JP5656421B2 - Crossover frequency determination device and sound field control device - Google Patents
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Description
本発明は、音場制御装置におけるクロスオーバー周波数の設定方法に関する。 The present invention relates to a method for setting a crossover frequency in a sound field control apparatus.
オーディオ製品、ホームシアター製品などにおいて、5.1チャンネルのオーディオ信号を再生可能なシステムが知られている。このようなシステムには、例えば左右のフロントスピーカ、センタースピーカ、サラウンドスピーカ及びサブウーファーなどの複数のスピーカが接続される。この場合、フロントスピーカ、センタースピーカ、サラウンドスピーカなどの各スピーカの低域再生能力が十分で無い場合には、それらのスピーカに対応するチャンネルの信号の低域成分を、低域再生能力のあるサブウーファーや他のスピーカへ振り分けて再生することが好ましい。例えば、センタースピーカが低域再生能力の不十分なスピーカであり、左右のフロントスピーカが低域再生能力の十分なスピーカである場合、センターチャンネルの信号の低域成分を左右のフロントスピーカに振り分けて再生することがある。また、サブウーファー以外のスピーカがいずれも低域再生能力の不十分なスピーカである場合には、サブウーファー以外のチャンネルの信号の低域成分をサブウーファーに振り分けて再生することがある。このような場合、音場制御装置においては、サブウーファーとそれ以外の各スピーカとのクロスオーバー周波数を適切に設定することが重要となる。 In audio products, home theater products, etc., systems capable of reproducing 5.1 channel audio signals are known. Such a system is connected to a plurality of speakers such as left and right front speakers, a center speaker, a surround speaker, and a subwoofer. In this case, when the low-frequency reproduction capability of each speaker such as the front speaker, the center speaker, and the surround speaker is not sufficient, the low-frequency component of the signal of the channel corresponding to those speakers is converted into a sub-frequency reproduction capability. It is preferable to distribute and distribute to a woofer or other speaker. For example, if the center speaker is a speaker with insufficient low-frequency playback capability and the left and right front speakers are speakers with sufficient low-frequency playback capability, the low-frequency component of the center channel signal is distributed to the left and right front speakers. May play. Further, when all speakers other than the subwoofer are speakers with insufficient low-frequency reproduction capability, the low-frequency component of the signal of the channel other than the subwoofer may be distributed to the subwoofer for reproduction. In such a case, in the sound field control device, it is important to appropriately set the crossover frequency between the subwoofer and the other speakers.
従来の音場制御装置では、各スピーカのクロスオーバー周波数をユーザがマニュアル操作で行うものが多い。一方、特許文献1は、クロスオーバー周波数をシステムが自動判定する手法を開示している。
In many conventional sound field control devices, the user manually operates the crossover frequency of each speaker. On the other hand,
特許文献1など、クロスオーバー周波数を自動設定する手法では、システムに接続された各スピーカの低域再生能力に基づいてクロスオーバー周波数が設定される。しかしながら、単純に各スピーカの低域再生能力に基づいてクロスオーバー周波数を設定すると、音像の定位という観点でユーザが違和感を覚えるような設定になってしまうことがある。
In the method of automatically setting the crossover frequency, such as
本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、音像の定位という観点でユーザが違和感を覚えることのないようにクロスオーバー周波数を自動判定することを課題とする。 Examples of problems to be solved by the present invention include the above. An object of the present invention is to automatically determine a crossover frequency so that a user does not feel uncomfortable from the viewpoint of localization of a sound image.
請求項1に記載の発明は、複数のスピーカに接続された音場制御装置に使用されるクロスオーバー周波数判定装置であって、前記複数のスピーカの各々からテスト信号を出力し、マイクで集音することにより、前記複数のスピーカの各々についてクロスオーバー周波数の仮判定値を決定する仮判定手段と、前記複数のスピーカの構成に基づいて、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分が、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されるか否かを判定する低域供給先判定手段と、前記低域成分が低域専用スピーカに供給されると前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を予め決められた第1上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力し、前記低域成分が低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されないと前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を、第1上限値よりも高い周波数である予め決められた第2上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力するクロスオーバー周波数判定手段と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
本発明の好適な実施形態によれば、複数のスピーカに接続された音場制御装置に使用されるクロスオーバー周波数判定装置は、前記複数のスピーカの各々からテスト信号を出力し、マイクで集音することにより、前記複数のスピーカの各々についてクロスオーバー周波数の仮判定値を決定する仮判定手段と、前記複数のスピーカの構成に基づいて、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分が、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されるか否かを判定する低域供給先判定手段と、前記低域成分が低域専用スピーカに供給されると前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を予め決められた第1上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力するクロスオーバー周波数判定手段と、を備える。 According to a preferred embodiment of the present invention, a crossover frequency determination device used in a sound field control device connected to a plurality of speakers outputs a test signal from each of the plurality of speakers and collects sound with a microphone. A temporary determination means for determining a temporary determination value of a crossover frequency for each of the plurality of speakers, and a channel to which a speaker having insufficient low-frequency reproduction capability is connected based on the configuration of the plurality of speakers. Low-frequency supply destination determination means for determining whether or not the low-frequency component of the signal is supplied to the channel to which the low-frequency dedicated speaker is connected, and when the low-frequency component is supplied to the low-frequency dedicated speaker, A crossover cycle for outputting a value obtained by limiting the temporary determination value with a predetermined first upper limit value as a determination value of the crossover frequency when the low frequency supply destination determination unit determines And a number determination means.
音場制御装置には、フロントスピーカ、サラウンドスピーカ、サブウーファーなどの各種のスピーカが接続される。これらのうちには、サブウーファーなどの低域専用スピーカのように低域再生能力の十分なスピーカと、低域再生能力が不十分なスピーカとが含まれる。クロスオーバー周波数判定装置においては、まず、各スピーカからテスト信号を出力し、マイクで集音して得られた信号の周波数特性などを分析することにより、各スピーカのクロスオーバー周波数の仮判定値が求められる。 Various speakers such as a front speaker, a surround speaker, and a subwoofer are connected to the sound field control device. Among these, speakers with sufficient low-frequency reproduction capability, such as low-frequency dedicated speakers such as subwoofers, and speakers with insufficient low-frequency reproduction capability are included. In the crossover frequency determination device, first, a test signal is output from each speaker, and by analyzing the frequency characteristics of the signal obtained by collecting the sound with a microphone, a temporary determination value of the crossover frequency of each speaker is obtained. Desired.
一方、音場制御装置は、各チャンネルに接続されたスピーカの有無、及び、各スピーカの特性に基づいて、低域再生能力の不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分を、十分な低域再生能力を有する他のどのスピーカに供給して再生するかを予め決定している。低域供給先判定手段はこの情報を参照する。そして、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分が、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給される場合には、前記仮判定値を予め決められた第1上限値で制限した値がクロスオーバー周波数の判定値として出力される。なお、このクロスオーバー周波数は、低域専用スピーカとそれ以外のスピーカとのクロスオーバー周波数を指す。 On the other hand, the sound field control device, based on the presence or absence of a speaker connected to each channel, and the characteristics of each speaker, the low-frequency component of the signal of the channel to which a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability is connected, It is determined in advance to which other speakers having sufficient low-frequency reproduction capability to supply and reproduce. The low frequency supply destination judging means refers to this information. When the low frequency component of the signal of the channel to which the speaker having insufficient low frequency reproduction capability is connected is supplied to the channel to which the low frequency dedicated speaker is connected, the provisional determination value is determined in advance. A value limited by the first upper limit value is output as a determination value of the crossover frequency. This crossover frequency refers to the crossover frequency between the low-frequency dedicated speaker and the other speakers.
