JP5040507B2 - Automatic sound quality control device and integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明は、マルチチャンネルのオーディオ信号への騒音によるマスキングを補償するために音質を自動制御する自動音質制御装置、および、集積回路に関する。 The present invention relates to an automatic sound quality control device for automatically controlling sound quality in order to compensate for noise masking on a multi-channel audio signal, and an integrated circuit.
従来の自動音質制御装置は、騒音によるマスキングを補償するために、各チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更していた(例えば、特許文献1を参照)。 The conventional automatic sound quality control apparatus has changed the frequency characteristics of the audio signal of each channel in order to compensate for masking due to noise (see, for example, Patent Document 1).
特定チャンネルのオーディオ信号に対して周波数特性を変更する技術としては、多チャンネルの音声信号のうちセンターチャンネルのオーディオ信号のみイコライザで周波数特性を補正する処理回路が知られている(例えば、特許文献2を参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の自動音質制御装置は、各チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更するため、演算量が要求されるという問題があった。また、この演算量の要求を満たすために、高価なハードウェアであるイコライザが各チャンネルに必要になるという問題があった。 However, the automatic sound quality control device described in Patent Document 1 has a problem that a calculation amount is required to change the frequency characteristics of the audio signal of each channel. Further, there is a problem that an equalizer, which is expensive hardware, is required for each channel in order to satisfy the calculation amount requirement.
また、特許文献2に記載の処理回路では、音声成分が含まれているセンターチャンネルのオーディオ信号のみにイコライズするにとどまり、他のチャンネルのオーディオ信号への処理は行われない。そのため、演算量は削減されるが、イコライズするチャンネルのオーディオ信号とイコライズしないチャンネルのオーディオ信号との音質のバランスが悪く、騒音によるマスキングを補償する効果が損なわれることがあるという問題があった。 Further, in the processing circuit described in Patent Document 2, equalization is performed only on the audio signal of the center channel including the audio component, and processing on the audio signals of other channels is not performed. Therefore, although the amount of calculation is reduced, there is a problem in that the sound quality balance between the audio signal of the channel to be equalized and the audio signal of the channel not to be equalized is poor, and the effect of compensating for masking due to noise may be impaired.
本発明の目的は、全チャンネルについて周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも、演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とすることができるとともに、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce the amount of calculation and to make the hardware inexpensive, and to compensate for masking due to noise in comparison with a conventional automatic sound quality control device that changes frequency characteristics for all channels. An object of the present invention is to provide an automatic sound quality control device that does not significantly impair the effect.
本発明の自動音質制御装置は、騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した周波数成分とを算出する算出部と、前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、前記周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えることを特徴とする。 The automatic sound quality control apparatus according to the present invention calculates a compensation amount for compensating for masking of a multi-channel audio signal by a noise signal for each frequency band, and a volume component which is an average value of the compensation amount, and the compensation amount A frequency unit that calculates a frequency component obtained by subtracting each of the volume components from the frequency component, and a frequency characteristic that changes only a frequency characteristic of an audio signal of a specific channel included in the multi-channel based on the frequency component calculated by the calculation unit The frequency characteristic is changed by the changing unit, the volume changing unit that changes the volume of the audio signal of all the channels included in the multi-channel based on the volume component calculated by the calculating unit, and the frequency characteristic changing unit, The audio signal of the specific channel whose volume has been changed by the volume changing unit, and the volume changing unit And an outputting unit for outputting the audio signal of the channel other than the specific channel that has changed the volume as a sound like.
