JP4737758B2 - Audio signal processing method and playback apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、マルチチャンネル再生システムにおいて、スピーカの特性,音響空間の特性,オーディオシステムの特性を考慮して、リスニングポジションにおいて、適切な音響特性になるように、オーディオ信号にディジタル信号処理を行ってクロスオーバー周波数を決定することができるオーディオ信号処理装置に関するものである。   In the multi-channel playback system, the digital signal processing is performed on the audio signal so as to obtain an appropriate acoustic characteristic at the listening position in consideration of the speaker characteristic, the acoustic space characteristic, and the audio system characteristic. The present invention relates to an audio signal processing apparatus capable of determining a crossover frequency.

マルチチャンネル再生システムにおいて、高品位な再生音を提供するためには、各チャンネルのスピーカ音圧レベル,スピーカ距離,スピーカ接続位相,クロスオーバー周波数,周波数特性等を適切な値に設定する必要がある。従来、それらは、マニュアルで設定が行われていたが、ユーザーが、それらを適切に設定することは少々困難であったため、最近では、それらを自動で設定できる装置が用いられるようになっている。この装置は、自動音場補正装置と呼ばれ、制御部が、演算部から測定信号をスピーカより再生音として出力させ、リスニングポジションに設置したマイクロフォンにより、上記測定信号の再生音を収音し、演算部がその収音データを元にして解析することで、各チャンネルのスピーカ音圧レベル,スピーカ距離,スピーカ接続位相,クロスオーバー周波数,周波数特性等の適切な値を計算し、設定することができる装置である。   In order to provide high-quality playback sound in a multi-channel playback system, it is necessary to set the speaker sound pressure level, speaker distance, speaker connection phase, crossover frequency, frequency characteristics, etc. of each channel to appropriate values. . Conventionally, they have been set manually, but since it was a little difficult for the user to set them appropriately, recently, devices that can automatically set them have been used. . This device is called an automatic sound field correction device, and the control unit outputs the measurement signal from the calculation unit as a reproduction sound from the speaker, and picks up the reproduction sound of the measurement signal by the microphone installed at the listening position. By calculating based on the collected sound data, the calculation unit can calculate and set appropriate values such as speaker sound pressure level, speaker distance, speaker connection phase, crossover frequency, and frequency characteristics for each channel. It is a device that can.

自動音場補正処理について図7〜図9で説明する。図7は、リスニングポイントの周辺に複数のスピーカ、例えば、フロントレフトスピーカ(FL)、フロントライトスピーカ(FR)、センタースピーカ(C)、サブウーハスピーカ(SW)、サラウンドレフトスピーカ(SL)、サラウンドライトスピーカ(SR)が配置されたいわゆる5.1チャンネル方式のマルチチャンネルシステムであり、自動音場補正処理は、このようなシステムにおいて、リスニングポイントで最適な音響環境が得られるように、各スピーカから出力させるオーディオ信号を制御する処理である。   The automatic sound field correction process will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a plurality of speakers around the listening point, for example, a front left speaker (FL), a front right speaker (FR), a center speaker (C), a subwoofer speaker (SW), a surround left speaker (SL), and a surround light. This is a so-called 5.1-channel multi-channel system in which speakers (SR) are arranged, and automatic sound field correction processing is performed from each speaker so that an optimal acoustic environment can be obtained at a listening point in such a system. This is a process for controlling the audio signal to be output.

具体的には、各スピーカから測定用信号を再生音に変換して出力し、その再生音をリスニングポイントに設置されたマイクロフォンで収音する。測定用信号は、インパルスを時間軸上で引き延ばすことにより、エネルギを増大させた信号であるTSP(Time Stretched Pulse)信号に、高周波数に向かって信号レベルが低くなるフィルタ係数を用いてフィルタ処理を施した信号を用いる。これは、高周波数において信号レベルの高い信号を出力した場合、スピーカ(ツイータ)が破壊されるのを防止するためである。スピーカから出力された再生音をマイクロフォンで収音し、収音した音の周波数特性に対し、低周波数に向かって信号レベルが低くなるフィルタ係数(測定用信号のフィルタ係数の逆数のフィルタ係数)を用いてフィルタ処理を施し、その結果を測定結果とする。測定結果に基づいて各スピーカの音圧レベル、スピーカ間の距離、または、リスニングポイントとスピーカとの距離、スピーカの周波数特性などを算出する。算出結果に基づいて、リスニングポイントで最適な音響環境が得られるように、各スピーカに出力させるオーディオ信号の遅延時間、スピーカから出力する周波数帯域等を制御する。   Specifically, a measurement signal is converted into a reproduction sound from each speaker and output, and the reproduction sound is collected by a microphone installed at a listening point. The measurement signal is filtered using a filter coefficient that decreases the signal level toward higher frequencies on the TSP (Time Stretched Pulse) signal, which is a signal whose energy has been increased by extending the impulse on the time axis. Use the applied signal. This is to prevent the speaker (tweeter) from being destroyed when a signal having a high signal level is output at a high frequency. The reproduction sound output from the speaker is picked up by the microphone, and the filter coefficient (the filter coefficient that is the reciprocal of the filter coefficient of the signal for measurement) that reduces the signal level toward the low frequency with respect to the frequency characteristics of the picked up sound. The result is used as a measurement result. Based on the measurement result, the sound pressure level of each speaker, the distance between the speakers, the distance between the listening point and the speaker, the frequency characteristic of the speaker, and the like are calculated. Based on the calculation result, the delay time of the audio signal output to each speaker, the frequency band output from the speaker, and the like are controlled so that an optimal acoustic environment is obtained at the listening point.

図8は、算出された各スピーカの周波数特性の一例であり、上述した7個のスピーカについて、それぞれ、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルとして図示したものである。   FIG. 8 shows an example of the calculated frequency characteristics of each speaker. The seven speakers described above are illustrated with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing sound pressure level.

スピーカの再生限界周波数を測定して、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を設定する方法が特許文献1に記載されているが、この方法は、発信器から20Hz〜200Hzの正弦波信号を順次出力し、スピーカから出力された音をマイクロフォンで収音し、各周波数毎のレベルの検出結果に基づいて、DSP(Digital Signal Processor)でレベルの値をプロットして、スピーカの再生限界周波数を決定する方法である。しかしながら、特許文献1に記載された方法では、スピーカの再生周波数特性の凹凸については考慮をしていない。
特開2003−76374号公報
Patent Document 1 discloses a method for measuring the reproduction limit frequency of a speaker and setting a cutoff frequency of a high-pass filter. This method sequentially outputs a sine wave signal of 20 Hz to 200 Hz from a transmitter, A method in which sound output from a speaker is picked up by a microphone, and a level value is plotted by a DSP (Digital Signal Processor) on the basis of a level detection result for each frequency to determine a reproduction limit frequency of the speaker. is there. However, the method described in Patent Document 1 does not consider the unevenness of the reproduction frequency characteristic of the speaker.
JP 2003-76374 A

図9は、クロスオーバー周波数についての説明図である。スピーカは、スピーカ自体あるいはスピーカユニットの大きさ等により、スピーカから出力可能な周波数帯域が異なる。例えば、図8に示した一例では、大型のフロントスピーカ(FL,FR)は、低音域までオーディオ信号の出力が可能であるが、小型のサラウンドスピーカ(SL,SR)は、フロントスピーカに比べて、出力可能な低音域が低くはない。すなわち、低音域の再生特性が悪い。このような場合、自動音場補正処理により、図9に示すように、サラウンドスピーカが再生不可能な低音域のオーディオ信号を、フロントスピーカあるいはサブウーハスピーカのオーディオ信号に加算して出力するようにする。このことにより、サラウンドスピーカのオーディオ信号のうち低音域のオーディオ信号が出力されなくなるという不具合がなくなり、リスニングポイントにおいて最適な音響環境を得ることができるのである。クロスオーバー周波数は、サラウンドスピーカが出力不可能であるため、他のスピーカに出力させるためにサラウンドスピーカに供給するオーディオ信号からカットする帯域を特定するための周波数のことである。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the crossover frequency. The frequency band that can be output from the speaker differs depending on the size of the speaker itself or the speaker unit. For example, in the example shown in FIG. 8, a large front speaker (FL, FR) can output an audio signal up to a low sound range, but a small surround speaker (SL, SR) is smaller than a front speaker. The bass that can be output is not low. That is, the reproduction characteristics in the low sound range are poor. In such a case, as shown in FIG. 9, the low-frequency audio signal that cannot be reproduced by the surround speaker is added to the audio signal of the front speaker or the subwoofer speaker and output by the automatic sound field correction process. . This eliminates the problem that a low-frequency audio signal is not output among the audio signals of the surround speakers, and an optimal acoustic environment can be obtained at the listening point. The crossover frequency is a frequency for specifying a band to be cut from the audio signal supplied to the surround speaker so that the surround speaker cannot output it and output it to another speaker.