ここで、第1上限値は、低域専用スピーカにより再生された場合に音像の定位に変化を与える周波数の下限付近に設定され、好ましくは100Hz程度に設定される。これにより、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分を、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに振り分けて再生する場合に、あまり高い周波数成分までが、設置位置が明確でない低域専用スピーカから再生された結果、音像の定位が不自然となりユーザが違和感を覚えるという不具合を防止することができる。 Here, the first upper limit value is set in the vicinity of the lower limit of the frequency that changes the localization of the sound image when reproduced by the low-frequency dedicated speaker, and is preferably set to about 100 Hz. As a result, when the low-frequency component of a channel connected to a speaker with insufficient low-frequency playback capability is distributed to the channel to which a low-frequency dedicated speaker is connected and played back, up to a very high frequency component is installed. As a result of reproduction from a low-frequency dedicated speaker whose position is not clear, it is possible to prevent a problem that the localization of the sound image becomes unnatural and the user feels uncomfortable.
上記のクロスオーバー周波数判定装置の一態様では、前記クロスオーバー周波数判定手段は、前記低域成分が、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されないと前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を予め決められた第2上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力する。第2上限値は、好ましくは人間の声に対応する周波数の下限又はそれより多少の余裕分だけ低い周波数に設定される。これにより、低域成分を低域専用スピーカ以外の他のスピーカに振り分けて再生したときに、人間の声がおかしな方向から聞こえてくるという不具合を防止することができる。 In one aspect of the above crossover frequency determination device, the low frequency supply destination determination means determines that the low frequency component is not supplied to the channel to which the low frequency dedicated speaker is connected. In addition, a value obtained by limiting the temporary determination value with a predetermined second upper limit value is output as a determination value for the crossover frequency. The second upper limit value is preferably set to a frequency that is lower than the lower limit of the frequency corresponding to the human voice or a slight margin. As a result, it is possible to prevent a problem that a human voice is heard from a strange direction when the low frequency component is distributed and reproduced to speakers other than the low frequency dedicated speaker.
上記のクロスオーバー周波数判定装置の他の一態様は、前記複数のスピーカの構成が、低域専用スピーカ及び低域再生能力が不十分なスピーカのみを含む構成であるか否かを判定するスピーカ構成判定手段をさらに備え、前記複数スピーカの構成が低域専用スピーカ及び低域再生能力が不十分なスピーカのみを含む構成であると前記スピーカ構成判定手段が判定した場合、前記クロスオーバー周波数判定手段は、前記仮判定値にかかわらず、クロスオーバー周波数を予め決定された固定値に設定する。複数のスピーカの構成が、低域専用スピーカ及び低域再生能力が不十分なスピーカのみを含むような場合には、そのユーザは音像の方向性をあまり重視しないタイプであると推定できる。よって、この場合には、クロスオーバー周波数を固定値に設定し、ある程度高い周波数帯域まで低域専用スピーカから十分なパワーで再生することとする。 Another aspect of the above crossover frequency determination device is a speaker configuration for determining whether the configuration of the plurality of speakers includes only a low-frequency dedicated speaker and a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability. When the speaker configuration determination unit determines that the configuration of the plurality of speakers further includes only a low-frequency dedicated speaker and a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability, the crossover frequency determination unit includes: Regardless of the temporary determination value, the crossover frequency is set to a predetermined fixed value. When the configuration of a plurality of speakers includes only a low-frequency dedicated speaker and a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability, it can be estimated that the user is a type that places little importance on the directionality of the sound image. Therefore, in this case, the crossover frequency is set to a fixed value, and reproduction is performed with sufficient power from the low-frequency dedicated speaker up to a certain high frequency band.
上記のクロスオーバー周波数判定装置の他の一態様は、前記複数のスピーカの構成が、サラウンドスピーカを含まない構成であるか否かを判定するスピーカ構成判定手段をさらに備え、前記複数スピーカの構成がサラウンドスピーカを含まない構成であると前記スピーカ構成判定手段が判定した場合、前記クロスオーバー周波数判定手段は、前記仮判定値を予め決められた第3上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力する。第3上限値は、好ましくは人間の声に対応する周波数の下限又はそれより多少の余裕分だけ低い周波数に設定される。これにより、低域成分を低域専用スピーカ又はそれ以外の他のスピーカに振り分けて再生したときに、人間の声がおかしな方向から聞こえてくるという不具合を防止することができる。 Another aspect of the above crossover frequency determination device further includes speaker configuration determination means for determining whether the configuration of the plurality of speakers is a configuration not including a surround speaker, and the configuration of the plurality of speakers is When the speaker configuration determination unit determines that the configuration does not include a surround speaker, the crossover frequency determination unit determines a value obtained by limiting the temporary determination value with a predetermined third upper limit value as a crossover frequency. Output as a value. The third upper limit value is preferably set to a frequency that is lower than the lower limit of the frequency corresponding to the human voice or a slight margin. As a result, it is possible to prevent a problem that a human voice is heard from a strange direction when the low-frequency component is distributed to the low-frequency dedicated speaker or other speakers and reproduced.
上記のクロスオーバー周波数判定装置の他の一態様では、前記仮判定手段は、前記複数のスピーカの各々について得られた仮判定値のうちの最大値を、前記複数のスピーカ全てについての仮判定値とする。これにより、全てのチャンネルの信号を同一の帯域制限フィルタで処理することになり、位相特性を揃えることができるので、再生時の聴感上の違和感を防止することができる。 In another aspect of the above crossover frequency determination device, the temporary determination unit determines a maximum value of the temporary determination values obtained for each of the plurality of speakers as a temporary determination value for all of the plurality of speakers. And As a result, the signals of all the channels are processed by the same band limiting filter, and the phase characteristics can be made uniform, so that it is possible to prevent a sense of incongruity in hearing during reproduction.
本発明の他の実施形態では、上記のクロスオーバー周波数判定装置と、前記複数のスピーカのチャンネルの各々に設けられた帯域制限フィルタに前記クロスオーバー周波数の判定値を設定する設定手段と、を備える音場制御装置を構成することができる。 In another embodiment of the present invention, the above-described crossover frequency determination device and setting means for setting a determination value of the crossover frequency in a band limiting filter provided in each of the channels of the plurality of speakers are provided. A sound field control device can be configured.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(システム構成)
図1は、本発明のクロスオーバー周波数判定装置を適用した音場制御装置の一例であるオーディオシステムの構成を示すブロック図である。
(System configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio system which is an example of a sound field control device to which a crossover frequency determination device of the present invention is applied.
