JP5703944B2 - Equalizer, equalizer adjustment method, and program - Google Patents
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本発明は、イコライザ、イコライザ調整方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an equalizer, an equalizer adjustment method, and a program.
イコライザは、例えばオーディオ再生装置等における再生音の周波数帯域をいくつかに分割し、各周波数帯域のゲイン(レベル)を増減させ、音楽或いは音の表現を細かいニュアンスで調整したり、必要以上の音域をカットするために用いられる。 For example, an equalizer divides the frequency band of the playback sound in an audio playback device, etc., increases or decreases the gain (level) of each frequency band, adjusts the expression of music or sound with fine nuances, Used to cut.
グラフィックイコライザは、各帯域の設定ゲインを表示する設定画面を備えている。グラフィックイコライザの設定画面の多くは、図11に示すような棒グラフで各帯域に設定されるゲインを表示する。利用者は、設定画面の表示を見ながら、低音や高音の周波数特性を変化させる。 The graphic equalizer includes a setting screen that displays a setting gain of each band. Many graphic equalizer setting screens display the gain set for each band in a bar graph as shown in FIG. The user changes the frequency characteristics of bass and treble while watching the display on the setting screen.
従来のグラフィックイコライザは、ピーキングフィルタ(Peaking Filter)により各帯域のゲインを調整している。このため、設定画面で設定された周波数−ゲイン特性と実際に設定された周波数−ゲイン特性とが異なってしまう。 The conventional graphic equalizer adjusts the gain of each band by a peaking filter. For this reason, the frequency-gain characteristic set on the setting screen is different from the actually set frequency-gain characteristic.
例えば、利用者が設定画面で各帯域のゲインを図11のようにイメージして設定しても、実際に設定される周波数−ゲイン特性は、図12のようになる。図11の設定では、中心周波数が1kHzの帯域と4kHzの帯域とはゲインが同じになるが、実際に設定される周波数−ゲイン特性では、1kHzと4kHzとの間にゲインの谷ができてしまう。 For example, even if the user sets and sets the gain of each band as shown in FIG. 11 on the setting screen, the actually set frequency-gain characteristics are as shown in FIG. In the setting of FIG. 11, the gain is the same in the band where the center frequency is 1 kHz and the band of 4 kHz. However, in the actually set frequency-gain characteristics, a gain valley is formed between 1 kHz and 4 kHz. .
また、全帯域のゲインを同じにするために、図13に示すように各帯域のゲインが等しくなるように設定しても、実際に設定される周波数−ゲイン特性は、図14に示すようになり、各帯域のゲインの間に谷ができる。 Further, even if the gains of the respective bands are set to be equal as shown in FIG. 13 in order to make the gains in all the bands the same, the actually set frequency-gain characteristics are as shown in FIG. Thus, a valley is formed between the gains of the respective bands.
このような問題に対処するため、特許文献1に示されるグラフィックイコライザは、着目する帯域のゲインを設定するときに、ピーキングフィルタを3個使用し、さらに、連動して隣接する帯域のゲインを設定する。これにより、各帯域のピーク性を緩和している。
In order to cope with such a problem, the graphic equalizer disclosed in
従来のグラフィックイコライザでは、ピーキングフィルタで音の周波数−ゲイン特性を調整するので、利用者のイメージした音が再生されないおそれがある。 In the conventional graphic equalizer, since the frequency-gain characteristic of the sound is adjusted by the peaking filter, there is a possibility that the sound imagined by the user is not reproduced.
特許文献1のように複数帯域のピーキングフィルタを使い、尖鋭度を緩やかにして帯域間の変動を改善しても、周波数特性はピーキングフィルタで実現しているので、図14の山の間隔が狭くなるだけで平らな特性にはならない。さらに、設定1個に対してフィルタを3個使用するので、安価なDSP(Digital Signal Processor)では処理能力を割り当てる事ができないという問題もある。
Even if the peaking filter of a plurality of bands is used as in
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、利用者が設定する周波数−ゲイン特性と実際の周波数−ゲイン特性とが近似するイコライザを提供することを目的とする。
また、本発明は、所望の周波数−ゲイン特性が簡単な構成で得られるイコライザを提供することを他の目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an equalizer in which a frequency-gain characteristic set by a user and an actual frequency-gain characteristic are approximated.