本発明は、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する自動音質制御装置よりも演算量を減らし、ハードウェアを安価な構成とし、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することができる。 The present invention reduces the amount of calculation compared to an automatic sound quality control device that changes the frequency characteristics of audio signals of all channels, makes the hardware inexpensive, and does not significantly impair the effect of compensating for masking due to noise in terms of hearing. A control device can be provided.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態の自動音質制御装置1について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の自動音質制御装置1の構成を示すブロック図である。図1において、自動音質制御装置1は、マルチチャンネルのオーディオ信号が入力される入力部10と、オーディオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する第一のA/Dコンバータ部(Analog to Digital Converter)11と、騒音を取り込んで騒音信号に変換するマイクロホン12と、騒音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する第二のA/Dコンバータ部13と、オーディオ信号の騒音を補償するDSP(Digital Signal Processor)14と、オーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するD/Aコンバータ部(Digital to Analog Converter)15と、オーディオ信号を増幅するアンプ部16と、オーディオ信号を音として出力する出力部17とを備える。
(First embodiment)
Hereinafter, an automatic sound quality control apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic sound quality control apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an automatic sound quality control apparatus 1 includes an
入力部10は、複数の入力端子を備える。入力部10が備える各入力端子には、オーディオ、テレビやラジオのチューナ等の電子機器が接続される。入力部10には、電子機器から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。入力部10は、第一のA/Dコンバータ部11に接続される。入力部10は、電子機器から入力されたオーディオ信号を各チャンネルごとに第一のA/Dコンバータ部11に出力する。
The
第一のA/Dコンバータ部11は、複数のA/Dコンバータを備える。第一のA/Dコンバータ部11が備える各A/Dコンバータには、入力部10が備える各入力端子が接続される。第一のA/Dコンバータ部11には、入力部10から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。第一のA/Dコンバータ部11は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。第一のA/Dコンバータ部11は、DSP14に接続される。第一のA/Dコンバータ部11は、デジタル信号に変換されたオーディオ信号を各チャンネルごとにDSP14に出力する。
The first A /
マイクロホン12は、騒音を取り込んで騒音信号に変換する。この騒音信号はアナログ信号である。マイクロホン12は、第二のA/Dコンバータ部13に接続される。マイクロホン12は、第二のA/Dコンバータ部13に騒音信号を入力する。
The
第二のA/Dコンバータ部13は、一のA/Dコンバータを備える。第二のA/Dコンバータ部13には、マイクロホン12が接続される。第二のA/Dコンバータ部13には、騒音信号がマイクロホン12から入力される。第二のA/Dコンバータ部13は、騒音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。第二のA/Dコンバータ部13は、DSP14に接続される。第二のA/Dコンバータ部13は、デジタル信号に変換された騒音信号をDSP14に出力する。
The second A /
DSP14には、第一のA/Dコンバータ部11および第二のA/Dコンバータ部13が接続される。DSP14には、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。DSP14に入力された信号はデジタル信号である。また、DSP14には、さらに、第二のA/Dコンバータ部13からデジタル信号に変換された騒音信号が入力される。DSP14は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号と、入力された騒音信号とに基づいて、各チャンネルごとにオーディオ信号の騒音を補償する。DSP14は、D/Aコンバータ部15に接続される。DSP14は、騒音を補償されたオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
A first A /
D/Aコンバータ部15は、複数のD/Aコンバータを備える。D/Aコンバータ部15が備える各D/Aコンバータには、DSP14が接続される。D/Aコンバータ部15には、DSP14から各チャンネルごとに騒音を補償されたオーディオ信号が入力される。D/Aコンバータ部15に入力されたオーディオ信号はデジタル信号である。D/Aコンバータ部15は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。D/Aコンバータ部15は、アンプ部16に接続される。D/Aコンバータ部15は、デジタル信号からアナログ信号に変換されたオーディオ信号を各チャンネルごとにアンプ部16に出力する。
The D /
アンプ部16は、複数のアンプを備える。アンプ部16が備える各アンプには、D/Aコンバータ部15が備える各D/Aコンバータが接続される。アンプ部16には、D/Aコンバータ部15から各チャンネルごとに騒音を補償されたオーディオ信号が入力される。アンプ部16に入力されたオーディオ信号はアナログ信号である。アンプ部16は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号を増幅する。アンプ部16は、出力部17に接続される。アンプ部16は、各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号を各チャンネルごとに出力部17に出力する。
The
出力部17は、複数のスピーカを備える。出力部17が備える各スピーカには、アンプ部16が備える各アンプが接続される。出力部17には、アンプ部16から各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号が入力される。出力部17は、各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号を各スピーカごとに音として出力する。
The
以下、DSP14を介してオーディオ信号がどのように補償されるか説明する。
Hereinafter, how the audio signal is compensated through the
DSP14は、算出部18と、イコライザ部19と、レベル調整部20との各種機能ブロックを備える。
The
算出部18には、第一のA/Dコンバータ部11が備える各A/Dコンバータ、および、第二のA/Dコンバータ部13がそれぞれ接続される。算出部18には、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとにデジタル信号に変換されたオーディオ信号が入力される。算出部18には、さらに、デジタル信号に変換された騒音信号が第二のA/Dコンバータ部13から入力される。
Each A / D converter included in the first A /