図1において、オーディオシステム100には、CDプレーヤやDVDプレーヤ等の音源1から複数チャンネルの信号伝送路を通じてデジタルオーディオ信号SL、SC、SR、SLS、SRS及びSSWが供給される信号処理回路2と、測定用信号発生器3とが設けられている。
In FIG. 1, an
なお、オーディオシステム100は複数チャンネルの信号伝送路を含むが、以下の説明では各チャンネルをそれぞれ「Lチャンネル」、「Rチャンネル」などと表現することがある。また、信号及び構成要素の表現において複数チャンネルの全てについて言及する時は参照符号の添え字を省略する場合がある。また、個別チャンネルの信号及び構成要素に言及する時はチャンネルを特定する添え字を参照符号に付す。例えば、「デジタルオーディオ信号S」と言った場合は全チャンネルのデジタルオーディオ信号SL〜SSWを意味し、「デジタルオーディオ信号SL」と言った場合はLチャンネルのみのデジタルオーディオ信号を意味するものとする。
The
さらに、オーディオシステム100は、信号処理回路2によりチャンネル毎に信号処理されたデジタル出力DL〜DSWをアナログ信号に変換するD/A変換器4L〜4SWと、これらのD/A変換器4L〜4SWから出力される各アナログオーディオ信号を増幅する増幅器5L〜5SWとを備えている。これらの増幅器5で増幅した各アナログオーディオ信号SPL〜SPSWを、図2に例示するようなリスニングルーム7等に配置された複数チャンネルのスピーカ6L〜6SWに供給し、再生する。
Furthermore, the
また、オーディオシステム100は、リスニングルーム7内の受聴位置における再生音を集音するマイクロホン8と、マイクロホン8から出力される集音信号SMを増幅する増幅器9と、増幅器9の出力をデジタルの集音データDMに変換して信号処理回路2に供給するA/D変換器10とを備えている。
The
リスニングルーム7内における各スピーカの配置としては、例えば、図2に示すように、受聴者が好みに応じて、受聴位置RVの前方に、左右2チャンネルのフロントスピーカ(前方左側スピーカ、前方右側スピーカ)6L、6Rとセンタースピーカ6Cを配置する。また、受聴位置RVの後方に、左右2チャンネルのサラウンドスピーカ6LS、6RSを配置し、更に、任意の位置に低域再生専用のサブウーファー6SWを配置する。オーディオシステム100は、周波数特性、各チャンネルの信号レベル及び信号到達遅延特性を補正したアナログオーディオ信号SL〜SPSWをこれら6個のスピーカ6L〜6SWに供給して鳴動させることで、臨場感のある音響空間を実現する。
As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, the speakers are arranged in front of the listening position RV in front of the listening position RV with two left and right front speakers (front left speaker, front right speaker). ) 6L, 6R and a
信号処理回路2は、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Processor:DSP)等で形成されており、CD、DVD、その他の各種音楽・映像ソースを再生する音源1から複数チャンネルのデジタルオーディオ信号を受け取り、各チャンネル毎に周波数特性補正、レベル補正及び遅延特性補正を施してデジタル出力信号DL〜DSWを出力する。
The signal processing circuit 2 is formed by a digital signal processor (DSP) or the like, and receives digital audio signals of a plurality of channels from a
(スピーカ構成判定処理)
さて、上記のように実際に音源1からの信号を再生する前に、オーディオシステム100には事前の設定処理が必要となる。具体的には、ユーザが上記のような複数のスピーカをオーディオシステム100に接続した後、オーディオシステム100はまずスピーカ構成判定処理を実行する。
(Speaker configuration determination processing)
Now, before actually reproducing the signal from the
ユーザが各スピーカをオーディオシステム100に接続して指示を入力すると、オーディオシステム100は自動でスピーカ構成判定処理を実行する。具体的には、オーディオシステム100は、測定用信号発生器3からピンクノイズその他の測定用信号を発生し、信号処理回路2、D/A変換器4、増幅器5を介してスピーカ6から測定音としてリスニングルーム7へ出力する。出力された測定音はマイク8により集音され、増幅器9、A/D変換器10を介して信号処理回路2へ送られる。信号処理回路2は、マイク8を通じて得られた集音データDMの周波数特性などに基づいて、各スピーカの接続の有無、及び、各スピーカの再生帯域などの特性を判定し、これにより、オーディオシステム100に接続されている複数のスピーカの構成を判定する。
When the user connects each speaker to the
スピーカ構成判定処理により得られたスピーカ構成の情報の例を図3に示す。図3は、スピーカ構成として3つのケースを例示している。 An example of speaker configuration information obtained by the speaker configuration determination process is shown in FIG. FIG. 3 illustrates three cases as a speaker configuration.
ケース1は、オーディオシステム100にフロントスピーカ、センタースピーカ、サラウンドスピーカ及びサブウーファーが接続されている場合の例である。各スピーカの再生帯域に基づいて、フロントスピーカ及びサラウンドスピーカはラージ(Large)スピーカと判定され、センタースピーカはスモール(Small)スピーカと判定されている。ケース2では、フロントスピーカ及びサラウンドスピーカがラージスピーカ、センタースピーカがスモールスピーカと判定されており、サブウーファーは接続されていない。ケース3では、フロントスピーカがラージスピーカ、センタースピーカ及びサラウンドスピーカがスモールスピーカと判定されており、サブウーファーも接続されている。
なお、「ラージスピーカ」とは、低域再生能力が十分なスピーカを指し、いわゆる低域型スピーカや全帯域スピーカが含まれる。一方、「スモールスピーカ」とは低域再生能力不十分なスピーカを指し、いわゆる中・高域型スピーカが含まれる。このように、ラージスピーカとスモールスピーカの区別は低域再生能力の程度によるものであり、スピーカ自体の大きさによるものではない。また、「低域専用スピーカ」とは、通常のスピーカでは十分に再生できない20〜100Hz程度の超低音域を受け持つスピーカを指し、例えばサブウーファーなどである。 “Large speaker” refers to a speaker having sufficient low-frequency reproduction capability, and includes so-called low-frequency speakers and full-band speakers. On the other hand, the “small speaker” refers to a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability, and includes a so-called middle / high-frequency speaker. As described above, the distinction between the large speaker and the small speaker is based on the degree of the low-frequency reproduction capability, not the size of the speaker itself. Moreover, the “low-frequency dedicated speaker” refers to a speaker that handles an extremely low frequency range of about 20 to 100 Hz that cannot be sufficiently reproduced by a normal speaker, and is a subwoofer, for example.
また、オーディオシステム100は、このようにスピーカ構成を判定すると、その結果に基づいて、低域成分の振り分け方法を自動的に決定する。ここで、「低域成分の振り分け」とは、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分を、十分な低域再生能力を有する他のスピーカに供給し、そのスピーカから再生することを言う。具体的には、事前の実験結果などに基づいて、オーディオシステム100に接続された各スピーカの有無及び特性(低域再生能力)の組合せ毎に、低域成分の振り分け方法が予め決定され、オーディオシステム100に記憶されている。オーディオシステム100は、スピーカ構成判定処理により得られたスピーカ構成が示すスピーカの有無及び特性に基づいて、そのスピーカ構成の場合の低域成分の振り分け方法を決定する。
Further, when the
図3の例において、ケース1では、センタースピーカがスモールスピーカであるため、センターチャンネルの低域成分は、左右のフロントスピーカに振り分けられ、再生される。ケース2では、サブウーファーが無いので、センターチャンネルの低域成分は左右のフロントスピーカ及び左右のサラウンドスピーカに振り分けられ、再生される。ケース3では、スモールスピーカが接続されたセンターチャンネル及び左右のサラウンドチャンネルの低域成分がサブウーファーへ振り分けられ、再生される。
In the example of FIG. 3, in
このように、オーディオシステム100は、スピーカ構成判定処理を行うことにより、スピーカの構成を判定するとともに、低域再生能力が不十分なスモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分を、他のどのチャンネルに振り分けて再生するかをも自動的に決定する。
As described above, the
(クロスオーバー周波数判定処理)
(I)第1実施例
次に、クロスオーバー周波数判定処理の第1実施例について説明する。まず、クロスオーバー周波数について説明する。図4は、信号処理回路2により行われる低域成分の振り分け処理を模式的に示すブロック図である。なお、実際には信号処理回路2はDSPなどにより構成され、低域成分の振り分け処理はデジタル信号処理により行われるが、図4はそれを回路図により模式的に示すものである。
(Crossover frequency judgment processing)
(I) First Example Next, a first example of the crossover frequency determination process will be described. First, the crossover frequency will be described. FIG. 4 is a block diagram schematically showing a low-frequency component distribution process performed by the signal processing circuit 2. Actually, the signal processing circuit 2 is configured by a DSP or the like, and the low-frequency component distribution processing is performed by digital signal processing. FIG. 4 schematically shows this by a circuit diagram.