Another object of the present invention is to provide an equalizer that can obtain a desired frequency-gain characteristic with a simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係るイコライザは、
入力信号における複数の周波数帯域のそれぞれに設定されるゲインを指定する操作を受け付ける操作受付部と、
前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタと、
前記操作受付部により受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定部と、を備え、
前記設定部は、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタのうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタが、シェルビングフィルタになるように前記パラメータを設定する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an equalizer according to the first aspect of the present invention includes:
An operation accepting unit for accepting an operation for designating a gain set for each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filters for filtering the input signal for each of the plurality of frequency bands based on a parameter including a filter coefficient and a bit shift amount ;
Based on the specified gain by the operation acceptance unit operation received by, e Bei and a setting unit for setting the parameter,
When there is a frequency band group in which a difference in gain set in adjacent frequency bands among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value, the setting unit includes the frequency band among the plurality of filters. Setting the parameters so that the filters corresponding to the frequency bands at both ends of the group become shelving filters;
It shall be the features a.
例えば、前記設定部は、前記周波数帯域群が3つ以上の周波数帯域を含む場合、前記複数のフィルタのうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域以外の周波数帯域であって、前記周波数帯域群に含まれる周波数帯域に対応するフィルタの周波数−ゲイン特性が、フラットになるように前記パラメータを設定する。 For example, when the frequency band group includes three or more frequency bands , the setting unit is a frequency band other than the frequency bands at both ends of the frequency band group among the plurality of filters, and the frequency band group The parameter is set so that the frequency-gain characteristic of the filter corresponding to the frequency band included in the filter becomes flat .
例えば、前記設定部は、前記複数のフィルタのうち、前記複数の周波数帯域のうちの前記周波数帯域群に含まれない周波数帯域に対応するフィルタが、ピーキングフィルタになるように前記パラメータを設定する。 For example, the setting unit sets the parameter so that a filter corresponding to a frequency band that is not included in the frequency band group among the plurality of frequency bands among the plurality of filters becomes a peaking filter .
例えば、前記設定部は、前記複数の周波数帯域に設定された全てのゲインの差が所定の基準値以下である場合、前記複数のフィルタのうちの特定のフィルタの動作が1つのフィルタの係数のみにより定義され、前記複数のフィルタのうちの前記特定のフィルタ以外のフィルタの周波数−ゲイン特性がフラットになるように、前記パラメータを設定する。 For example, when the difference between all the gains set in the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value , the setting unit performs the operation of a specific filter among the plurality of filters only with a coefficient of one filter. The parameter is set so that the frequency-gain characteristics of filters other than the specific filter among the plurality of filters are flat .
例えば、前記設定部は、前記操作受付部により受け付けられた操作により指定されたゲインが更新される度に、前記パラメータを更新する。 For example, the setting unit updates the parameter every time the gain designated by the operation received by the operation receiving unit is updated.
上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係るイコライザの調整方法は、
操作受付部が、入力信号における複数の周波数帯域のそれぞれに設定されるゲインを指定する操作を受け付ける操作受付工程と、
複数のフィルタが、前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタ工程と、
設定部が、前記操作受付工程で受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定工程と、を含み、
前記設定部は、前記設定工程において、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタのうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタが、シェルビングフィルタになるように前記パラメータを設定する。
In order to achieve the above object, an equalizer adjustment method according to a second aspect of the present invention includes:
An operation receiving step in which an operation receiving unit receives an operation of designating a gain set in each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filters, said input signal, and a plurality of filters step of filtering for each of the plurality of frequency bands based upon parameters including the coefficient of the filter and the bit shift amount,
Setting unit, based on the specified gain by the operation accepted by the accepting step operation, seen including a setting step, the setting the parameters,
In the setting step, when there is a frequency band group in which a gain difference set in an adjacent frequency band among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value in the setting step, the setting unit Among these, the parameters are set so that filters corresponding to the frequency bands at both ends of the frequency band group are shelving filters .