算出部18は、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号、および、第二のA/Dコンバータ部13から入力された騒音信号に基づいて、補償量と周波数成分と音量成分とを算出する。以下、算出方法について説明する。算出部18は、入力された各チャンネルのオーディオ信号を加算合成して、この加算合成されたオーディオ信号を一定の周波数帯域ごとに区分する。区分の総数はNである。Nは、1より大きい整数である。周波数帯域の区分iは、1以上N以下の整数の値をとり得る。算出部18は、加算合成されたオーディオ信号のうち区分iに対応する部分の信号の補償量C(i)を1からNまでの全区分についてそれぞれ算出する。
Based on the audio signal input for each channel from the first A /
次に、算出部18は、各区分iごとに算出された補償量C(i)と下記の(数1)とに基づいて音量成分νを算出する。音量成分νは、各区分iの補償量C(i)を1からNまでの全区分について加算し、区分の総数Nで除算した値である。すなわち、音量成分νは、補償量C(i)の平均値である。音量成分νは、各区分iごとの値ではなく、各区分iに共通する単一の値である。
Next, the
次に、算出部18は、各区分iごとに周波数成分C’(i)を算出する。周波数成分C’(i)は、各区分iごとに算出された補償量C(i)と、算出された音量成分νと、C’(i)=C(i)−νとに基づいて算出される。
Next, the
算出部18は、イコライザ部19にそれぞれ接続される。算出部18は、各区分iごとに算出された周波数成分C’(i)をイコライザ部19に出力する。また、算出部18は、レベル調整部20にそれぞれ接続される。算出部18は、音量成分νをレベル調整部20に出力する。
The
イコライザ部19は、複数のイコライザを備える。イコライザ部19が備える各イコライザには、第一のA/Dコンバータ部11が備える複数のA/Dコンバータのうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各A/Dコンバータが接続される。イコライザ部19には、第一のA/Dコンバータ部11から特定チャンネルのオーディオ信号が入力される。特定チャンネルについては、後述する。また、イコライザ部19が備える各イコライザには、算出部18がそれぞれ接続される。イコライザ部19には、算出部18から周波数成分C’(i)がそれぞれ入力される。イコライザ部19は、第一のA/Dコンバータ部11から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部18において用いられた各区分iに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。イコライザ部19は、特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分i(1≦i≦N)に対応する部分の信号に対して各周波数成分C’(i)だけレベルを上げる。これにより、イコライザ部19は、特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。イコライザ部19は、レベル調整部20に接続される。イコライザ部19は、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部20に出力する。
The
レベル調整部20は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部20が備える各レベル調整器には、イコライザ部19が備える各イコライザが接続される。レベル調整部20には、イコライザ部19から周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号が入力される。レベル調整部20には、第一のA/Dコンバータ部11が備える複数のA/Dコンバータのうち特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各A/Dコンバータが接続される。レベル調整部20には、第一のA/Dコンバータ部11から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される。レベル調整部20が備える各レベル調整器には、算出部18がそれぞれ接続される。レベル調整部20には、算出部18から音量成分νがそれぞれ入力される。レベル調整部20は、算出部18から入力された音量成分νを、第一のA/Dコンバータ部11とイコライザ部19とから入力された各チャンネルのオーディオ信号に加える。これにより、レベル調整部20は、第一のA/Dコンバータ部11とイコライザ部19とから入力された各チャンネルのオーディオ信号の音量を変更する。レベル調整部20は、D/Aコンバータ部15に接続される。レベル調整部20は、音量が変更されたオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
D/Aコンバータ部15は、複数のD/Aコンバータを備える。D/Aコンバータ部15が備える各D/Aコンバータには、レベル調整部20が備える各レベル調整器が接続される。D/Aコンバータ部15には、レベル調整部20から音量が変更されたオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。D/Aコンバータ部15は、入力されたオーディオ信号を各チャンネルごとにデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部16は、D/Aコンバータ部15から入力された各チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに増幅する。出力部17が備える各スピーカは、アンプ部16が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。
The D /
ここで、マルチチャンネルの種類と、各マルチチャンネルのチャンネル構成と、特定チャンネルと、特定チャンネル以外のチャンネルとを(表1)に示す。 Here, the types of multi-channels, the channel configuration of each multi-channel, specific channels, and channels other than the specific channels are shown in Table 1.
上記(表1)に示すように、マルチチャンネルは、例えば、3ch、4ch、5.1ch、6.1ch、7.1chで構成される。上記(表1)において、「L」は、フロントレフトチャンネル(以下、Lチャンネルと記す)を意味する。「R」はフロントライトチャンネル(以下、Rチャンネルと記す)を意味する。「S」はサラウンドチャンネル(以下、Sチャンネルと記す)を意味する。「Ls」はレフトサラウンドチャンネル(以下、Lsチャンネルと記す)。「Rs」はライトサラウンドチャンネル(以下、Rsチャンネルと記す)を意味する。「C」はセンターチャンネル(以下、Cチャンネルと記す)。「LFE」はサブウーファー(以下、LFEチャンネルと記す)を意味する。「BS」はバックサラウンドチャンネル(以下、BSチャンネルと記す)を意味する。「Lb」はライトバックチャンネル(以下、Lbチャンネルと記す)を意味する。「Rb」はライトバックチャンネル(以下、Rbチャンネルと記す)を意味する。 As shown in the above (Table 1), the multi-channel includes, for example, 3ch, 4ch, 5.1ch, 6.1ch, 7.1ch. In the above (Table 1), “L” means a front left channel (hereinafter referred to as L channel). “R” means a front light channel (hereinafter referred to as “R channel”). “S” means a surround channel (hereinafter referred to as “S channel”). “Ls” is a left surround channel (hereinafter referred to as Ls channel). “Rs” means a write surround channel (hereinafter referred to as Rs channel). “C” is a center channel (hereinafter referred to as C channel). “LFE” means a subwoofer (hereinafter referred to as an LFE channel). “BS” means a back surround channel (hereinafter referred to as a BS channel). “Lb” means a write-back channel (hereinafter referred to as Lb channel). “Rb” means a write-back channel (hereinafter referred to as Rb channel).