図4は、サブウーファー以外の5つのスピーカが全てスモールスピーカである場合の低域成分の振り分け処理を示している。サブウーファー以外の5つのスピーカのチャンネルの信号SL〜SRSはそれぞれ対応する高域通過フィルタ(HPF)22L〜22RSに供給されている。また、これら5つのスピーカのチャンネルの信号SL〜SRSは、加算器21を通じて、サブウーファーチャンネルの信号SWFに加算され、低域通過フィルタ(LPF)22SWに供給される。
FIG. 4 shows a low-frequency component distribution process when all five speakers other than the subwoofer are small speakers. The signals SL to SRS of the channels of the five speakers other than the subwoofer are supplied to the corresponding high-pass filters (HPF) 22L to 22RS, respectively. The signals SL to SRS of these five speaker channels are added to the subwoofer channel signal SWF through the
コントローラ20は、クロスオーバー周波数Fxを決定し、高域通過フィルタ22L〜22RS及び低域通過フィルタ22SWに供給する。クロスオーバー周波数Fxは、各高域通過フィルタ22L〜22RS及び低域通過フィルタ22SWの遮断周波数として設定される。これにより、各高域通過フィルタ22L〜22RSから出力される信号DL〜DRSは、クロスオーバー周波数Fxより高域の成分のみを含むことになり、対応するスモールスピーカ6L〜6RSから再生される。一方、低域通過フィルタ22SWから出力される信号DSWは、6つのチャンネルの信号の、クロスオーバー周波数Fxより低い成分を含んでおり、これがサブウーファー6SWから再生される。こうして、低域再生能力の不十分なスピーカが接続されたチャンネルの低域成分は、十分な低域再生能力を有するスピーカに振り分けられて再生される。
The
なお、図4は低域成分の振り分け方法の典型的な一例に過ぎない。実際には、図3に低域成分の振り分け方法として示すように、スピーカ構成判定処理により得られたスピーカ構成に応じて異なる方法で低域成分が振り分けられることになる。例えば、図3におけるケース1では、センターチャンネルの信号が左右のフロントチャンネルに振り分けられるので、図4の例とは異なり、センターチャンネルの信号Scが左右のフロントチャンネルの信号SL及びSRに加算されることになる。また、ケース3では、センターチャンネルの信号SC及びサラウンドチャンネルの信号SLS及びSRSがサブウーファーチャンネルの信号SWFに加算されるが、図4の例とは異なり、フロントチャンネルの信号SL及びSRはサブウーファーチャンネルの信号には加算されないことになる。
FIG. 4 is merely a typical example of a method for distributing low-frequency components. Actually, as shown in FIG. 3 as a method of distributing the low frequency components, the low frequency components are distributed by different methods depending on the speaker configuration obtained by the speaker configuration determination process. For example, in
次に、クロスオーバー周波数を判定するクロスオーバー周波数判定処理について説明する。図5にクロスオーバー周波数判定処理のフローチャートを示す。この処理は、オーディオシステム100、特に信号処理回路2により実行される。なお、クロスオーバー周波数判定処理が実行される時点では、上述のスピーカ構成判定処理が完了しており、オーディオシステム100に接続された複数のスピーカ構成及び低域成分の振り分け方法は既に決定されている。
Next, the crossover frequency determination process for determining the crossover frequency will be described. FIG. 5 shows a flowchart of the crossover frequency determination process. This process is executed by the
まず、信号処理回路2は、各スピーカクロスオーバー周波数の仮判定を行う(ステップS10)。具体的には、まず測定用信号発生器3からピンクノイズを発生し、リスニングルーム7に出力したものをマイク8で集音し、信号処理回路2は集音データDMを取得する。集音データDMに基づいて各増幅器5L〜5SWの増幅度を調整することにより、信号処理回路2は全てのスピーカについて全帯域でのスピーカ音量を所定の基準パワー(例えば75dBspl)に設定する。次に、測定用信号発生器3から再度ピンクノイズを発生し、これを200Hzの低域通過フィルタで帯域制限した後、各スピーカから出力する。出力された測定音は、マイク8で集音され、信号処理回路2は200Hz以下に帯域制限された場合に測定されたパワー(以下、「測定パワー」と呼ぶ。)を各スピーカについて測定する。
First, the signal processing circuit 2 performs provisional determination of each speaker crossover frequency (step S10). Specifically, first, pink noise is generated from the
そして、信号処理回路2は、200Hz以下に帯域制限した場合の測定パワーと基準パワーとを比較することにより、サブウーファーを除く各スピーカのクロスオーバー周波数の仮判定値を決定する。例えば、信号処理回路2は、測定パワーと基準パワーとの差が6dB未満であればそのスピーカのクロスオーバー周波数の仮判定値を80Hzとする。また、信号処理回路2は、測定パワーと基準パワーとの差が6dB以上12dB未満であればそのスピーカのクロスオーバー周波数の仮判定値を100Hzとする。さらに、信号処理回路2は、測定パワーと基準パワーとの差が12dB以上であればそのスピーカのクロスオーバー周波数の仮判定値を150Hzとする。こうして、信号処理回路2は、サブウーファー以外の全てのスピーカについてクロスオーバー周波数の仮判定値FxL〜FxRSを出力する。なお、ここで説明したクロスオーバー周波数の仮判定の手法は一例に過ぎず、他の既知の方法によりチャンネル毎にクロスオーバー周波数の仮判定値を求めることとしてもよい。 Then, the signal processing circuit 2 determines a temporary determination value of the crossover frequency of each speaker excluding the subwoofer by comparing the measured power and the reference power when the band is limited to 200 Hz or less. For example, if the difference between the measured power and the reference power is less than 6 dB, the signal processing circuit 2 sets the provisional determination value of the speaker's crossover frequency to 80 Hz. In addition, if the difference between the measured power and the reference power is 6 dB or more and less than 12 dB, the signal processing circuit 2 sets the provisional determination value of the speaker crossover frequency to 100 Hz. Furthermore, if the difference between the measured power and the reference power is 12 dB or more, the signal processing circuit 2 sets the provisional determination value of the speaker crossover frequency to 150 Hz. Thus, the signal processing circuit 2 outputs the temporary determination values FxL to FxRS of the crossover frequency for all speakers other than the subwoofer. The method of provisional determination of the crossover frequency described here is merely an example, and the provisional determination value of the crossover frequency may be obtained for each channel by another known method.