クロスオーバー周波数を計算する際、上述したような測定により収音されたデータからインパルス応答を計算し、それをフーリエ変換を用いて周波数解析をすることで、クロスオーバー周波数を求めていく方法がある。ここで、単純にフーリエ変換した周波数特性は、上述したように、非常に凹凸の激しい特性となることが多く、的確なクロスオーバー周波数を見つけるのが難しいため、フーリエ変換した周波数特性に対応する信号に対してスムージングを施し、凹凸の激しかった特性を滑らかなものにする。そして、このスムージングされた周波数特性に対応する信号に対し、まず基準となるレベルを中高域、または、全帯域により、そのレベルを平均化して求める。次に、その基準レベルから、例えば3dB低くなるポイントを、高い周波数から低い周波数へ向かって探していき、その3dB低くなった周波数をクロスオーバー周波数とする。   When calculating the crossover frequency, there is a method for calculating the crossover frequency by calculating the impulse response from the data collected by the measurement as described above and performing frequency analysis using the Fourier transform. . Here, as described above, the frequency characteristic obtained by simply performing the Fourier transform is often very uneven, and it is difficult to find an accurate crossover frequency. To smooth the characteristics of the uneven surface. For the signal corresponding to the smoothed frequency characteristic, first, a reference level is obtained by averaging the levels in the middle / high range or the entire band. Next, from the reference level, for example, a point that becomes 3 dB lower is searched from a higher frequency toward a lower frequency, and the frequency that becomes 3 dB lower is set as a crossover frequency.

なお、ここでいうスムージングは、特定の周波数帯域(スムージング幅)毎にレベルを平均化することである。図3に示すように、測定したスピーカの凹凸のある周波数特性(破線)に対して、スムージングを施すことにより、滑らかな周波数特性(実線)になる。なお、スムージングの方法としては、平均化するほかに最小二乗法等の方法を用いることもできる。   In addition, smoothing here is averaging a level for every specific frequency band (smoothing width). As shown in FIG. 3, smooth frequency characteristics (solid line) are obtained by performing smoothing on the measured frequency characteristics (broken line) having unevenness of the speaker. As a smoothing method, a method such as a least square method can be used in addition to averaging.

上述の計算手法においては、周波数特性をスムージングする際、スムージング幅を1/6オクターブや1/3オクターブなどといった狭い帯域で行った場合、スピーカ本来の特性などによって生じた部分的なディップにおいても、そのディップが3dB以上の深いものであれば、そのポイントをクロスオーバー周波数として誤認識してしまう。また、1オクターブやそれ以上のバンド幅(スムージング幅)でスムージングを行った場合、それらのディップは平滑化されるため、その周波数での誤認識は避けられるものの、逆に緩やかに平滑化しすぎたことにより、たとえ、その本来の周波数特性がクロスオーバー周波数帯域で急峻な減衰をしていたとしても、なだらかな減衰特性となってしまい、スムージングの前後での3dB減衰の周波数には大きな誤差が生まれてしまい、的確なクロスオーバー周波数を求めることができないという問題がある。   In the above calculation method, when smoothing the frequency characteristics, if the smoothing width is performed in a narrow band such as 1/6 octave or 1/3 octave, even in the partial dip caused by the characteristic of the speaker, If the dip is deeper than 3 dB, the point is erroneously recognized as a crossover frequency. In addition, when smoothing was performed with a band width (smoothing width) of 1 octave or more, those dips were smoothed, so that erroneous recognition at that frequency was avoided, but on the contrary, it was smoothed too gently. As a result, even if the original frequency characteristic is abruptly attenuated in the crossover frequency band, it becomes a gentle attenuation characteristic, and a large error occurs in the frequency of 3 dB attenuation before and after smoothing. Therefore, there is a problem that an accurate crossover frequency cannot be obtained.

本発明は、測定用信号を被測定スピーカに供給して再生音に変換させ、該再生音をマイクロフォンで収音して電気信号とし、該電気信号に基づいて前記被測定スピーカの周波数特性に対応する信号を得て、前記被測定スピーカのクロスオーバー周波数を決定するオーディオ信号処理方法において、前記被測定スピーカの周波数特性に対応する信号に対し、広帯域のスムージング幅でのスムージングと狭帯域のスムージング幅でのスムージングといった少なくとも2段階のスムージング幅が異なるスムージングを施して、スムージングされた周波数特性に対応する信号に基づいてクロスオーバー周波数を決定することを特徴とするものである。   The present invention supplies a measurement signal to a speaker to be measured and converts it into a reproduced sound, picks up the reproduced sound with a microphone as an electric signal, and corresponds to the frequency characteristics of the speaker to be measured based on the electric signal. In the audio signal processing method for determining the crossover frequency of the loudspeaker to be measured, a smoothing with a wide smoothing width and a narrowing smoothing width with respect to the signal corresponding to the frequency characteristic of the loudspeaker Smoothing with different smoothing widths in at least two stages, such as smoothing in (1), and determining a crossover frequency based on a signal corresponding to the smoothed frequency characteristic.

また、本発明は、信号入力部と出力部とスピーカと測定用信号発生部と信号処理部と制御部と操作部を有する再生装置であって、前記操作部から処理モードとする指示信号が入力された場合、前記測定用信号発生部は、前記制御部の制御により測定用信号を発生させ、前記出力部は、前記制御部の制御により前記測定用信号を前記スピーカに供給して再生音に変換させ、前記マイクロフォンは、前記再生音を電気信号に変換し、前記信号処理部は、前記制御部の制御により、前記電気信号に基づいて前記スピーカの周波数特性に対応する信号を作成し、該信号に対し、広帯域のスムージング幅でのスムージングと狭帯域のスムージング幅でのスムージングといった少なくとも2段階のスムージング幅が異なるスムージングを施して、スムージングされた周波数特性に対応する信号に基づいてクロスオーバー周波数を決定するものであることを特徴とするものである。   In addition, the present invention is a playback device including a signal input unit, an output unit, a speaker, a measurement signal generation unit, a signal processing unit, a control unit, and an operation unit, and an instruction signal for setting a processing mode is input from the operation unit. In this case, the measurement signal generation unit generates a measurement signal under the control of the control unit, and the output unit supplies the measurement signal to the speaker under the control of the control unit to generate reproduced sound. The microphone converts the reproduced sound into an electrical signal, and the signal processing unit creates a signal corresponding to the frequency characteristic of the speaker based on the electrical signal under the control of the control unit; Smooth the signal with at least two different smoothing widths, such as smoothing with a wide band smoothing width and smoothing with a narrow band smoothing width. Is characterized in that what determines the cross-over frequency based on a signal corresponding to the grayed frequency characteristics.