マルチチャンネルが3chのとき、特定チャンネルは、Lチャンネル、および、Rチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Sチャンネルで構成される。 When the multi-channel is 3ch, the specific channel includes an L channel and an R channel. On the other hand, channels other than the specific channel are composed of S channels.
マルチチャンネルが4chのとき、特定チャンネルは、Lチャンネル、および、Rチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Lsチャンネル、および、Rsチャンネルで構成される。 When the multi-channel is 4ch, the specific channel is composed of an L channel and an R channel. On the other hand, channels other than the specific channel are configured by an Ls channel and an Rs channel.
マルチチャンネルが5.1chのとき、特定チャンネルは、Lチャンネル、Rチャンネル、および、Cチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Lsチャンネル、Rsチャンネル、および、LFEチャンネルで構成される。 When the multi-channel is 5.1ch, the specific channel includes an L channel, an R channel, and a C channel. On the other hand, channels other than the specific channel include an Ls channel, an Rs channel, and an LFE channel.
マルチチャンネルが6.1chのとき、特定チャンネルは、Lチャンネル、Rチャンネル、および、Cチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Lsチャンネル、Rsチャンネル、Bsチャンネル、および、LFEチャンネルで構成される。 When the multi-channel is 6.1ch, the specific channel includes an L channel, an R channel, and a C channel. On the other hand, channels other than the specific channel include an Ls channel, an Rs channel, a Bs channel, and an LFE channel.
マルチチャンネルが7.1chのとき、特定チャンネルは、Lチャンネル、Rチャンネル、および、Cチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Lsチャンネル、Rsチャンネル、Lbチャンネル、Rbチャンネル、および、LFEチャンネルで構成される。 When the multi-channel is 7.1ch, the specific channel is composed of an L channel, an R channel, and a C channel. On the other hand, channels other than the specific channel include an Ls channel, an Rs channel, an Lb channel, an Rb channel, and an LFE channel.
このような本発明の第1の実施形態の自動音質制御装置は、特定チャンネルのオーディオ信号についてのみ周波数特性を変更するため、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号については、イコライザを構成から外すことができる。このため、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とすることができる。また、特定チャンネル以外のチャンネルは主に臨場感を増すためのレベルの小さい効果音が含まれることが多い。したがって、特定チャンネルのオーディオ信号については周波数特性を変更して、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号については補償量の平均値である音量成分だけレベルを上げることで、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することができる。このような本発明の第1の実施形態の自動音質制御装置によれば、車内のように騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができる。 Since the automatic sound quality control apparatus according to the first embodiment of the present invention changes the frequency characteristic only for the audio signal of the specific channel, the equalizer may be removed from the configuration for the audio signal of the channel other than the specific channel. it can. For this reason, it is possible to reduce the amount of calculation and make the hardware cheaper than the conventional automatic sound quality control device that changes the frequency characteristics of the audio signals of all channels. In addition, channels other than the specific channel often include sound effects with a low level mainly to increase the sense of presence. Therefore, by changing the frequency characteristics for the audio signal of a specific channel and increasing the level by the volume component that is the average value of the compensation amount for the audio signal of a channel other than the specific channel, the masking due to noise is compensated for hearing. Thus, it is possible to provide an automatic sound quality control device that does not significantly impair the effect. According to the automatic sound quality control apparatus of the first embodiment of the present invention, it is possible to automatically reproduce a multi-channel audio signal in an environment where there is noise such as in a vehicle.