次に、信号処理回路2は、得られたクロスオーバー周波数の仮判定値FxL〜FxRSのうちの最大値Fxmaxを取得する(ステップS20)。次に、信号処理回路2は、既に行われたスピーカ構成判定処理の判定結果である、現在のスピーカ構成を参照し(ステップS30)、現在のスピーカ構成が所定のスピーカ構成であるか否かを判定する(ステップS40)。具体的には、信号処理回路2は、現在のスピーカ構成が、(A)サブウーファーとスモールスピーカのみを含む構成、又は、(B)サラウンドスピーカを含まない構成、のいずれかに該当するか否かを判定する。 Next, the signal processing circuit 2 acquires the maximum value Fxmax among the obtained temporary determination values FxL to FxRS of the crossover frequency (step S20). Next, the signal processing circuit 2 refers to the current speaker configuration, which is the determination result of the speaker configuration determination processing that has already been performed (step S30), and determines whether or not the current speaker configuration is a predetermined speaker configuration. Determine (step S40). Specifically, the signal processing circuit 2 determines whether the current speaker configuration corresponds to either (A) a configuration including only a subwoofer and a small speaker, or (B) a configuration not including a surround speaker. Determine whether.
現在のスピーカ構成が、上記の所定のスピーカ構成に該当しない場合(ステップS40:No)、信号処理回路2は違和感防止処理を実行する(ステップS50)。 When the current speaker configuration does not correspond to the predetermined speaker configuration (step S40: No), the signal processing circuit 2 executes a discomfort prevention process (step S50).
図6(a)に違和感防止処理の詳細を示す。信号処理回路2は、現在のスピーカ構成に基づいて低域信号の振り分け方法を参照し、スモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーへ振り分けられるか否かを判定する(ステップS51)。例えば、図3に示すケース3は、スモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーに振り分けられる場合に該当する。
FIG. 6A shows details of the discomfort prevention process. The signal processing circuit 2 refers to the low-frequency signal distribution method based on the current speaker configuration, and determines whether or not the low-frequency component of the channel to which the small speaker is connected is distributed to the subwoofer (step S51). . For example,
スモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーへ振り分けられる場合(ステップS51:Yes)、信号処理回路2は、クロスオーバー周波数の上限値Flimitを第1上限値100Hzに設定し、クロスオーバー周波数判定処理へ戻る。一方、スモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーへ振り分けられない場合(ステップS51:No)、信号処理回路2はそのままクロスオーバー周波数判定処理へ戻る。 When the low frequency component of the channel to which the small speaker is connected is distributed to the subwoofer (step S51: Yes), the signal processing circuit 2 sets the upper limit value Flimit of the crossover frequency to the first upper limit value 100Hz, and the crossover Return to the frequency determination process. On the other hand, when the low frequency component of the channel to which the small speaker is connected cannot be distributed to the subwoofer (step S51: No), the signal processing circuit 2 directly returns to the crossover frequency determination process.
そして、信号処理回路2は、クロスオーバー周波数Fxを決定する(ステップS70)。具体的には、ステップS20で得られたクロスオーバー周波数の仮判定値の最大値Fxmaxを上限値Flimitで制限し、クロスオーバー周波数Fxを決定する。よって、違和感防止処理によって上限値Flimitが設定されている場合、最大値Fxmaxが上限値より大きければクロスオーバー周波数Fxは上限値Flimitになり、上限値より小さければクロスオーバー周波数Fxは最大値Fxmaxになる。一方、違和感防止処理により上限値Flimitが設定されていない場合、ステップS20で決定された最大値Fxmaxがクロスオーバー周波数Fxとなる。 Then, the signal processing circuit 2 determines the crossover frequency Fx (step S70). Specifically, the maximum value Fxmax of the temporary determination value of the crossover frequency obtained in step S20 is limited by the upper limit value Flimit, and the crossover frequency Fx is determined. Therefore, when the upper limit value Flimit is set by the discomfort prevention processing, the crossover frequency Fx becomes the upper limit value Flimit if the maximum value Fxmax is larger than the upper limit value, and the crossover frequency Fx becomes the maximum value Fxmax if smaller than the upper limit value. Become. On the other hand, when the upper limit value Flimit is not set by the discomfort prevention process, the maximum value Fxmax determined in step S20 becomes the crossover frequency Fx.
このように、違和感防止処理により、クロスオーバー周波数の上限値を制限する理由は以下の通りである。基本的には、上述の低域成分の振り分け方法に従って、低域再生能力の不十分なスピーカが接続されたチャンネルの低域成分を、十分な低域再生能力を有する他のスピーカに振り分けて再生することが好ましい。しかし、一般的に、左右のスピーカなどと比較すると、サブウーファーなどの低域専用スピーカはその設置位置がユーザによってまちまちであり、明確でないという性質がある。よって、低域再生能力の不十分なスモールスピーカの低域成分がサブウーファーに振り分けられて再生される場合に、あまり高い周波数まで低域成分をサブウーファーに振り分けることとすると、サブウーファーの設置位置に起因して音像の定位が不自然となり、ユーザが違和感を覚えるおそれがある。具体的には、100Hz程度より高い帯域の成分をサブウーファーに振り分けることとすると、例えばサブウーファーがリスニングルームの隅の方にあるような場合には、音像がそちらに移動してしまい、ユーザが違和感を覚えることがある。そこで、違和感防止処理を実行し、低域成分がサブウーファーに振り分けられる場合には、サブウーファーに振り分けられる低域成分の上限を制限することとして、上記のような音像の違和感を生じさせないようにしているのである。一方、低域成分がサブウーファー以外のスピーカ、即ち、左右のフロントスピーカや左右のサラウンドスピーカなど左右のペアで構成されているスピーカに振り分けられる場合には、音像の定位が不自然になることはないので、サブウーファーに振り分けられる低域成分の上限を制限しない。 As described above, the reason for limiting the upper limit value of the crossover frequency by the discomfort prevention process is as follows. Basically, according to the low-frequency component distribution method described above, the low-frequency component of a channel connected to a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability is distributed to other speakers with sufficient low-frequency reproduction capability. It is preferable to do. However, in general, in comparison with left and right speakers, low-frequency dedicated speakers such as subwoofers have a characteristic that their installation positions vary depending on the user and are not clear. Therefore, if the low-frequency component of a small speaker with insufficient low-frequency reproduction capability is distributed to the subwoofer and played, the low-frequency component is allocated to the subwoofer up to a very high frequency. Therefore, the localization of the sound image becomes unnatural and the user may feel uncomfortable. Specifically, if a component in a band higher than about 100 Hz is distributed to the subwoofer, for example, when the subwoofer is located at the corner of the listening room, the sound image moves there, and the user You may feel uncomfortable. Therefore, when discomfort prevention processing is executed and the low frequency components are distributed to the subwoofer, the upper limit of the low frequency components allocated to the subwoofer is limited so as not to cause the above-mentioned sound image discomfort. -ing On the other hand, if the low-frequency component is distributed to speakers other than the subwoofer, that is, speakers composed of left and right pairs such as left and right front speakers and left and right surround speakers, localization of the sound image may not be unnatural. Because there is no, it does not limit the upper limit of the low frequency component that can be distributed to the subwoofer.
なお、ステップS52で上限値Flimitに設定される第1上限値「100Hz」は単なる一例であり、本発明の適用がこれに限定されるものではない。即ち、音像の定位に影響を与える周波数帯域の下限又はそれに多少のマージンを加えて決定した任意の周波数を第1上限値に設定することができる。 The first upper limit value “100 Hz” set as the upper limit value Flimit in step S52 is merely an example, and the application of the present invention is not limited to this. That is, the lower limit of the frequency band that affects the localization of the sound image or an arbitrary frequency determined by adding a slight margin can be set as the first upper limit value.