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
入力信号における複数の周波数帯域のそれぞれに設定されるゲインを指定する操作を受け付ける操作受付機能と、
前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタ機能と、
前記操作受付機能により受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定機能と、
を実現させるプログラムであって、
前記設定機能は、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタ機能のうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタ機能が、シェルビングフィルタ機能になるように前記パラメータを設定する。
In order to achieve the above object, a program according to the third aspect of the present invention provides:
On the computer,
An operation acceptance function for accepting an operation for designating a gain set for each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filter functions for filtering the input signal for each of the plurality of frequency bands based on a parameter including a filter coefficient and a bit shift amount ;
A setting function for setting the parameter based on the gain designated by the operation received by the operation reception function ;
Is a program that realizes
When there is a frequency band group in which a difference in gain set in adjacent frequency bands among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value, the setting function includes the frequency among the plurality of filter functions. The parameter is set so that the filter function corresponding to the frequency bands at both ends of the band group becomes the shelving filter function .
本発明によれば、利用者が設定する周波数−ゲイン特性と実際の周波数−ゲイン特性とが近似するイコライザを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an equalizer that approximates a frequency-gain characteristic set by a user and an actual frequency-gain characteristic.
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態に係るグラフィックイコライザ100ついて説明する。
Hereinafter, a
本実施形態に係るグラフィックイコライザ100は、図1に示すように、マイクロコンピュータ10と、マイクロコンピュータ10に接続されたDSP(Digital Signal Processor)20と、マイクロコンピュータ10に接続されたユーザインターフェイス部30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ユーザインターフェイス部30は、ディスプレイ等で構成された表示器31と、利用者が操作するキー、マウス等の操作部32とを含む。
The
DSP20は、マイクロコンピュータ10と共働し、入力される音声信号の周波数帯域を複数に分割し、帯域毎にゲイン(レベル)を調整して出力する機能を有するイコライザ処理部21を備えている。
The
イコライザ処理部21は、図2に示すように、縦続接続された複数のIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・から構成されている。IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・は、それぞれ、音声信号の周波数帯域を分割した帯域に対応して設けられ、IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・の数nは、音声信号の周波数帯域を分割した帯域の数nと同一である。IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・は、それぞれ、割り当てられた周波数帯域の信号成分のゲインを調整するのに用いられる。
As shown in FIG. 2, the
IIRフィルタ21−1は、4個の遅延部210,211,212,213と、5個の掛け算部214,215,216,217,218と、1個の加算部219とを備え、例えば、音源装置等から処理対象のデジタルデータが供給される。デジタルデータは、例えば、16ビットのデータである。
The IIR filter 21-1 includes four
IIRフィルタ21−1の入力端子T1には、遅延部210と掛け算部214の入力端が接続されている。遅延部210は、入力端子T1から与えられたデータを1サンプリング時間遅延する。掛け算部214は、入力端子T1から与えられたデータに事前に設定された係数a0を乗算する。
The input terminal T1 of the IIR filter 21-1 is connected to the input terminals of the
遅延部210の出力端に遅延部211と掛け算部215の入力端が接続され、遅延部211の出力端に、掛け算部216の入力端が接続されている。
遅延部211は、遅延部210の出力データを1サンプリング時間遅延する。
An input terminal of the
The
掛け算部215は、遅延部210の出力データに事前に設定された係数a1を乗算する。
掛け算部216は、遅延部211の出力データに事前に設定された係数a2を乗算する。
The multiplier 215 multiplies the output data of the
The