なお、第一のA/Dコンバータ部11は、入力部10に含まれるものであってもよいし、DSP14に含まれるものであってもよい。また、第二のA/Dコンバータ部13は、マイクロホン12に含まれるものであってもよいし、DSP14に含まれるものであってもよい。D/Aコンバータ部15は、DSP14に含まれるものであってもよいし、アンプ部16や出力部17に含まれるものであってもよい。アンプ部16は、出力部17に含まれるものであってもよい。また、自動制御装置1は、必ずしもマイクロホン12を備える必要はなく、デジタル信号である騒音信号がDSP14に入力されればどのような構成であってもよい。
The first A /
なお、DSP14は、加算器、乗算器、アキュムレータを備えることを例示したが、他のハードウェア、および、それらの組み合わせで構成されてもよい。DSP14が備える算出部18等の各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むようにチップ化されてもよい。ここで、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC,システムLSI、スーパーLSI,ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありうる。
In addition, although DSP14 illustrated having an adder, a multiplier, and an accumulator, you may be comprised with other hardware and those combination. Each functional block such as the
(第1の実施形態の他の態様)
本発明の第1の実施形態の他の態様として、自動音質制御装置1を図2によって示される構成としてもよい。本発明の第1の実施形態の他の態様は、本発明の第1の実施形態と、DSP14が備えるイコライザ部29とレベル調整部30との配置の点で異なる。本発明の第1の実施形態の他の態様のその他の構成は、本発明の第1の実施形態と同じである。
(Other aspects of the first embodiment)
As another aspect of the first embodiment of the present invention, the automatic sound quality control device 1 may be configured as shown in FIG. Another aspect of the first embodiment of the present invention is different from the first embodiment of the present invention in the arrangement of the
レベル調整部30は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部30が備える各レベル調整器には、第一のA/Dコンバータ部11が備える各A/Dコンバータが接続される。レベル調整部30には、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。また、レベル調整部30が備える各レベル調整器には、算出部18がそれぞれ接続される。レベル調整部30には、算出部18から音量成分νがそれぞれ入力される。レベル調整部30は、算出部18から入力された音量成分νを、第一のA/Dコンバータ部11から入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部30は、イコライザ部29に接続される。レベル調整部30は、特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにイコライザ部29に出力する。また、レベル調整部30は、D/Aコンバータ部15に接続される。レベル調整部30は、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
イコライザ部29は、複数のイコライザを備える。イコライザ部29が備える各イコライザには、レベル調整部30が備える各レベル調整器が接続される。イコライザ部29には、レベル調整部30から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、イコライザ部29が備える各イコライザには、算出部18がそれぞれ接続される。イコライザ部29には、算出部18から周波数成分C’(i)がそれぞれ入力される。イコライザ部29は、レベル調整部30から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部18において用いられた各区分iに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。イコライザ部29は、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分i(1≦i≦N)に対応する部分の信号に対して各周波数成分C’(i)だけレベルを上げる。これにより、イコライザ部29は、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。イコライザ部29は、D/Aコンバータ部15に接続される。イコライザ部29は、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
D/Aコンバータ部15が備える各D/Aコンバータには、イコライザ部29が備える各イコライザと、レベル調整部30が備える各レベル調整器とが接続される。D/Aコンバータ部15は、イコライザ部29とレベル調整部30とから入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部16は、D/Aコンバータ部15から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部17は、アンプ部16が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。
Each D / A converter included in the D /
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態の自動音質制御装置1の構成を示すブロック図である。図3において、本発明の第2の実施形態の自動音質制御装置1は、DSP34が、算出部38と、第一のイコライザ部39aと、第二のイコライザ部39bと、レベル調整部40を備える点で第1の実施形態の構成と異なる。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるので、対応する部分の詳細な説明を省略する。以下、DSP34を介してオーディオ信号がどのように補償されるか説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the automatic sound quality control device 1 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, in the automatic sound quality control apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention, the
算出部38は、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号、および、第二のA/Dコンバータ部13から各チャンネルごとに入力された騒音信号に基づいて、補償量と周波数成分と音量成分とを算出する。算出部38は、入力された各チャンネルのオーディオ信号を加算合成して、この加算合成されたオーディオ信号を一定の周波数帯域ごとに区分する。区分の総数はN1とN2との二種類である。N1、および、N2は、1より大きい整数で、N2<N1である。周波数帯域の区分iは、1以上N1以下の整数の値をとり得る。周波数帯域の区分jは、1以上N2以下の整数の値をとり得る。なお、ここでは説明を簡略化するため、N1がN2の倍数である例を示す。
The calculation unit 38 is based on the audio signal input for each channel from the first A /
まず、算出部38は、第一のA/Dコンバータ部11から各チャンネルごとに入力されて加算合成されたオーディオ信号、および、第二のA/Dコンバータ部13から入力された騒音信号に基づいて、周波数帯域の区分の数をN1としたときの第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)と音量成分νを第1の実施形態と同様に算出する。
First, the calculation unit 38 is based on the audio signal input and synthesized for each channel from the first A /
次に、算出部38は、各区分iごとに算出した第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)と下記の(数2)とに基づいて、第二の周波数成分C’2(j)(1≦j≦N2)を算出する。 Next, the calculation unit 38 calculates the second frequency based on the first frequency component C ′ 1 (i) (1 ≦ i ≦ N 1 ) calculated for each section i and the following (Equation 2). The component C ′ 2 (j) (1 ≦ j ≦ N 2 ) is calculated.