さて、図5に示すクロスオーバー周波数判定処理に戻り、ステップS40で現在のスピーカ構成が所定のスピーカ構成に該当すると判定された場合(ステップS40:Yes)、信号処理回路2は低音域量感重視処理を実行する(ステップS60)。 Now, returning to the crossover frequency determination process shown in FIG. 5, when it is determined in step S40 that the current speaker configuration corresponds to the predetermined speaker configuration (step S40: Yes), the signal processing circuit 2 performs the low sound volume sense emphasis process. Is executed (step S60).
図6(b)に低音域音感重視処理の詳細を示す。信号処理回路2は、まず、現在のスピーカ構成が、サブウーファーとスモールスピーカのみの構成であるか否かを判定する(ステップS61)。サブウーファーとスモールスピーカのみの構成である場合(ステップS61:Yes)、信号処理回路2は、クロスオーバー周波数Fxを強制的に固定値150Hzに設定し、クロスオーバー周波数判定処理に戻る。一方、サブウーファーとスモールスピーカのみの構成ではない場合(ステップS61:No)、即ち、現在のスピーカ構成がサラウンドスピーカを含まず前方のスピーカのみである場合(サブウーファーはある場合と無い場合が含まれる)、信号処理回路2はそのままクロスオーバー周波数判定処理に戻る。 FIG. 6B shows details of the low-frequency range emphasis processing. First, the signal processing circuit 2 determines whether or not the current speaker configuration includes only a subwoofer and a small speaker (step S61). In the case of a configuration with only a subwoofer and a small speaker (step S61: Yes), the signal processing circuit 2 forcibly sets the crossover frequency Fx to a fixed value of 150 Hz, and returns to the crossover frequency determination processing. On the other hand, when the configuration is not only the subwoofer and the small speaker (step S61: No), that is, when the current speaker configuration is only the front speaker without including the surround speaker (including the case where there is a subwoofer and the case where there is no subwoofer) The signal processing circuit 2 returns to the crossover frequency determination process as it is.
クロスオーバー周波数判定処理では、ステップS70でクロスオーバー周波数Fxが決定される。この際、低音域量感重視処理においてクロスオーバー周波数Fxが強制的に固定値150Hzに設定された場合には、クロスオーバー周波数Fxはそのまま150Hzとなる。一方、低音域量感重視処理においてクロスオーバー周波数Fxの強制設定が行われなかった場合には、信号処理回路2は、ステップS20で決定された仮判定値の最大値Fxmaxをクロスオーバー周波数Fxとする。 In the crossover frequency determination process, the crossover frequency Fx is determined in step S70. At this time, when the crossover frequency Fx is forcibly set to a fixed value of 150 Hz in the low-frequency range emphasis processing, the crossover frequency Fx is 150 Hz as it is. On the other hand, in the case where the crossover frequency Fx is not forcibly set in the low frequency range emphasis processing, the signal processing circuit 2 sets the maximum value Fxmax of the temporary determination value determined in step S20 as the crossover frequency Fx. .
次に、このような低音域量感重視処理を行う理由について説明する。ステップS40にて判定されるように、スピーカ構成が、(A)サブウーファーとスモールスピーカのみの構成、又は、(B)サラウンドスピーカを含まない構成、であるような場合には、そのユーザは音像の方向性をあまり気にしないタイプのユーザであると推測できる。そこで、そのようなユーザの場合には、違和感防止処理のように音像の違和感防止を行うのではなく、低域の量感を優先し、低域再生能力の十分なスピーカを通じて低域成分を十分に再生することとするのである。 Next, the reason why such low sound volume sense emphasis processing is performed will be described. As determined in step S40, when the speaker configuration is (A) a configuration including only a subwoofer and a small speaker, or (B) a configuration not including a surround speaker, the user selects a sound image. It can be assumed that the user is a type of user who does not care much about the direction of the user. Therefore, in the case of such a user, it is not necessary to prevent the sense of incongruity of the sound image as in the discomfort prevention processing, but the low-frequency volume is prioritized and the low-frequency component is sufficiently obtained through a speaker having sufficient low-frequency reproduction capability. It will be played back.
具体的には、スピーカ構成がサブウーファーとスモールスピーカのみである場合には、ステップS62に示すように、クロスオーバー周波数Fxを強制的に固定値150Hzに設定し、150Hzまでの低域成分をサブウーファーで再生することにより十分に低域音を再生する。一方、スピーカ構成がサラウンドスピーカを含まない構成である場合もユーザは音像の方向性をあまり気にしないタイプであると推測できるのであるが、この場合にはスモールスピーカのチャンネルの低域成分をフロントスピーカから再生する場合とサブウーファーから再生する場合があるため、必ずしも低域成分がサブウーファーに振り分けるとは限らない。よって、サブウーファーとスモールスピーカのみの構成の場合のように強制的にクロスオーバー周波数Fxを固定値に設定することはしない。 Specifically, when the speaker configuration is only a subwoofer and a small speaker, as shown in step S62, the crossover frequency Fx is forcibly set to a fixed value of 150 Hz, and the low frequency component up to 150 Hz is subtracted. Play low frequency sound sufficiently by playing with a woofer. On the other hand, if the speaker configuration does not include surround speakers, the user can guess that the directionality of the sound image is not so much, but in this case, the low-frequency component of the small speaker channel is assumed to be the front. Since there are cases where reproduction is performed from a speaker and reproduction from a subwoofer, low frequency components are not necessarily distributed to the subwoofer. Therefore, the crossover frequency Fx is not forcibly set to a fixed value as in the case of the configuration with only the subwoofer and the small speaker.
以上説明したように、本実施例のクロスオーバー周波数判定処理によれば、スピーカ構成に基づいてスモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーに振り分けられる場合には、違和感防止処理が実行されるので、ユーザが音像の違和感を覚えることが防止できる。また、スピーカ構成がサブウーファーとスモールスピーカのみを含む構成の場合には、そのユーザは音像の方向性よりも低音の量感を重視すると推定し、クロスオーバー周波数Fxを強制的に高めの周波数に固定して、サブウーファーから低音を十分に再生する。このように、本実施例では、オーディオシステム100に接続されたスピーカの構成に応じて適切な方法でクロスオーバー周波数を設定し、低域成分を再生することができる。
As described above, according to the crossover frequency determination processing of the present embodiment, when the low frequency component of the channel to which the small speaker is connected is distributed to the subwoofer based on the speaker configuration, the discomfort prevention processing is executed. Therefore, it is possible to prevent the user from feeling uncomfortable with the sound image. If the speaker configuration includes only a subwoofer and a small speaker, the user presumes that the volume of bass is more important than the directionality of the sound image, and the crossover frequency Fx is forcibly fixed to a higher frequency. Then, play the bass from the subwoofer enough. As described above, in this embodiment, the low frequency component can be reproduced by setting the crossover frequency by an appropriate method according to the configuration of the speaker connected to the
(II)第2実施例
次に、クロスオーバー周波数判定処理の第2実施例について説明する。上述のように、基本的に低域再生能力の不十分なスピーカが接続されたチャンネルの低域成分は、低域再生能力の十分な他のスピーカに振り分けて再生してやることが好ましい。しかし、他のスピーカに振り分ける低域成分があまり高い周波数を含むと好ましくない結果が生じる。通常、センターチャンネルなどのスモールスピーカが接続されるチャンネルの低域成分は、ユーザの前方に配置されるペアのラージスピーカ、ユーザの後方に配置されるペアのラージスピーカ、又は、サブウーファーに振り分けられて再生されることになる。ここで、サブウーファーに振り分けられる低域成分が、人間の声などに対応する周波数(一般的には150Hz程度から高域の周波数と言われる。)を含む場合、その低域成分をユーザの前方に位置するペアのラージスピーカに振り分けて再生する場合にはユーザは違和感を覚えないが、ユーザの後方に位置するペアのラージスピーカやサブウーファーに振り分けて再生する場合には、人間の声がユーザの後方に位置するペアのスピーカや部屋の隅などに配置されたサブウーファーから聞こえることとなり、ユーザが違和感を覚えることがある。
(II) Second Example Next, a second example of the crossover frequency determination process will be described. As described above, it is preferable that the low-frequency component of a channel to which a speaker having a low-frequency reproduction capability is basically connected is distributed to other speakers having a sufficient low-frequency reproduction capability. However, if the low-frequency component distributed to other speakers includes a very high frequency, an undesirable result occurs. Usually, the low-frequency component of a channel to which a small speaker such as a center channel is connected is distributed to a pair of large speakers arranged in front of the user, a pair of large speakers arranged behind the user, or a subwoofer. Will be played. Here, when the low frequency component distributed to the subwoofer includes a frequency corresponding to a human voice or the like (generally referred to as a frequency from about 150 Hz to a high frequency), the low frequency component is forwarded to the user's front. The user does not feel uncomfortable when distributing to the pair of large speakers located in the position, but when playing by distributing to the pair of large speakers or subwoofers located behind the user, the human voice is It can be heard from a pair of speakers located behind the subwoofer or a subwoofer placed in the corner of the room, and the user may feel uncomfortable.