本発明によれば、部分的なディップでの誤認識を避け、かつ、誤差の大きくない精度の高いクロスオーバー周波数を決定することができ、聴取者に最適な音場環境を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to avoid misrecognition at a partial dip and to determine a highly accurate crossover frequency with no large error, and to provide an optimal sound field environment for a listener. .

本発明は、クロスオーバー周波数計算ステップを2段階に分けて求めるようにしたものである。まず、1段階目として、フーリエ変換した周波数特性に対し、1オクターブなどの広帯域でのスムージングを行い、部分的なディップでの誤認識を避けた大まかなクロスオーバー周波数を、高い周波数から探していき3dB減衰のポイントで求め、その周波数前後の一定帯域を最適クロスオーバー周波数圏と位置づける。次に、2段階目として、同じくフーリエ変換した周波数特性のうちの最適クロスオーバー周波数圏の周波数特性に対し、1/3オクターブや1/6オクターブといった狭帯域でのスムージングを行うことで、 今度はより精度の高いクロスオーバー周波数を、上述の最適クロスオーバー周波数圏内で、高い周波数から探していき3dB減衰のポイントを求め、その周波数を最終的なクロスオーバー周波数とするものである。   In the present invention, the crossover frequency calculation step is obtained in two stages. First, as a first step, the frequency characteristics obtained by Fourier transform are smoothed over a wide band such as 1 octave, and a rough crossover frequency that avoids misrecognition by partial dips is searched from a high frequency. It is determined at the point of 3 dB attenuation, and a fixed band around that frequency is positioned as the optimum crossover frequency band. Next, as a second step, smoothing in a narrow band such as 1/3 octave or 1/6 octave is applied to the frequency characteristics of the optimal crossover frequency band among the frequency characteristics that are also Fourier transformed. A more accurate crossover frequency is searched from a higher frequency within the above-mentioned optimum crossover frequency range, a point of 3 dB attenuation is obtained, and that frequency is set as a final crossover frequency.

図1は、本発明の一実施例の再生装置の主要部を示す構成図である。図中、Aは増幅装置、Bはスピーカシステム、1は信号処理部、1aはメモリ、2は出力部、3は測定用信号発生部、4は収音信号入力部、5は操作部、6は制御部、7a〜7fはスピーカ、8はマイクロフォンである。この実施例では、増幅装置AとスピーカシステムBとによりマルチチャンネル再生システムが構成されており、図示しない、DVD再生装置,テレビ,CD再生装置,VTR等の外部機器が接続可能に構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing the main part of a playback apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, A is an amplifying device, B is a speaker system, 1 is a signal processing unit, 1a is a memory, 2 is an output unit, 3 is a measurement signal generation unit, 4 is a sound pickup signal input unit, 5 is an operation unit, 6 Is a control unit, 7a to 7f are speakers, and 8 is a microphone. In this embodiment, the amplification device A and the speaker system B constitute a multi-channel reproduction system, and external devices such as a DVD reproduction device, a television, a CD reproduction device, and a VTR (not shown) can be connected. .

信号処理部1は、外部機器等から入力されるオーディオ信号に対して、デコード処理や遅延処理等の信号処理を施す。デコード処理は、例えば、2チャンネルのオーディオ信号を6チャンネルのオーディオ信号に変換する処理、圧縮されたオーディオ信号を伸長する処理などである。遅延処理は、複数のスピーカからオーディオ信号を出力した際に視聴者に臨場感などを与えるため、デコードされた各チャンネルのオーディオ信号に対してそれぞれ遅延時間を加える処理である。   The signal processing unit 1 performs signal processing such as decoding processing and delay processing on an audio signal input from an external device or the like. The decoding process includes, for example, a process of converting a 2-channel audio signal into a 6-channel audio signal, a process of expanding a compressed audio signal, and the like. The delay process is a process of adding a delay time to each decoded audio signal of each channel in order to give the viewer a sense of presence when outputting audio signals from a plurality of speakers.

信号処理部1は、後述する制御部6の制御により、収音信号入力部4から入力される収音信号に基づいて、複数のスピーカ7a〜7fに囲まれた空間でオーディオ信号を聴取する環境において聴取者のリスニングポイントで最適な音響効果が得られるように、各チャンネルの出力信号の周波数特性、遅延時間、音圧レベル、クロスオーバー周波数等の音響特性の各種パラメータの値を自動的に設定する。この設定を行う動作を自動音場補正処理という。   An environment in which the signal processing unit 1 listens to an audio signal in a space surrounded by a plurality of speakers 7a to 7f based on a sound collection signal input from the sound collection signal input unit 4 under the control of the control unit 6 described later. In order to obtain the optimal sound effect at the listener's listening point, the values of various parameters of the sound characteristics such as frequency characteristics, delay time, sound pressure level, crossover frequency of the output signal of each channel are automatically set. To do. The operation for making this setting is called automatic sound field correction processing.

出力部2は、デジタルアナログ変換部(図示せず)、増幅部(図示せず)を備え、信号処理部1から入力される複数チャンネルのデジタルオーディオ信号をデジタルアナログ変換し、アナログ信号に変換されたオーディオ信号を増幅し、出力部2に接続されているフロントレフトチャンネルスピーカ(以下、「FLスピーカ」という。)7a、フロントライトチャンネルスピーカ(以下、「FRスピーカ」という。)7b、センターチャンネルスピーカ(以下、「Cスピーカ」という。)7c、サラウンドレフトチャンネルスピーカ(以下、「SLスピーカ」という。)7d、サラウンドライトチャンネルスピーカ(以下、「SRスピーカ」という。)7e、サブウーハーチャンネルスピーカ(以下、「SWスピーカ」という。)7fにそれぞれ出力する。   The output unit 2 includes a digital / analog conversion unit (not shown) and an amplification unit (not shown). The digital audio signal of a plurality of channels input from the signal processing unit 1 is converted into an analog signal. The front left channel speaker (hereinafter referred to as “FL speaker”) 7a, the front right channel speaker (hereinafter referred to as “FR speaker”) 7b, and the center channel speaker connected to the output unit 2 are amplified. (Hereinafter referred to as “C speaker”) 7c, surround left channel speaker (hereinafter referred to as “SL speaker”) 7d, surround right channel speaker (hereinafter referred to as “SR speaker”) 7e, subwoofer channel speaker (hereinafter referred to as “SL speaker”). , "SW speaker") 7f it Is the output.

出力部2は、制御部6の制御により、自動音場補正処理の時、あるいは、自動音場補正処理後に聴取者が操作部5を用いて周波数特性の変更を行う時に、測定用信号発生部3が発生した測定用信号を、各チャンネルのスピーカ7a〜7fに出力する。   The output unit 2 is controlled by the control unit 6 when the automatic sound field correction process is performed, or when the listener changes the frequency characteristic using the operation unit 5 after the automatic sound field correction process. 3 is output to the speakers 7a to 7f of the respective channels.

測定用信号発生部3は、制御部6の制御により、自動音場補正処理において音響特性の各種パラメータの値の自動設定を行う際に、各種パラメータの値を測定するための測定用信号を発生する。この実施例では、測定用信号として、TSP(Time Stretched Pulse)信号にフィルタ処理を施した信号を用いた。   The measurement signal generator 3 generates a measurement signal for measuring the values of various parameters when automatically setting the values of various parameters of acoustic characteristics in the automatic sound field correction process under the control of the control unit 6. To do. In this embodiment, a signal obtained by filtering a TSP (Time Stretched Pulse) signal is used as the measurement signal.

収音信号入力部4は、制御部6の制御により、自動音場補正処理時に、収音信号入力部4に接続されているマイクロフォン8から入力される収音信号を入力し、信号処理部1に出力する。   The sound collection signal input unit 4 receives the sound collection signal input from the microphone 8 connected to the sound collection signal input unit 4 during the automatic sound field correction process under the control of the control unit 6. Output to.