算出部38は、第一のイコライザ部39aに接続される。算出部38は、各区分iごとに算出された第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)を第一のイコライザ部39aに出力する。また、算出部38は、第二のイコライザ部39bに接続される。算出部38は、各区分jごとに算出された第二の周波数成分C’2(j)(1≦j≦N2)を第二のイコライザ部39bに出力する。また、算出部38は、レベル調整部40に接続される。算出部38は、音量成分νをレベル調整部40に出力する。
The calculation unit 38 is connected to the
第一のイコライザ部39aは、複数のイコライザを備える。第一のイコライザ部39aが備える各イコライザには、第一のA/Dコンバータ部11が備える複数のA/Dコンバータのうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各A/Dコンバータが接続される。第一のイコライザ部39aには、第一のA/Dコンバータ部11から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第一のイコライザ部39aが備える各イコライザには、算出部38がそれぞれ接続される。第一のイコライザ部39aには、算出部38から第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)がそれぞれ入力される。第一のイコライザ部39aは、第一のA/Dコンバータ部11から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部38において用いられた各区分iに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第一のイコライザ部39aは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分i(1≦i≦N1)に対応する部分の信号に対して各第一の周波数成分C’1(i)だけレベルを上げる。これにより、第一のイコライザ部39aは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第一のイコライザ部39aは、レベル調整部40に接続される。第一のイコライザ部39aは、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部40に出力する。
The
第二のイコライザ部39bは、少なくとも一つのイコライザを備える。第二のイコライザ部39bが備える各イコライザには、第一のA/Dコンバータ部11が備える複数のA/Dコンバータのうち、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各A/Dコンバータが接続される。第二のイコライザ部39bには、第一のA/Dコンバータ部11から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第二のイコライザ部39bが備える各イコライザには、算出部38がそれぞれ接続される。第二のイコライザ部39bには、算出部38から各第二の周波数成分C’2(j)(1≦j≦N2)が入力される。第二のイコライザ部39bは、第一のA/Dコンバータ部11から入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を、算出部38において用いられた各区分jに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第二のイコライザ部39bは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号のうち各区分j(1≦j≦N2)に対応する部分の信号に対して各第二の周波数成分C’2(j)だけレベルを上げる。これにより、第二のイコライザ部39bは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第二のイコライザ部39bは、レベル調整部40に接続される。第二のイコライザ部39bは、周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部40に出力する。
The second equalizer unit 39b includes at least one equalizer. Each of the equalizers included in the second equalizer unit 39b includes an A / D converter to which an audio signal of a channel other than the specific channel among the plurality of A / D converters included in the first A /
レベル調整部40は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部40が備える各レベル調整器には、第一のイコライザ部39aが備える各イコライザと第二のイコライザ部39bが備える各イコライザとが接続される。レベル調整部40には、第一のイコライザ部39aから周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、レベル調整部40には、第二のイコライザ部39bから周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。レベル調整部40が備える各レベル調整器には、算出部38がそれぞれ接続される。レベル調整部40には、算出部38から音量成分νが入力される。レベル調整部40は、算出部38から入力された音量成分νを、第一のイコライザ部39aと第二のイコライザ部39bとから入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部40は、D/Aコンバータ部15に接続される。レベル調整部40は、音量を変更した各チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
D/Aコンバータ部15は、レベル調整部40から入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部16は、D/Aコンバータ部15から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部17は、アンプ部16が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。
The D /
なお、第2の実施形態の自動音質制御装置1では、イコライザを二つ用いた構成にしたが、三つ以上用いた構成にしてもよい。 In the automatic sound quality control device 1 according to the second embodiment, two equalizers are used. However, three or more equalizers may be used.
このような本発明の第2の実施形態の自動音質制御装置によれば、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数が特定チャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数よりも小さくなる。このため、特定チャンネル以外のオーディオ信号について音量のみを変更する第1の実施形態の自動音質制御装置に比べて演算量は増えるが、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とした自動音質制御装置を提供することができる。また、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数が特定チャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数よりも小さいが、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更しているため、聴感上、第1の実施形態よりも、騒音によるマスキングを補償する効果を損なわない自動音質制御装置を提供することができる。この自動音質制御装置によれば、車内のように騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができる。 According to the automatic sound quality control apparatus of the second embodiment of the present invention as described above, the number of frequency band sections for audio signals of channels other than the specific channel is equal to the number of frequency band sections for audio signals of the specific channel. Smaller than. For this reason, although the amount of calculation increases compared with the automatic sound quality control apparatus of the first embodiment that changes only the volume of audio signals other than the specific channel, conventional automatic sound quality control that changes the frequency characteristics of the audio signals of all channels. It is possible to provide an automatic sound quality control device in which the calculation amount is reduced as compared with the device and the hardware is configured at a low cost. In addition, the number of frequency band divisions for audio signals of channels other than the specific channel is smaller than the number of frequency band divisions for audio signals of the specific channel. For this reason, an automatic sound quality control device that does not impair the effect of compensating for masking due to noise can be provided in terms of audibility compared to the first embodiment. According to this automatic sound quality control device, it is possible to automatically reproduce a multi-channel audio signal in an environment where there is noisy noise such as in a vehicle.