この観点から、第2実施例においては、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの低域成分を、低域再生能力が十分な他のスピーカに振り分けて再生する場合に、その低域成分に人間の声が含まれないようにクロスオーバー周波数の上限を制限する。これにより、人間の声がユーザの後方や部屋の隅などのおかしな方向から聞こえることによりユーザに違和感を与えることを防止する。 From this point of view, in the second embodiment, when a low frequency component of a channel to which a speaker with insufficient low frequency reproduction capability is connected is distributed to another speaker with sufficient low frequency reproduction capability, The upper limit of the crossover frequency is limited so that human voice is not included in the low frequency component. This prevents the user from feeling uncomfortable by hearing a human voice from a strange direction such as behind the user or a corner of the room.
クロスオーバー周波数判定処理の第2実施例のメインルーチンは図6に示すものと同様であり、違和感防止処理及び低音域量感重視処理の詳細が前述の第1実施例とは異なっている。図7(a)に第2実施例による違和感防止処理のフローチャートを示し、図7(b)に第2実施例による低音域量感重視処理のフローチャートを示す。 The main routine of the second embodiment of the crossover frequency determination process is the same as that shown in FIG. 6, and the details of the discomfort prevention process and the low sound volume feeling emphasis process are different from those of the first embodiment. FIG. 7A shows a flowchart of the discomfort prevention process according to the second embodiment, and FIG. 7B shows a flowchart of the low sound volume feeling emphasis process according to the second embodiment.
まず、違和感防止処理について説明する。図7(a)に示すように、第2実施例の違和感防止処理では、ステップS53が追加されている。即ち、ステップS51において、スモールスピーカが接続されたチャンネルの低域成分がサブウーファーへは振り分けられないと判断された場合(ステップS51;No)、信号処理回路2は、クロスオーバー周波数の上限値Flimitを第2上限値130Hzに設定する(ステップS53)。これにより、ステップS70において最終的に決定されるクロスオーバー周波数Fxは第2上限値130Hz以下に制限される。 First, the discomfort prevention process will be described. As shown in FIG. 7A, step S53 is added in the discomfort prevention process of the second embodiment. That is, in step S51, when it is determined that the low frequency component of the channel to which the small speaker is connected cannot be distributed to the subwoofer (step S51; No), the signal processing circuit 2 determines that the upper limit value Flimit of the crossover frequency. Is set to the second upper limit value 130 Hz (step S53). Accordingly, the crossover frequency Fx finally determined in step S70 is limited to the second upper limit value 130 Hz or less.
この第2上限値は、人間の声の周波数帯域の下限、即ち150Hz程度より少し低い周波数として決定されている。即ち、人間の声の周波数の下限が150Hzであるとし、これに多少の余裕を見て、130Hz以上の低域成分が他のスピーカへ振り分けられないようにすれば、人間の声がユーザの後方や、サブウーファーが配置された方向など、違和感のある方向から聞こえるという不具合を防止することができる。なお、この130Hzという周波数は単なる一例であり、本発明の適用がこれに限定されるものではない。即ち、この場合の第2上限値は、人間の声の下限周波数より所定のマージン分だけ低い任意の周波数に設定することができる。以上の趣旨より、第2上限値は、ステップS52において設定される第1上限値より高い周波数に設定される。 This second upper limit value is determined as a frequency lower than the lower limit of the human voice frequency band, that is, about 150 Hz. In other words, if the lower limit of the human voice frequency is 150 Hz, and if some margin is given to this and the low frequency component of 130 Hz or higher is not distributed to other speakers, the human voice is behind the user. In addition, it is possible to prevent inconvenience that sound is heard from a direction with a sense of incongruity such as a direction in which the subwoofer is arranged. The frequency of 130 Hz is merely an example, and application of the present invention is not limited to this. That is, the second upper limit value in this case can be set to an arbitrary frequency that is lower than the lower limit frequency of the human voice by a predetermined margin. For the above purpose, the second upper limit value is set to a frequency higher than the first upper limit value set in step S52.
なお、ステップS51において、スモールチャンネルの低域成分がサブウーファーに振り分けられると判断された場合には、ステップS52において、クロスオーバー周波数の上限値が100Hzに制限されるので、人間の声が違和感のある方向から聞こえるという不具合は生じない。 If it is determined in step S51 that the low-frequency component of the small channel is distributed to the subwoofer, the upper limit value of the crossover frequency is limited to 100 Hz in step S52, so that the human voice is uncomfortable. The problem of hearing from a certain direction does not occur.
次に、低音域量感重視処理について説明する。図7(b)に示すように、第2実施例の低音域量感重視処理では、ステップS63が追加されている。即ち、ステップS61において、スピーカ構成がサブウーファーとスモールスピーカのみの構成でない、つまり、サラウンドスピーカを含まない構成であると判断された場合(ステップS61;No)、信号処理回路2は、クロスオーバー周波数の上限値Flimitを第3上限値130Hzに設定する(ステップS63)。これにより、ステップS70において最終的に決定されるクロスオーバー周波数Fxは130Hz以下に制限される。よって、上記の違和感防止処理の場合と同様に、人間の声がユーザの後方や、サブウーファーが配置された方向など、違和感のある方向から聞こえるという不具合を防止することができる。この第3上限値は、通常は、前述の第2上限値と同じ値に設定され、第1上限値より高い周波数に設定される。 Next, the processing for emphasizing the low range feeling will be described. As shown in FIG. 7B, step S63 is added in the low-frequency range emphasis processing of the second embodiment. That is, when it is determined in step S61 that the speaker configuration is not a configuration including only a subwoofer and a small speaker, that is, a configuration including no surround speakers (step S61; No), the signal processing circuit 2 determines that the crossover frequency The upper limit value Flimit is set to the third upper limit value 130 Hz (step S63). Thereby, the crossover frequency Fx finally determined in step S70 is limited to 130 Hz or less. Therefore, as in the case of the above-described discomfort prevention processing, it is possible to prevent a problem that a human voice is heard from a direction with a sense of discomfort, such as the user's back or the direction in which the subwoofer is arranged. The third upper limit value is normally set to the same value as the second upper limit value described above, and is set to a frequency higher than the first upper limit value.