操作部5は、自動音場測定処理のオン・オフの切り換えのための操作ボタン、測定用信号を出力するための操作ボタン、音響特性の各種パラメータの設定を入力又は変更するための操作ボタン等を備える。操作部5は、聴取者が操作ボタンを押下すると押下された操作ボタンに対応する指示信号を制御部6に出力する。   The operation unit 5 includes an operation button for switching on / off the automatic sound field measurement processing, an operation button for outputting a measurement signal, an operation button for inputting or changing various parameter settings of acoustic characteristics, and the like. Is provided. When the listener presses the operation button, the operation unit 5 outputs an instruction signal corresponding to the pressed operation button to the control unit 6.

制御部6は、増幅装置全体を総合的に制御する。制御部6は、信号処理部1において、外部機器から入力されるオーディオ信号に対しデコード処理や遅延処理等を施し、出力部2からオーディオ信号を出力させる制御を行う。   The control unit 6 comprehensively controls the entire amplification device. The control unit 6 controls the signal processing unit 1 to perform decoding processing, delay processing, and the like on the audio signal input from the external device, and output the audio signal from the output unit 2.

制御部6は、操作部5から自動音場補正処理のオンの指示信号が入力された場合、測定用信号発生部3に測定用信号を発生させ、当該測定用信号を信号処理部1を介して出力部2から各スピーカに出力させる制御を行う。そして、制御部6は、収音信号入力部4から入力される収音信号に基づいて、信号処理部1に音響特性の各種パラメータの値を演算により求めさせ、求めた値をメモリ1aに記憶させ、その値を音響特性の各種パラメータの値として設定させる制御を行う。   When an instruction signal for turning on automatic sound field correction processing is input from the operation unit 5, the control unit 6 causes the measurement signal generation unit 3 to generate a measurement signal, and the measurement signal is transmitted via the signal processing unit 1. Then, control is performed to output from the output unit 2 to each speaker. Then, the control unit 6 causes the signal processing unit 1 to obtain values of various parameters of acoustic characteristics based on the sound collection signal input from the sound collection signal input unit 4, and stores the obtained values in the memory 1a. And control to set the value as the value of various parameters of the acoustic characteristics.

自動音場補正処理について説明する。図1に示すように6本のスピーカ7a〜7fを備えるホームシアターシステムなどのようなマルチチャンネル再生システムでは、部屋の音響特性、使用するスピーカの周波数特性、各チャンネルの位相特性、スピーカからオーディオ信号を出力し聴取者がオーディオ信号を聴取するまでの伝送経路の伝達特性、使用するスピーカの種類や数、スピーカの設置位置、リスニングポイントと各スピーカとの配置などにより、リスニングポイントにおいて各チャンネルのスピーカ7a〜7fから届くオーディオ信号の位相、ロールオフ周波数、音圧レベル、距離、周波数特性が変わってくるため、聴取者が同じ音源のオーディオ信号を聴取する場合であっても、前記の特性等の違いにより音色、音場、臨場感などが異なって聞こえる。   The automatic sound field correction process will be described. As shown in FIG. 1, in a multi-channel playback system such as a home theater system having six speakers 7a to 7f, the acoustic characteristics of the room, the frequency characteristics of the speakers used, the phase characteristics of each channel, and the audio signal from the speakers. The speaker 7a of each channel at the listening point depends on the transmission characteristics of the transmission path until the listener listens to the audio signal, the type and number of speakers to be used, the installation position of the speakers, the arrangement of the listening point and each speaker, etc. Since the phase, roll-off frequency, sound pressure level, distance, and frequency characteristics of the audio signal reaching from 7f change, even if the listener listens to the audio signal of the same sound source, the difference in the above characteristics, etc. Depending on the sound, the tone, sound field, and presence can be heard differently.

外部機器で再生され増幅装置に入力されるオーディオ信号は、当該オーディオ信号を聴取する環境が適切な環境であることを前提としている。例えば、各チャンネルの出力信号の音圧レベルが等しく、各スピーカ7a〜7f間の距離、各スピーカの周波数特性が適正であり、スピーカ構成として適切な種類のスピーカが用いられている環境で聴取することを前提としていため、当該増幅装置から出力されるオーディオ信号を最適な音で再現するためには、適切な環境を整備しなければならない。   The audio signal reproduced by an external device and input to the amplification device is based on the premise that the environment for listening to the audio signal is appropriate. For example, the sound pressure level of the output signal of each channel is equal, the distance between the speakers 7a to 7f, the frequency characteristics of each speaker are appropriate, and listening is performed in an environment where an appropriate type of speaker is used as the speaker configuration. Therefore, in order to reproduce the audio signal output from the amplification device with an optimum sound, an appropriate environment must be prepared.

このような環境を実現するため、従来の増幅装置は、音場補正機能を搭載し、聴取者がオーディオ信号の聴取前に、スピーカ構成、スピーカサイズ、スピーカ間の距離、各チャンネルの出力信号の音圧レベル、各チャンネルの出力信号の周波数特性などの値を操作部を用いて入力し、適切な環境になるように音場補正を行っていた。しかし、これらの音場補正の作業は、熟練者でないと適切な値を設定することが難しく、多くの手間と時間を要する面倒なものであった。そこで、従来の増幅装置には、前述した音場補正を自動で行う自動音場補正機能を備えられたものがあり、本実施例の増幅装置も自動音場補正機能を備えている。この機能により、音場補正が、聴取者にとって簡単な操作ですみ、高い精度で各種パラメータの値の設定ができる。   In order to realize such an environment, the conventional amplifying apparatus is equipped with a sound field correction function, and before the listener listens to the audio signal, the speaker configuration, the speaker size, the distance between the speakers, and the output signal of each channel. Values such as the sound pressure level and the frequency characteristic of the output signal of each channel are input using the operation unit, and the sound field is corrected so that an appropriate environment is obtained. However, these sound field correction operations are difficult to set appropriate values unless they are skilled persons, and are troublesome and require a lot of labor and time. Therefore, some conventional amplifying devices are provided with an automatic sound field correcting function for automatically performing the above-described sound field correction, and the amplifying device of this embodiment also has an automatic sound field correcting function. With this function, sound field correction is easy for the listener, and various parameter values can be set with high accuracy.

この実施例の増幅装置Aにおける自動音場補正処理について具体的に説明する。自動音場補正処理は、測定処理と補正処理とからなり、最初に測定処理が実行される。測定処理は、リスニングポイントにおける現在の音響特性を測定する処理である。その処理のため、図1に示すように配置されたスピーカ7a〜7fに対し、リスニングポイントに測定用のマイクロフォン8を配置する。   The automatic sound field correction process in the amplification device A of this embodiment will be specifically described. The automatic sound field correction process includes a measurement process and a correction process, and the measurement process is first executed. The measurement process is a process of measuring the current acoustic characteristic at the listening point. For this process, a measurement microphone 8 is arranged at the listening point for the speakers 7a to 7f arranged as shown in FIG.