(第2の実施形態の他の態様)
本発明の第2の実施形態の他の態様として、自動音質制御装置1を図4によって示される構成としてもよい。本発明の第2の実施形態の他の態様は、本発明の第2の実施形態と、第一のイコライザ部49aと第二のイコライザ部49bとレベル調整部50との配置の点で異なる。本発明の第2の実施形態の他の態様のその他の構成は、本発明の第2の実施形態と同じである。
(Other aspects of the second embodiment)
As another aspect of the second embodiment of the present invention, the automatic sound quality control device 1 may be configured as shown in FIG. Another aspect of the second embodiment of the present invention is different from the second embodiment of the present invention in the arrangement of the
レベル調整部50は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部50が備える各レベル調整器には、第一のA/Dコンバータ部11が備える各A/Dコンバータが接続される。レベル調整部50には、第一のA/Dコンバータ部11からオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、レベル調整部50が有する各レベル調整器には、算出部38がそれぞれ接続される。レベル調整部50は、算出部38から音量成分νをそれぞれ入力される。レベル調整部50は、算出部38から入力された音量成分νを、第一のA/Dコンバータ部11から入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部50は、第一のイコライザ部49aと第二のイコライザ部49bとに接続される。レベル調整部50は、特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに第一のイコライザ部49aに出力し、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに第二のイコライザ部49bに出力する。
The
第一のイコライザ部49aは複数のイコライザを備える。第一のイコライザ部49aが備える各イコライザには、レベル調整部50が備える複数のレベル調整器のうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各レベル調整器が接続される。第一のイコライザ部49aには、レベル調整部50から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第一のイコライザ部49aが備える各イコライザには、算出部38が接続される。第一のイコライザ部49aには、算出部38から各第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)が入力される。第一のイコライザ部49aは、レベル調整部50から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部38において用いられた各区分iに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第一のイコライザ部49aは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分i(1≦i≦N1)に対応する部分の信号に対して各第一の周波数成分C’1(i)(1≦i≦N1)だけレベルを上げる。これにより、第一のイコライザ部49aは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第一のイコライザ部49aは、D/Aコンバータ部15に接続される。第一のイコライザ部49aは、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
第二のイコライザ部49bは、少なくとも一つのイコライザを備える。第二のイコライザ部49bが備える各イコライザには、レベル調整部50が備える複数のレベル調整器のうち、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各レベル調整器がそれぞれ接続される。第二のイコライザ部49bには、レベル調整部50から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第二のイコライザ部49bが備える各イコライザには、算出部38が接続される。第二のイコライザ部49bには、算出部38から各第二の周波数成分C’2(j)(1≦j≦N2)が入力される。第二のイコライザ部59bは、レベル調整部50から入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を、算出部38において用いられた各区分jに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第二のイコライザ部49bは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分j(1≦j≦N2)に対応する部分の信号に対して各第二の周波数成分C’2(j)(1≦j≦N2)だけレベルを上げる。これにより、第二のイコライザ部49bは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第二のイコライザ部49bは、D/Aコンバータ部15に接続される。第二のイコライザ部49bは、周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにD/Aコンバータ部15に出力する。
The
D/Aコンバータ部15が備える各D/Aコンバータには、第一のイコライザ部49aが備える各イコライザと、第二のイコライザ部49bが備える各イコライザとが接続される。D/Aコンバータ部15は、第一のイコライザ部49aと第二のイコライザ部49bとから入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部16は、D/Aコンバータ部15から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部17は、アンプ部16が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。
Each D / A converter included in the D /
以上のように、本発明にかかる自動音質制御装置は、演算量を減らして安価なハードウェア構成で、マルチチャンネルのオーディオ信号のマスキングを補償できるという効果を有し、車内のような騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができ、有用である。 As described above, the automatic sound quality control apparatus according to the present invention has an effect of reducing the amount of calculation and compensating for masking of a multi-channel audio signal with an inexpensive hardware configuration, and there is noise in a vehicle. In an environment, a multi-channel audio signal can be automatically reproduced so as to be easily heard, which is useful.
