このように、２次の高域通過フィルタと１次の高域通過フィルタを任意の個数直列に接続して、任意の次数の高域通過フィルタを実現可能である。

図１０は、１次高域通過フィルタ６０の構成を示す。１次高域通過フィルタ６０は、フィルタＦ２、オペアンプＡ４、オペアンプＡ５、コンデンサＣ８からコンデンサＣ１０、スイッチＳ５、スイッチＳ６、抵抗Ｒ５から抵抗Ｒ８を含む。

フィルタＦ２は、スイッチＳ５、スイッチＳ６、コンデンサＣ１０、オペアンプＡ４で構成された１次不完全積分器であり、低域通過フィルタとして動作する。すなわち、フィルタＦ２は、入力した信号の低域通過特性の信号を反転させた信号を出力する。ここで、フィルタＦ２は、１次不完全積分器に含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチＳ５、スイッチＳ６によって構成されている。また、サンプリング周波数は、図示しないスピーカ１６の再生限界周波数よりも高い周波数に設定されている。さらに、フィルタＦ２が抽出する低域通過特性の信号を反転させた信号は、スピーカ１６の再生限界周波数近傍の周波数で遮断されている。

オペアンプＡ５、抵抗Ｒ５から抵抗Ｒ８は、入力した信号から低域通過特性の信号の成分を減じた信号、すなわち入力した信号の高域通過特性の信号を抽出する。最終的に、１次高域通過フィルタ６０は、スピーカ１６の再生限界周波数以上の高域通過特性の信号を抽出する。

本発明の実施例によれば、スイッチトキャパシタ等価回路を使用するので、フィルタの小型が容易であり、さらにスイッチトキャパシタ等価回路を１次不完全積分器の低域通過特性の信号の抽出に使用するので、サンプリングにもとづく高域通過特性の信号での歪を低減できる。さらに、１次のフィルタと２次のフィルタを任意に組み合わせることによって、所定の次数のフィルタを実現可能である。

(実施例４)
本発明の実施例４は、実施例２と３で説明した高域通過フィルタを適用したデバイディングネットワーク回路に関する。デバイディングネットワーク回路は、スピーカで再生すべき信号を複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯域に対応させた専用のスピーカを複数備える。スピーカで再生すべき信号は、フィルタによってそれぞれの周波数帯域の信号に変換されるが、その際の高域通過フィルタに実施例２と３で説明した高域通過フィルタを使用する。

図１１は、本発明の実施例４に係る音声出力装置１１０の構成を示す。音声出力装置１００は、アンプ６６、高域抽出部２２、低域抽出部２４、アンプ６８、アンプ７０、第１スピーカ７２、第２スピーカ７４を含む。

アンプ６６は、再生すべき信号を増幅する。高域抽出部２２は、増幅した信号のうちの高音部分の信号を抽出する。そのため、実施例２や３で説明したような高域通過フィルタによって、該当する信号を抽出する。その際、前述のごとく、高域抽出部２２が遮断すべき周波数は、１００Ｈｚ程度に設定されている。高域抽出部２２で抽出された信号は、アンプ６８で増幅され、第１スピーカ７２で再生される。一方、低域抽出部２４は、増幅した信号のうちの中低音部分の信号を抽出する。そのため、低域通過フィルタによって、該当する信号を抽出する。低域抽出部２４で抽出された信号は、アンプ７０で増幅され、第２スピーカ７４で再生される。

本発明の実施例によれば、高域通過フィルタを帯域分割駆動を行うデバイディングネットワーク回路にも適用可能である。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例１において、低域抽出部２４は、高域通過フィルタ４４と後段低域通過フィルタ４６の順に配列して構成されている。しかしながら、これに限らず例えば、後段低域通過フィルタ４６と高域通過フィルタ４４の順に配列してもよいし、また、同様の特性を持ったバンドパスフィルタによって構成されてもよい。本変形例によれば、異なった回路構成で同様の特性が得られる。つまり、希望する特性が得られればよい。

実施例１において、等化回路１２は、複数の信号を入力して、複数の信号を出力する。しかしながら、これに限らず例えば、ひとつの信号を入力して、ひとつの信号を出力してもよい。この場合は、低周波成分除去部２０、高域抽出部２２、前段低域通過フィルタ４０、合成部２８はそれぞれひとつの構成要素を含めばよい。また、合成部４２はなくてもよい。本変形例によれば、回路構成をさらに小さくできる。つまり、音声をステレオ再生するか、モノラル再生するかによって、それに適合した構成であればよい。

実施例２において、フィルタＦ１は、バイカッド型フィルタであるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、フィルタＦ１は、バイカッド型フィルタ以外のフィルタであってもよい。本変形例によれば、様々なフィルタを使用できる。つまり、フィルタＦ１は、帯域通過特性の信号を反転させた信号と低域通過特性の信号を出力すればよい。

実施例１から実施例４を任意に組み合わせた実施例も有効である。本変形例によれば、実施例１から実施例４を任意に組み合わせた効果が得られる。

エンクロージャ容量の小さいスピーカで再生できない周波数帯の信号を遮断できる。

Claims (13)