測定処理においては、制御部6の制御に基づいて、測定用信号発生部3が測定用信号の元信号となるTSP信号を発生し、信号処理部(例えば、デジタル・シグナル・プロセッサ(Digital Signal Processor:DSP)1に出力する。TSP信号は、インパルス信号を周波数により異なる遅延時間を持つ仮想的なフィルタを通すことによって、時間軸上で伸張された信号であり、低周波数から高周波数に平坦な信号レベルを有する信号である。信号処理部1は、測定用信号発生部3が発生したTSP信号に対し、低周波数から高周波数に向かって信号レベルが低くなるフィルタ係数を用いてフィルタ処理(第1フィルタ処理)を施す。このフィルタ処理により低周波数から高周波数に向かって信号レベルが徐々に低くなる信号が作成され、当該信号を測定用信号として用いる。これは、高周波数において信号レベルの高い信号を出力した場合、スピーカ(ツイータ)が破壊されるおそれがあるのを防止するためである。測定用信号は、メモリ1aに記憶される。信号処理部1は、制御部6の制御に基づいて、メモリ1aから測定用信号を読み出し、出力部2によりデジタル−アナログ変換され、各スピーカ7a〜7fから順番に出力させる。各スピーカ7a〜7fから出力された測定用信号は、マイクロフォン8により収音される。   In the measurement process, based on the control of the control unit 6, the measurement signal generation unit 3 generates a TSP signal that is an original signal of the measurement signal, and the signal processing unit (for example, a digital signal processor (Digital Signal Processor) : DSP) output to 1. The TSP signal is a signal that is expanded on the time axis by passing the impulse signal through a virtual filter having a delay time that varies depending on the frequency, and is flat from a low frequency to a high frequency. The signal processing unit 1 performs filter processing (first processing) on the TSP signal generated by the measurement signal generation unit 3 using a filter coefficient that decreases the signal level from a low frequency toward a high frequency. This filter process creates a signal whose signal level gradually decreases from a low frequency to a high frequency. This is used to prevent a speaker (tweeter) from being damaged when a signal having a high signal level is output at a high frequency, and the measurement signal is stored in the memory 1a. The signal processing unit 1 reads out a measurement signal from the memory 1a based on the control of the control unit 6, is digital-analog converted by the output unit 2, and sequentially outputs the signals from the speakers 7a to 7f. The measurement signals output from 7a to 7f are collected by the microphone 8.

収音された信号は、収音信号入力部4に入力される。収音信号入力部4は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器を備え、収音信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル収音信号を信号処理部1に出力する。信号処理部1は、収音信号入力部4から入力されたデジタル収音信号を一旦メモリ1aに記憶する。信号処理部1は、メモリ1aに記憶されたデジタル収音信号に対し、高周波数から低周波数に向かって信号レベルが低くなるフィルタ係数(測定用信号のフィルタ係数の逆数のフィルタ係数)を用いてフィルタ処理(第2フィルタ処理)を施す。この第2フィルタ処理により測定用信号に施された第1フィルタ処理が相殺され、測定用信号を出力したスピーカの測定結果が得られる。この測定結果に対しTSP信号を時間軸上で反転されたデータを用いて畳み込み処理を行うことにより、インパルス応答が得られる。増幅装置から出力された信号が各スピーカ7a〜7fから出力され、その信号がマイクロフォン8で収音されるまでの伝達特性が、ここで得られたインパルス応答に対応する。この第2フィルタ処理を施し、畳み込み処理をした結果の信号(測定結果信号)をメモリ1aに記憶する。そして、信号処理部1は、メモリ1aに記憶した当該測定結果信号に基づいて各スピーカの周波数特性等を演算により求める処理を行う。   The collected signal is input to the collected signal input unit 4. The collected sound signal input unit 4 includes an analog-digital converter that converts an analog signal into a digital signal, converts the collected sound signal into a digital signal, and outputs the converted digital collected sound signal to the signal processing unit 1. The signal processing unit 1 temporarily stores the digital sound pickup signal input from the sound pickup signal input unit 4 in the memory 1a. The signal processing unit 1 uses a filter coefficient (a filter coefficient that is the reciprocal of the filter coefficient of the measurement signal) whose signal level decreases from a high frequency to a low frequency with respect to the digital sound pickup signal stored in the memory 1a. A filter process (second filter process) is performed. The first filter processing applied to the measurement signal is canceled by the second filter processing, and the measurement result of the speaker that outputs the measurement signal is obtained. An impulse response is obtained by performing convolution processing on the measurement result using data obtained by inverting the TSP signal on the time axis. Signals output from the amplifiers are output from the speakers 7a to 7f, and the transfer characteristics until the signals are picked up by the microphone 8 correspond to the impulse responses obtained here. A signal (measurement result signal) as a result of the second filter processing and the convolution processing is stored in the memory 1a. And the signal processing part 1 performs the process which calculates | requires the frequency characteristic etc. of each speaker based on the said measurement result signal memorize | stored in the memory 1a.

このインパルス応答に基づいて、各チャンネルの出力信号の音圧レベルやピークレベル等を観測したり、FFT(Fast Fourier Transform)解析することにより、スピーカ構成(スピーカの有無、スピーカサイズ)、スピーカ間の位相関係、各スピーカ間の距離、リスニングポイントに対する各スピーカの距離、各スピーカからの出力信号の音圧レベルや周波数特性、クロスオーバー周波数が得られる。   Based on this impulse response, the sound pressure level, peak level, etc. of the output signal of each channel are observed, or FFT (Fast Fourier Transform) analysis is performed, so that the speaker configuration (presence / absence of speaker, speaker size), between speakers The phase relationship, the distance between the speakers, the distance of each speaker relative to the listening point, the sound pressure level and frequency characteristics of the output signal from each speaker, and the crossover frequency are obtained.

そして、補正処理に移行する。補正処理は、測定処理で得られた測定結果に基づいて、各種パラメータの設定・補正を行う。   Then, the process proceeds to correction processing. In the correction process, various parameters are set and corrected based on the measurement result obtained in the measurement process.

信号処理部1は、測定処理で得られた測定結果により、スピーカの有無に基づくスピーカの個数の設定、スピーカ間またはリスニングポイントに対する各スピーカの距離に基づく各チャンネル間の遅延時間の補正、各スピーカの出力信号の音圧レベルに基づく各チャンネル間の出力信号の音圧レベルの差の補正、各スピーカの出力信号の周波数特性に基づく各チャンネルの出力信号の周波数特性の補正、各スピーカの出力信号の周波数特性に基づく各チャンネルの出力信号のクロスオーバー周波数の設定などをするための係数を演算により求める。   The signal processing unit 1 sets the number of speakers based on the presence / absence of speakers based on the measurement result obtained by the measurement process, corrects the delay time between the channels based on the distance between the speakers or the distance from each speaker to the listening point, Correction of the difference in sound pressure level of the output signal between the channels based on the sound pressure level of the output signal, correction of the frequency characteristic of the output signal of each channel based on the frequency characteristic of the output signal of each speaker, output signal of each speaker The coefficient for setting the crossover frequency of the output signal of each channel based on the frequency characteristics is calculated by calculation.

演算により求めた係数は、メモリ1aに記憶され、外部機器から入力されるオーディオ信号を出力する際には、メモリ1aに記憶された係数を用いて当該オーディオ信号に対する周波数特性の補正、位相の補正、音圧レベルの補正、遅延時間の付加、クロスオーバー周波数の設定等の信号処理が行われ、出力される。   The coefficient obtained by the calculation is stored in the memory 1a, and when outputting the audio signal input from the external device, the frequency characteristic correction and the phase correction for the audio signal are performed using the coefficient stored in the memory 1a. Signal processing such as sound pressure level correction, delay time addition, and crossover frequency setting is performed and output.

ここで、クロスオーバー周波数の決定について、図1を参照しながら、図2〜図6で説明する。図2はフローチャートである。信号処理部1は、測定されたインパルス応答に基づいて(ステップ1)、FFT(Fast Fourier Transform)解析を行う(ステップ2)。信号処理部1で、マイクロフォン8から収音した信号から求めた周波数特性に対応する信号に対しFFT解析を行うと、図3に示すような周波数特性に対応する信号(点線)が得られる。この信号は、周波数をパラメータとして、レベル値を出力値とする信号である。この説明においては、サラウンドスピーカの周波数特性を例に挙げ説明する。   Here, the determination of the crossover frequency will be described with reference to FIGS. 2 to 6 with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart. The signal processing unit 1 performs an FFT (Fast Fourier Transform) analysis (Step 2) based on the measured impulse response (Step 1). When the signal processing unit 1 performs FFT analysis on the signal corresponding to the frequency characteristic obtained from the signal collected from the microphone 8, a signal (dotted line) corresponding to the frequency characteristic as shown in FIG. 3 is obtained. This signal is a signal whose frequency is a parameter and whose level value is an output value. In this description, the frequency characteristics of the surround speaker will be described as an example.