10 入力部
11 第一のA/Dコンバータ部
12 マイクロホン
13 第二のA/Dコンバータ部
14、34 DSP
15 D/Aコンバータ部
16 アンプ部
17 出力部
18、38 算出部
19、29 イコライザ部
20、30、40、50 レベル調整部
39a、49a 第一のイコライザ部
39b、49b 第二のイコライザ部
DESCRIPTION OF
15 D /
Claims (6)
前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、
前記周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えた自動音質制御装置。 A compensation amount that compensates for masking of a multi-channel audio signal by a noise signal is calculated for each frequency band, and a volume component that is an average value of the compensation amount, and a frequency obtained by subtracting the volume component from the compensation amount. A calculation unit for calculating the components;
A frequency characteristic changing unit that changes only a frequency characteristic of an audio signal of a specific channel included in the multi-channel based on the frequency component calculated by the calculating unit;
Based on the volume component calculated by the calculation unit, a volume change unit that changes the volume of the audio signals of all channels included in the multi-channel,
The frequency characteristic is changed by the frequency characteristic changing unit, the audio signal of the specific channel whose volume is changed by the volume changing unit, and the audio signal of a channel other than the specific channel whose volume is changed by the volume changing unit; An automatic sound quality control device including an output unit that outputs sound as sound.
前記算出部が算出した第一の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第一の周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した第二の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルのうち前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第二の周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、
前記第一の周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記第二の周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えた自動音質制御装置。 A compensation amount that compensates for masking of a multi-channel audio signal by a noise signal is calculated for each frequency band, and a volume component that is an average value of the compensation amount, and a subtracting the volume component from the compensation amount, respectively. And calculating a second frequency component based on the number of frequency band segments, the number of segments less than the number of frequency band segments, and the first frequency component. A calculation unit for calculating a component;
A first frequency characteristic changing unit that changes only a frequency characteristic of an audio signal of a specific channel included in the multi-channel based on the first frequency component calculated by the calculating unit;
Based on the second frequency component calculated by the calculation unit, a second frequency characteristic changing unit that changes only the frequency characteristic of an audio signal of a channel other than the specific channel among the multichannels;
Based on the volume component calculated by the calculation unit, a volume change unit that changes the volume of the audio signals of all channels included in the multi-channel,
The frequency characteristic is changed by the first frequency characteristic changing unit, the audio signal of the specific channel whose volume is changed by the volume changing unit, and the frequency characteristic is changed by the second frequency characteristic changing unit, and the volume An automatic sound quality control apparatus comprising: an output unit that outputs an audio signal of a channel other than the specific channel whose volume has been changed by the changing unit as a sound.
マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれないとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルである
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動音質制御装置。 When the multi-channel includes a center channel, the specific channels are a front right channel, a front left channel, and a center channel,
The automatic sound quality control device according to claim 1 or 2, wherein when the multi-channel does not include a center channel, the specific channels are a front right channel and a front left channel.
前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部とを備えたことを特徴とする集積回路。 A compensation amount that compensates for masking of a multi-channel audio signal by a noise signal is calculated for each frequency band, and a volume component that is an average value of the compensation amount, and a frequency obtained by subtracting the volume component from the compensation amount. A calculation unit for calculating the components;
A frequency characteristic changing unit that changes only a frequency characteristic of an audio signal of a specific channel included in the multi-channel based on the frequency component calculated by the calculating unit;
An integrated circuit comprising: a volume changing unit that changes the volume of audio signals of all channels included in the multi-channel based on the volume component calculated by the calculating unit.
前記算出部が算出した第一の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第一の周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した第二の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルのうち前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第二の周波数特性変更部と、
前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部とを備えたことを特徴とする集積回路。 A compensation amount that compensates for masking of a multi-channel audio signal by a noise signal is calculated for each frequency band, and a volume component that is an average value of the compensation amount, and a subtracting the volume component from the compensation amount, respectively. And calculating a second frequency component based on the number of frequency band segments, the number of segments less than the number of frequency band segments, and the first frequency component. A calculation unit for calculating a component;
A first frequency characteristic changing unit that changes only a frequency characteristic of an audio signal of a specific channel included in the multi-channel based on the first frequency component calculated by the calculating unit;
Based on the second frequency component calculated by the calculation unit, a second frequency characteristic changing unit that changes only the frequency characteristic of an audio signal of a channel other than the specific channel among the multichannels;
An integrated circuit comprising: a volume changing unit that changes the volume of audio signals of all channels included in the multi-channel based on the volume component calculated by the calculating unit.
マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれないとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルである
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の集積回路。 When the multi-channel includes a center channel, the specific channels are a front right channel, a front left channel, and a center channel,
6. The integrated circuit according to claim 4, wherein when the multi-channel does not include a center channel, the specific channels are a front right channel and a front left channel.
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