1. 処理対象の信号を入力する入力部と、
   前記入力した信号をフィルタに通過させて、前記入力した信号のうちの低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、
   前記入力した信号から、前記抽出した低域通過特性の信号の成分と前記抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、前記入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備え、
   前記第１抽出部は、前記フィルタに含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、前記フィルタは、前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき前記低域通過特性の信号と前記帯域通過特性の信号を抽出するように設定されており、
   前記第２抽出部は、前記低域通過特性の信号と前記帯域通過特性の信号にもとづいて、前記スピーカの再生可能周波数以上の前記高域通過特性の信号を抽出することを特徴とするフィルタ回路。
2. 前記第１抽出部におけるフィルタは、バイカット型フィルタであることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回路。
3. 前記第１抽出部の前記バイカット型フィルタは、
   前記入力した信号を通過させる第１のスイッチトキャパシタ等価回路と、
   前記第１のスイッチトキャパシタ等価回路を通過した信号から前記帯域通過特性の信号を抽出する第１のオペアンプと、
   前記抽出した帯域通過特性の信号を通過させる第２のスイッチトキャパシタ等価回路と、
   前記第２のスイッチトキャパシタ等価回路を通過した信号から前記低域通過特性の信号を抽出する第２のオペアンプと、
   前記抽出した低域通過特性の信号を通過させ、かつ通過した信号を前記第１のオペアンプに帰還させる第３のスイッチトキャパシタ等価回路とを備え、
   前記第３のスイッチトキャパシタ等価回路は、前記第１のスイッチトキャパシタ等価回路と前記第２のスイッチトキャパシタ等価回路が通過した信号の位相を反転させる場合に、通過した信号の位相を反転させないように構成されており、前記第１のスイッチトキャパシタ等価回路と前記第２のスイッチトキャパシタ等価回路が通過した信号の位相を反転させない場合に、通過した信号の位相を反転させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ回路。
4. 前記第１抽出部での前記サンプリング周波数の基準となるべき前記スピーカの再生可能周波数は、前記スピーカのエンクロージャ容積に応じて決定され、前記バイカッド型フィルタは、前記スピーカのエンクロージャ容積が小さくなれば、前記低域通過特性の信号と前記帯域通過特性の信号を遮断すべき周波数を高くするように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ回路。
5. 処理対象の信号を入力する入力部と、
   前記入力した信号を１次不完全積分器に通過させて、前記入力した信号のうちの低域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、
   前記入力した信号から、前記抽出した低域通過特性の信号の成分を減衰させて、前記入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備え、
   前記第１抽出部は、前記１次不完全積分器に含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、前記１次不完全積分器は、前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき前記低域通過特性の信号を抽出するように設定されており、
   前記第２抽出部は、前記低域通過特性の信号にもとづいて、前記スピーカの再生可能周波数以上の前記高域通過特性の信号を抽出することを特徴とするフィルタ回路。
6. 前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回路。
7. 前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ回路。
8. ユーザから、前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数に関する指示を受けつける受付部と、
   前記受けつけた指示をデジタルデータワードに変換する変換部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記変換したデジタルデータワードにもとづいて、前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御することを特徴とする請求項６に記載のフィルタ回路。
9. ユーザから、前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数に関する指示を受けつける受付部と、
   前記受けつけた指示をデジタルデータワードに変換する変換部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記変換したデジタルデータワードにもとづいて、前記第１抽出部が遮断すべき前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数を制御することを特徴とする請求項７に記載のフィルタ回路。
10. ひとつ以上の１次高域通過フィルタとひとつ以上の２次高域通過フィルタを備え、
    前記２次高域通過フィルタは、低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出し、前記抽出した低域通過特性の信号の成分と前記抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、高域通過特性の信号を抽出しており、かつ前記２次高域通過フィルタは、所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成された抵抗を含んでおり、
    前記１次高域通過フィルタは、１次不完全積分器によって、低域通過特性の信号を抽出し、前記抽出した低域通過特性の信号の成分を減衰させて、高域通過特性の信号を抽出しており、かつ前記１次高域通過フィルタは、前記１次不完全積分器に含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成され、
    前記ひとつ以上の１次高域通過フィルタと前記ひとつ以上の２次高域通過フィルタに設定されるべき前記サンプリング周波数は、後段に設けたスピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、前記ひとつ以上の１次高域通過フィルタと前記ひとつ以上の２次高域通過フィルタは、直列に接続されて、前記スピーカの再生可能周波数以上の前記高域通過特性の信号を抽出することを特徴とするフィルタ回路。
11. 前記２次高域通過フィルタは、バイカット型フィルタを含むことを特徴とする請求項１０に記載のフィルタ回路。
12. 処理対象の信号を入力する入力部と、
    前記入力した信号から、後段のスピーカの再生可能周波数以上の高域通過特性の信号を抽出する高域抽出部と、
    前記抽出した高域通過特性の信号を増幅する増幅部と、
    前記増幅した信号を音声信号として再生するスピーカとを備え、
    前記高域抽出部は、前記入力した信号をフィルタに通過させて、前記入力した信号のうちの低域通過特性の信号と帯域通過特性の信号を抽出する第１抽出部と、
    前記入力した信号から、前記抽出した低域通過特性の信号の成分と前記抽出した帯域通過特性の信号の成分を減衰させて、前記入力した信号のうちの高域通過特性の信号を抽出する第２抽出部とを備え、
    前記第１抽出部は、前記フィルタに含まれた抵抗を所定のサンプリング周波数で動作すべきスイッチトキャパシタ等価回路によって構成し、かつ当該サンプリング周波数は、前記スピーカの再生可能周波数よりも高い周波数に設定されており、前記フィルタは、前記スピーカの再生可能周波数近傍の周波数で遮断されるべき前記低域通過特性の信号と前記帯域通過特性の信号を抽出するように設定されており、
    前記第２抽出部は、前記低域通過特性の信号と前記帯域通過特性の信号にもとづいて、前記スピーカの再生可能周波数以上の前記高域通過特性の信号を抽出することを特徴とする再生装置。
13. 前記第１抽出部におけるフィルタは、バイカット型フィルタであることを特徴とする請求項１２に記載の再生装置。

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