次に、この信号に対して、例えば、1オクターブなどといったスムージング幅、すなわち、広帯域のスムージング幅でのスムージングを行い(ステップ3)、中高帯域の音圧レベルを平均した基準レベルよりも3dB減衰している周波数を、高い周波数から探していき、その周波数の一定幅の帯域を最適クロスオーバー周波数圏とする(ステップ4)。この場合、測定により得られた周波数特性に対応する信号に対し1オクターブのスムージング幅でスムージングを行うと、図3に示すような、レベルの凹凸が平滑化された周波数特性に対応する信号(実線)が得られる。図8に示すように、当該周波数特性に対応する信号の基準周波数帯域(この実施例においては、1kHz〜2kHz)のレベルを基準レベルとし、当該周波数特性について基準レベルより3dB以上減衰した周波数を検出する。図4に示すように、基準レベルより3dB以上減衰した周波数のポイントが複数ある場合には、低い周波数のポイントを選択する。   Next, the signal is smoothed with a smoothing width such as one octave, for example, with a wide band smoothing width (step 3), and attenuated by 3 dB from the reference level obtained by averaging the sound pressure levels in the middle and high bands. The frequency is searched from a high frequency, and a band with a certain width of the frequency is set as the optimum crossover frequency range (step 4). In this case, when the signal corresponding to the frequency characteristic obtained by the measurement is smoothed with a smoothing width of one octave, the signal corresponding to the frequency characteristic in which the level unevenness is smoothed as shown in FIG. ) Is obtained. As shown in FIG. 8, the level of the reference frequency band (1 kHz to 2 kHz in this embodiment) of the signal corresponding to the frequency characteristic is used as a reference level, and the frequency characteristic is attenuated by 3 dB or more from the reference level. To do. As shown in FIG. 4, when there are a plurality of frequency points attenuated by 3 dB or more from the reference level, a low frequency point is selected.

その後、FFT解析を行って得られた図3に示すような周波数特性に対応する信号(点線)に対して、1/6オクターブのスムージング幅などといった狭帯域のスムージング幅でのスムージングを行う(ステップ5)。この場合、選択したポイントの周波数において、当該周波数を中心とした1オクターブの範囲を最適クロスオーバー周波数圏とし、当該最適クロスオーバー周波数圏について、上述した信号(点線)に対して、例えば、1/6オクターブのスムージング幅などといった狭帯域でのスムージングを行う。   After that, smoothing with a smoothing width of a narrow band such as a 1/6 octave smoothing width is performed on the signal (dotted line) corresponding to the frequency characteristics as shown in FIG. 3 obtained by performing the FFT analysis (step) 5). In this case, at the frequency of the selected point, the range of one octave centered on the frequency is set as the optimal crossover frequency range, and the optimal crossover frequency range is, for example, 1/1 with respect to the signal (dotted line) described above. Smoothing in a narrow band such as 6-octave smoothing width.

再度中高帯域の音圧レベルを平均した基準レベルより3dB減衰している周波数を、今度はステップ4で求めた最適クロスオーバー周波数圏の中でかつ高い周波数から探していき、その周波数を最終的なクロスオーバー周波数とする(ステップ6)。1/6オクターブでのスムージングの結果、図5に示すような周波数特性(実線)が得られる。当該周波数特性において、基準レベルより3dB減衰した周波数を検出する。図6に示すように、当該基準レベルより3dB減衰した周波数が複数あっても、この周波数が最適クロスオーバー周波数圏にないもの(図中、「誤認識」と示した点など)は、誤認識されることがない。また、最適クロスオーバー周波数圏に3dB減衰した周波数が複数ある場合は、もっとも低い周波数をクロスオーバー周波数と設定する。   The frequency that is attenuated by 3 dB from the reference level obtained by averaging the sound pressure levels in the middle and high bands is searched again from the highest frequency in the optimum crossover frequency range obtained in step 4, and the frequency is finally determined. The crossover frequency is set (step 6). As a result of smoothing at 1/6 octave, a frequency characteristic (solid line) as shown in FIG. 5 is obtained. In the frequency characteristic, a frequency attenuated by 3 dB from the reference level is detected. As shown in FIG. 6, even if there are a plurality of frequencies that are attenuated by 3 dB from the reference level, those that are not in the optimum crossover frequency range (such as points indicated as “false recognition” in the figure) are erroneously recognized. It will not be done. When there are a plurality of frequencies attenuated by 3 dB in the optimum crossover frequency range, the lowest frequency is set as the crossover frequency.

スムージングについて、より具体的に説明する。スムージングは、周波数特性を特定の周波数帯域毎にレベルを平滑化することである。測定により得られた測定結果信号(メモリ1aに記憶された信号)は、周波数をパラメータとしたレベルデータであり、周波数特性に対応した信号ということができる。この信号に対し、N点(ポイント)についてFFT処理(周波数解析)を行い、fs/N[Hz]毎にレベルを求める。N点は、平均化をする周波数帯域の中心周波数の数になる。この実施例では、広帯域のスムージング幅として1オクターブのスムージング幅とし、当該周波数帯域のレベルの平均化(スムージング)を行う。具体的には、低周波数から高周波数に向かって、各中心周波数(例えば、63,125,250,500,1k,2k,4k,8k,16k,・・・[Hz])毎に、それぞれの中心周波数を中心とした特定の周波数帯域内でのレベルを平均化し、当該周波数帯域でのレベルを算出する(スムージング)。例えば、中心周波数1kHzの場合、1kHzを中心とした707Hz〜1.41kHzまでの帯域のレベルを平均化し、その平均値を中心周波数1kHzのレベルとする。同様に、他の中心周波数においてもレベルを求める。そして、それらのレベルを線で結んだ特性を1オクターブでスムージングした周波数特性とする。   The smoothing will be described more specifically. Smoothing is smoothing the level of frequency characteristics for each specific frequency band. The measurement result signal obtained by the measurement (the signal stored in the memory 1a) is level data using the frequency as a parameter, and can be said to be a signal corresponding to the frequency characteristic. This signal is subjected to FFT processing (frequency analysis) for N points (points), and a level is obtained for each fs / N [Hz]. N points are the number of center frequencies in the frequency band to be averaged. In this embodiment, a smoothing width of 1 octave is set as the smoothing width of the wide band, and the level of the frequency band is averaged (smoothing). Specifically, for each center frequency (for example, 63, 125, 250, 500, 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, ... [Hz]) from the low frequency to the high frequency, Levels in a specific frequency band centered on the center frequency are averaged, and the level in the frequency band is calculated (smoothing). For example, when the center frequency is 1 kHz, the level of the band from 707 Hz to 1.41 kHz centering on 1 kHz is averaged, and the average value is set to the level of the center frequency 1 kHz. Similarly, levels are obtained at other center frequencies. A characteristic obtained by connecting these levels with a line is set to a frequency characteristic that is smoothed by one octave.