一方、ステップS61において、スピーカ構成がサブウーファーとスモールスピーカのみの構成であると判断された場合には、ステップS62において、クロスオーバー周波数Fxが強制的に固定値130Hzに設定されるので、人間の声が違和感のある方向から聞こえるという不具合は生じない。 On the other hand, if it is determined in step S61 that the speaker configuration is only a subwoofer and a small speaker, the crossover frequency Fx is forcibly set to a fixed value of 130 Hz in step S62. There is no inconvenience that the voice can be heard from an uncomfortable direction.
このように、第2実施例においては、違和感防止処理及び低音域量感重視処理の利点を維持しつつ、さらに、人間の声が違和感のある方向から聞こえるという不具合を防止することができる。 As described above, in the second embodiment, it is possible to prevent the inconvenience that the human voice can be heard from a direction with a sense of incongruity while maintaining the advantages of the sense of incongruity prevention processing and the low-frequency range emphasis processing.
(変形例)
上記のクロスオーバー周波数判定処理の実施例では、信号処理回路2は、ステップS20において、各スピーカについて得られたクロスオーバー周波数の仮判定値FxL〜FxRSのうちの最大値Fxmaxを決定し、これに基づいてステップS70においてクロスオーバー周波数Fxを1つに決定している。よって、全てのチャンネルに対して唯一のクロスオーバー周波数Fxが設定されることとなる。しかし、本発明の適用はこれには限定されない。即ち、ステップS20の処理を省略し、スピーカ毎に得られた仮判定値FxL〜FRSについて、ステップS70において個別にクロスオーバー周波数Fxを決定することとしてもよい。また、ペアを構成するスピーカ、例えば左右のフロントスピーカ、左右のサラウンドスピーカなどについては、唯一のクロスオーバー周波数を設定し、それ以外については個別にクロスオーバー周波数Fxを決定することとしてもよい。
(Modification)
In the embodiment of the above crossover frequency determination process, the signal processing circuit 2 determines the maximum value Fxmax among the temporary determination values FxL to FxRS of the crossover frequency obtained for each speaker in step S20. Based on this, one crossover frequency Fx is determined in step S70. Therefore, a unique crossover frequency Fx is set for all channels. However, the application of the present invention is not limited to this. That is, the process of step S20 may be omitted, and the crossover frequency Fx may be determined individually in step S70 for the temporary determination values FxL to FRS obtained for each speaker. Further, only one crossover frequency may be set for speakers constituting the pair, for example, left and right front speakers, left and right surround speakers, and the crossover frequency Fx may be determined individually for the other speakers.
但し、各チャンネルについて個別に異なるクロスオーバー周波数を適用する場合には、チャンネル間で異なる帯域制限フィルタ(HPF及びLPF)を適用することとなる。よって、それらの間の位相特性が異なるため、チャンネル間での干渉が生じ、再生時の聴感上の特性が劣化してしまうという不具合が生じうる。この点、上記の実施例のように、全てのチャンネルについて共通のクロスオーバー周波数を適用する場合には、そのような不具合が生じないという利点がある。 However, when different crossover frequencies are applied to each channel individually, different band limiting filters (HPF and LPF) are applied between the channels. Therefore, since the phase characteristics between them are different, there is a possibility that interference between channels occurs and the audible characteristics during reproduction deteriorate. In this respect, when a common crossover frequency is applied to all channels as in the above-described embodiment, there is an advantage that such a problem does not occur.
1 音源
2 信号処理回路
3 測定用信号発生器
4 D/A変換器
5、9 増幅器
6 スピーカ
8 マイク
10 A/D変換器
20 コントローラ
21 加算器
22L〜RS 高域通過フィルタ
22SW 低域通過フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数のスピーカの各々からテスト信号を出力し、マイクで集音することにより、前記複数のスピーカの各々についてクロスオーバー周波数の仮判定値を決定する仮判定手段と、
前記複数のスピーカの構成に基づいて、低域再生能力が不十分なスピーカが接続されたチャンネルの信号の低域成分が、低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されるか否かを判定する低域供給先判定手段と、
前記低域成分が低域専用スピーカに供給されると前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を予め決められた第1上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力し、前記低域成分が低域専用スピーカが接続されたチャンネルに供給されないと前記低域供給先判定手段が判定した場合に、前記仮判定値を、第1上限値よりも高い周波数である予め決められた第2上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力するクロスオーバー周波数判定手段と、を備えることを特徴とするクロスオーバー周波数判定装置。 A crossover frequency determination device used in a sound field control device connected to a plurality of speakers,
A temporary determination means for determining a temporary determination value of a crossover frequency for each of the plurality of speakers by outputting a test signal from each of the plurality of speakers and collecting the sound with a microphone;
Based on the configuration of the plurality of speakers, it is determined whether or not the low frequency component of the signal of the channel to which the speaker having insufficient low frequency reproduction capability is connected is supplied to the channel to which the low frequency dedicated speaker is connected. A low frequency supply destination determination means to
When the low-frequency supply destination determination unit determines that the low-frequency component is supplied to a low-frequency dedicated speaker, a value obtained by limiting the temporary determination value with a predetermined first upper limit value is determined as a crossover frequency. When the low-frequency supply destination determining means determines that the low-frequency component is not supplied to the channel connected to the low-frequency dedicated speaker, the temporary determination value is set to a frequency higher than the first upper limit value. And a crossover frequency determination means for outputting a value limited by a predetermined second upper limit value as a determination value of the crossover frequency.
前記複数スピーカの構成が低域専用スピーカ及び低域再生能力が不十分なスピーカのみを含む構成であると前記スピーカ構成判定手段が判定した場合、前記クロスオーバー周波数判定手段は、前記仮判定値にかかわらず、クロスオーバー周波数を予め決定された固定値に設定することを特徴とする請求項1に記載のクロスオーバー周波数判定装置。 Speaker configuration determination means for determining whether the configuration of the plurality of speakers is a configuration including only a low-frequency dedicated speaker and a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability;
When the speaker configuration determining unit determines that the configuration of the plurality of speakers includes only a low-frequency dedicated speaker and a speaker with insufficient low-frequency reproduction capability, the crossover frequency determining unit determines that the temporary determination value is Regardless of this, the crossover frequency determination device according to claim 1, wherein the crossover frequency is set to a predetermined fixed value.
前記複数スピーカの構成がサラウンドスピーカを含まない構成であると前記スピーカ構成判定手段が判定した場合、前記クロスオーバー周波数判定手段は、前記仮判定値を予め決められた第3上限値で制限した値をクロスオーバー周波数の判定値として出力することを特徴とする請求項3に記載のクロスオーバー周波数判定装置。 Speaker configuration determination means for determining whether the configuration of the plurality of speakers is a configuration not including a surround speaker;
When the speaker configuration determining unit determines that the configuration of the plurality of speakers does not include a surround speaker, the crossover frequency determining unit is a value obtained by limiting the temporary determination value with a predetermined third upper limit value. The crossover frequency determination device according to claim 3, wherein the crossover frequency determination value is output as a crossover frequency determination value.
前記複数のスピーカのチャンネルの各々に設けられた帯域制限フィルタに前記クロスオーバー周波数の判定値を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする音場制御装置。 The crossover frequency determination device according to any one of claims 1 to 5,
A sound field control device comprising: setting means for setting a determination value of the crossover frequency in a band limiting filter provided in each of the channels of the plurality of speakers.
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