このようにして1オクターブでのスムージングが完了した後、最適クロスオーバー周波数圏を検出し、当該最適クロスオーバー周波数圏内で狭帯域での当該周波数帯域のレベルの平均化(スムージング)を行う。具体的には、最適クロスオーバー周波数圏として50Hz〜100Hz(中心周波数75Hz)の周波数帯域を検出した場合、当該最適クロスオーバー周波数圏の周波数帯域内において狭帯域(1/6オクターブ)のスムージング幅でのスムージングを行う。すなわち、中心周波数(53,59,67,75,84,94[Hz])毎に、それぞれの中心周波数を中心とした特定の周波数帯域内でのレベルを平均化し、当該周波数帯域でのレベルを算出する。例えば、中心周波数53Hzの場合、53Hzを中心とした50Hz〜56Hzまでの帯域のレベルを平均化し、その平均値を中心周波数53Hzのレベルとする。同様に、他の中心周波数においてもレベルを求めます。そして、それらのレベルを線で結んだ特性を1/6オクターブのスムージング幅でスムージングした周波数特性とする。この周波数特性に対して、基準レベルより3dB減衰したレベルに基づいてクロスオーバー周波数を決定する。   After smoothing in one octave is completed in this way, the optimum crossover frequency range is detected, and the level of the frequency band in a narrow band within the optimum crossover frequency range (smoothing) is performed. Specifically, when a frequency band of 50 Hz to 100 Hz (center frequency 75 Hz) is detected as the optimum crossover frequency band, a smoothing width of a narrow band (1/6 octave) within the frequency band of the optimum crossover frequency band. Smoothing. That is, for each center frequency (53, 59, 67, 75, 84, 94 [Hz]), the level in a specific frequency band centered on each center frequency is averaged, and the level in the frequency band is calculated. calculate. For example, when the center frequency is 53 Hz, the level of the band from 50 Hz to 56 Hz centering on 53 Hz is averaged, and the average value is set as the level of the center frequency 53 Hz. Similarly, the level is found at other center frequencies. A characteristic obtained by connecting these levels with a line is a frequency characteristic obtained by smoothing with a smoothing width of 1/6 octave. For this frequency characteristic, the crossover frequency is determined based on a level attenuated by 3 dB from the reference level.

なお、最適クロスオーバー周波数圏の中で3dB減衰の周波数が見つからなかった場合は、3dB減衰に最も近い値であった周波数を、クロスオーバー周波数とする。この補正処理の結果得られたクロスオーバー周波数に基づいて、制御部6は、信号処理部1にクロスオーバー周波数の係数を設定する。信号処理部1は、サラウンドスピーカから出力されるチャンネルのオーディオ信号(サラウンドチャンネルオーディオ信号)に対しては、クロスオーバー周波数以上の周波数のオーディオ信号を通過させるフィルタ処理を施す。これにより、サラウンドチャンネルのオーディオ信号のうち、クロスオーバー周波数以上の周波数帯域のオーディオ信号がサラウンドスピーカから出力される。   In addition, when the frequency of 3 dB attenuation is not found in the optimal crossover frequency band, the frequency that is closest to the 3 dB attenuation is set as the crossover frequency. Based on the crossover frequency obtained as a result of this correction processing, the control unit 6 sets a coefficient of the crossover frequency in the signal processing unit 1. The signal processing unit 1 performs a filtering process for allowing an audio signal having a frequency equal to or higher than the crossover frequency to pass through to an audio signal of a channel (surround channel audio signal) output from the surround speaker. Thereby, the audio signal of the frequency band more than a crossover frequency among the audio signals of a surround channel is output from a surround speaker.

また、信号処理部1は、サラウンドチャンネルオーディオ信号のクロスオーバー周波数より低い周波数帯域のオーディオ信号を、他のスピーカ(例えば、フロントスピーカまたはサブウーハスピーカ)に加算するよう加算処理を行う。これにより、サラウンドチャンネルのオーディオ信号のうち、クロスオーバー周波数以下の周波数帯域のオーディオ信号はサラウンドスピーカ以外のスピーカ(例えば、フロントスピーカまたはサブウーハスピーカ)から出力される。   Further, the signal processing unit 1 performs addition processing so as to add an audio signal having a frequency band lower than the crossover frequency of the surround channel audio signal to another speaker (for example, a front speaker or a subwoofer speaker). As a result, among the surround channel audio signals, an audio signal in a frequency band equal to or lower than the crossover frequency is output from a speaker other than the surround speakers (for example, a front speaker or a subwoofer speaker).

なお、この実施例においては、基準レベルより3dB減衰したレベルに基づいてクロスオーバー周波数を決定しているが、それ以外の値を選択してもよい。また、広帯域(1オクターブ)スムージング時と狭帯域(1/6オクターブ)スムージング時において、基準レベルより減衰したレベルをそれぞれの場合で異なるレベルに設定してもよい。また、広帯域のスムージング幅として1オクターブを例示したが、1/3〜1.5オクターブ程度のスムージング幅としてもよく、狭帯域のスムージング幅としては、広帯域のスムージング幅の1/2〜1/10のオクターブ程度のスムージング幅としてもよい。   In this embodiment, the crossover frequency is determined based on a level attenuated by 3 dB from the reference level, but other values may be selected. Further, at the time of wide band (1 octave) smoothing and narrow band (1/6 octave) smoothing, the level attenuated from the reference level may be set to a different level in each case. Further, although one octave is exemplified as the broadband smoothing width, it may be a smoothing width of about 1/3 to 1.5 octaves, and the narrowband smoothing width is 1/2 to 1/10 of the wideband smoothing width. A smoothing width of about an octave may be used.

本発明においては、スピーカシステムのクロスオーバー周波数を測定することができ、また、マルチチャンネル再生システムにおける聴感特性を良好に設定することが可能である。   In the present invention, the crossover frequency of the speaker system can be measured, and the audibility characteristics in the multi-channel reproduction system can be set satisfactorily.

本発明の一実施例の再生装置の主要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the reproducing | regenerating apparatus of one Example of this invention. 本発明のクロスーオーバー周波数計算処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the crossover frequency calculation process of this invention. クロスオーバー周波数計算のスムージングについての説明図である。It is explanatory drawing about the smoothing of crossover frequency calculation. クロスオーバー周波数計算のスムージングについての説明図である。It is explanatory drawing about the smoothing of crossover frequency calculation. クロスオーバー周波数計算のスムージングについての説明図である。It is explanatory drawing about the smoothing of crossover frequency calculation. クロスオーバー周波数計算のスムージングについての説明図である。It is explanatory drawing about the smoothing of crossover frequency calculation. マルチチャンネルシステムのスピーカの配置の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of arrangement | positioning of the speaker of a multichannel system. 算出された各スピーカの周波数特性の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the frequency characteristic of each calculated speaker. クロスオーバー周波数についての説明図である。It is explanatory drawing about a crossover frequency.

符号の説明Explanation of symbols

A…増幅装置、B…スピーカシステム、1…信号処理部、1a…メモリ、2…出力部、3…測定用信号発生部、4…収音信号入力部、5…操作部、6…制御部、7a…FLスピーカ、7b…FRスピーカ、7c…Cスピーカ、7d…SLスピーカ、7e…SRスピーカ、7f…SWスピーカ、8…マイクロフォン。   A ... amplifier, B ... speaker system, 1 ... signal processing unit, 1a ... memory, 2 ... output unit, 3 ... measurement signal generation unit, 4 ... sound pickup signal input unit, 5 ... operation unit, 6 ... control unit 7a ... FL speaker, 7b ... FR speaker, 7c ... C speaker, 7d ... SL speaker, 7e ... SR speaker, 7f ... SW speaker, 8 ... microphone.

Claims (6)

測定用信号を被測定スピーカに供給して再生音に変換させ、該再生音をマイクロフォンで収音して電気信号とし、該電気信号に基づいて前記被測定スピーカの周波数特性に対応する信号を得て、前記被測定スピーカのクロスオーバー周波数を決定するオーディオ信号処理方法において、
前記被測定スピーカの周波数特性に対応する信号に対し、広帯域のスムージング幅でのスムージングと狭帯域のスムージング幅でのスムージングといった少なくとも2段階のスムージング幅が異なるスムージングを施して、スムージングされた周波数特性に対応する信号に基づいてクロスオーバー周波数を決定することを特徴とするオーディオ信号処理方法。
A measurement signal is supplied to the speaker to be measured and converted into reproduced sound. The reproduced sound is picked up by a microphone to be an electric signal, and a signal corresponding to the frequency characteristic of the speaker to be measured is obtained based on the electric signal. In the audio signal processing method for determining the crossover frequency of the measured speaker,
The signal corresponding to the frequency characteristics of the measured loudspeaker is subjected to smoothing with different smoothing widths of at least two stages, such as smoothing with a wide band smoothing width and smoothing with a narrow band smoothing width, to obtain a smoothed frequency characteristic. An audio signal processing method, wherein a crossover frequency is determined based on a corresponding signal.
測定用信号を被測定スピーカに供給して再生音に変換させ、該再生音をマイクロフォンで収音して電気信号とし、該電気信号に基づいて前記被測定スピーカの周波数特性に対応する第1の信号を得て、前記被測定スピーカのクロスオーバー周波数を決定するオーディオ信号処理方法において、
前記第1の信号に対し、広帯域のスムージング幅でスムージングを施し、該広帯域のスムージング幅でのスムージングが施された周波数特性に対応する第2の信号に基づいて第1のクロスオーバー周波数を決定した後、前記第1のクロスオーバー周波数を含む周波数圏を決定し、
決定された周波数圏における前記第1の信号に対し、前記広帯域のスムージング幅よりも狭い幅の狭帯域のスムージング幅でのスムージングを施し、該狭帯域のスムージング幅でのスムージングが施された周波数特性に対応する第3の信号に基づいて第2のクロスオーバー周波数を決定し、該第2のクロスオーバー周波数をもって前記被測定スピーカのクロスオーバー周波数とすることを特徴とするオーディオ信号処理方法。
A measurement signal is supplied to a speaker to be measured and converted into a reproduced sound. The reproduced sound is picked up by a microphone to be an electric signal, and a first characteristic corresponding to the frequency characteristic of the measured speaker is based on the electric signal. In an audio signal processing method for obtaining a signal and determining a crossover frequency of the measured speaker,
The first signal is smoothed with a wide band smoothing width, and the first crossover frequency is determined based on the second signal corresponding to the frequency characteristic subjected to the smoothing with the wide band smoothing width. Thereafter, a frequency range including the first crossover frequency is determined,
The first signal in the determined frequency band is subjected to smoothing with a narrow-band smoothing width that is narrower than the wide-band smoothing width, and the smoothing is performed with the narrow-band smoothing width. A second crossover frequency is determined based on a third signal corresponding to the audio signal processing method, and the second crossover frequency is used as the crossover frequency of the speaker under measurement.
前記広帯域でのスムージング幅が、1/3〜1.5オクターブ程度であり、前記狭帯域のスムージング幅が、前記広帯域のスムージング幅の1/2〜1/10のオクターブ程度のスムージング幅であることを特徴とする請求項1または2に記載のオーディオ信号処理方法。 The smoothing width in the wide band is about 1 to 3 to 1.5 octaves, and the smoothing width in the narrow band is a smoothing width about octave of 1/2 to 1/10 of the smoothing width in the wide band. The audio signal processing method according to claim 1, wherein 信号入力部と出力部とスピーカと測定用信号発生部と信号処理部と制御部と操作部を有する再生装置であって、
前記操作部から処理モードとする指示信号が入力された場合、
前記測定用信号発生部は、前記制御部の制御により測定用信号を発生させ、
前記出力部は、前記制御部の制御により前記測定用信号を前記スピーカに供給して再生音に変換させ、
前記マイクロフォンは、前記再生音を電気信号に変換し、
前記信号処理部は、前記制御部の制御により、前記電気信号に基づいて前記スピーカの周波数特性に対応する信号を作成し、該信号に対し、広帯域のスムージング幅でのスムージングと狭帯域のスムージング幅でのスムージングといった少なくとも2段階のスムージング幅が異なるスムージングを施して、スムージングされた周波数特性に対応する信号に基づいてクロスオーバー周波数を決定するものである
ことを特徴とする再生装置。
A reproduction apparatus having a signal input unit, an output unit, a speaker, a measurement signal generation unit, a signal processing unit, a control unit, and an operation unit,
When an instruction signal to enter the processing mode is input from the operation unit,
The measurement signal generator generates a measurement signal under the control of the controller,
The output unit supplies the measurement signal to the speaker and converts it into reproduced sound under the control of the control unit,
The microphone converts the reproduced sound into an electric signal,
The signal processing unit creates a signal corresponding to the frequency characteristic of the speaker based on the electrical signal under the control of the control unit, and performs smoothing with a wide band smoothing width and narrow band smoothing width with respect to the signal. A reproduction apparatus characterized by performing smoothing with different smoothing widths in at least two stages, such as smoothing in (1), and determining a crossover frequency based on a signal corresponding to the smoothed frequency characteristic.
信号入力部と出力部とスピーカと測定用信号発生部と信号処理部と制御部と操作部を有する再生装置であって、
前記操作部から処理モードとする指示信号が入力された場合、
前記測定用信号発生部は、前記制御部の制御により測定用信号を発生させ、
前記出力部は、前記制御部の制御により前記測定用信号を前記スピーカに供給して再生音に変換させ、
前記マイクロフォンは、前記再生音を電気信号に変換し、
前記信号処理部は、前記制御部の制御により、前記電気信号に基づいて前記スピーカの周波数特性に対応する第1の信号を作成し、該第1の信号に対し、広帯域のスムージング幅でスムージングを施し、該広帯域のスムージング幅でのスムージングが施された周波数特性に対応する第2の信号に基づいて第1のクロスオーバー周波数を決定して、前記第1のクロスオーバー周波数を含む周波数圏を決定し、決定された周波数圏における前記第1の信号に対し、前記広帯域のスムージング幅よりも狭い幅の狭帯域のスムージング幅でのスムージングを施し、該狭帯域のスムージング幅でのスムージングが施された周波数特性に対応する第3の信号に基づいて第2のクロスオーバー周波数を決定し、該第2のクロスオーバー周波数をもって前記スピーカのクロスオーバー周波数とするものである
ことを特徴とする再生装置。
A reproduction apparatus having a signal input unit, an output unit, a speaker, a measurement signal generation unit, a signal processing unit, a control unit, and an operation unit,
When an instruction signal to enter the processing mode is input from the operation unit,
The measurement signal generator generates a measurement signal under the control of the controller,
The output unit supplies the measurement signal to the speaker and converts it into reproduced sound under the control of the control unit,
The microphone converts the reproduced sound into an electric signal,
The signal processing unit creates a first signal corresponding to the frequency characteristic of the speaker based on the electrical signal under the control of the control unit, and smoothes the first signal with a wide band smoothing width. And determining a first crossover frequency based on a second signal corresponding to the frequency characteristic subjected to smoothing with the wideband smoothing width, and determining a frequency range including the first crossover frequency Then, the first signal in the determined frequency band is smoothed with a narrow-band smoothing width that is narrower than the wide-band smoothing width, and smoothed with the narrow-band smoothing width. A second crossover frequency is determined based on a third signal corresponding to the frequency characteristic, and the scan signal is obtained with the second crossover frequency. Reproducing apparatus, characterized in that it is an crossover frequency over mosquitoes.
前記広帯域でのスムージング幅が、1/3〜1.5オクターブ程度であり、前記狭帯域のスムージング幅が、前記広帯域のスムージング幅の1/2〜1/10のオクターブ程度のスムージング幅であることを特徴とする請求項3または4に記載の再生装置。 The smoothing width in the wide band is about 1 to 3 to 1.5 octaves, and the smoothing width in the narrow band is a smoothing width about octave of 1/2 to 1/10 of the smoothing width in the wide band. The playback apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that:
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