掛け算部214,215,216の出力端が、5入力の加算部219の入力端に接続されている。
The output terminals of the
加算部219の出力端には、後述するビットシフタ220を介して遅延部212の入力端が接続されている。遅延部212は、加算部219の出力データを1サンプリング時間遅延する。
遅延部212の出力端には遅延部213と掛け算部217の入力端が接続されている。遅延部213の出力端には、掛け算部218の入力端が接続されている。遅延部213は、遅延部212の出力データを1サンプリング時間遅延する。掛け算部217は、遅延部212の出力データに事前に設定された係数b1を乗算する。掛け算部218は、遅延部213の出力データに事前に設定された係数b2を乗算する。
The input terminal of the
An output terminal of the
掛け算部217の出力端と掛け算部218の出力端には、加算部219の入力端が接続されている。加算部219の出力が、IIRフィルタ21−1の出力となり、加算部219の出力端は端子T2に接続されている。
The input terminal of the
IIRフィルタ21−1は、さらに、加算部219の出力データをビットシフトするビットシフタ220を備える。ビットシフタ220でデータをビットシフトすることにより、データを2のべき乗で割ることや、データに2のべき乗を乗算することが可能である。
The IIR filter 21-1 further includes a
各IIRフィルタ21−2,21−3,・・・21−nも、IIRフィルタ21−1と同様の構成を有し、4個の遅延部210,211,212,213と、5個の掛け算部214,215,216,217,218と、加算部219と、ビットシフタ220と、をそれぞれ備えている。
Each of the IIR filters 21-2, 21-3,... 21-n has the same configuration as that of the IIR filter 21-1, and includes four
IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・は、掛け算部214,215,216,217,218の係数a0,a1,a2,b1,b2と、ビットシフタ220のビットシフト量の設定とを変化させることにより、種々のフィルタとなる。
IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,... Are the coefficients a0, a1, a2, b1, b2 of the
IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・は、ピーキングフィルタ(Peaking Filter)またはシェルビングフィルタ(Shelving Filter)として機能するように、係数a0,a1,a2,b1,b2と、ビットシフタ220のビットシフト量が設定される。
The IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,... Have coefficients a0, a1, a2, b1, b2, and so on so as to function as peaking filters or shelving filters. The bit shift amount of the
図3に示すように、ピーキングフィルタは、ある周波数(センター周波数)にピークを有する山型の周波数−ゲイン(レベル)特性を有する。一方、シェルビングフィルタは、ある周波数(カットオフ周波数)から設定したゲインになる棚型の周波数−ゲイン特性を有する。入力信号のうち、カットオフ周波数より低い周波数の信号成分の信号レベルを一定レベル持ち上げたり、下げる加工をするシェルビングフィルタがLow Shelving Filterと呼ばれ、カットオフ周波数より高い周波数の信号成分の信号レベルを一定レベル持ち上げたり、下げる加工をするのがHigh Shelving Filterと呼ばれている。 As shown in FIG. 3, the peaking filter has a mountain-shaped frequency-gain (level) characteristic having a peak at a certain frequency (center frequency). On the other hand, the shelving filter has a shelf-type frequency-gain characteristic having a gain set from a certain frequency (cut-off frequency). Among the input signals, a shelving filter that raises or lowers the signal level of the signal component with a frequency lower than the cutoff frequency by a certain level is called the Low Shelving Filter, and the signal level of the signal component with a frequency higher than the cutoff frequency. The process of raising or lowering a certain level is called High Shelving Filter.
各IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・の周波数−ゲイン特性を合成したものが、グラフィックイコライザ100の実際の周波数−ゲイン特性となる。
A combination of the frequency-gain characteristics of the respective IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,... Is the actual frequency-gain characteristics of the
次に、グラフィックイコライザ100の動作について説明する。
まず、グラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性を設定する動作を説明する。
Next, the operation of the
First, an operation for setting the frequency-gain characteristic of the
図4は、グラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性を設定する動作を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation for setting the frequency-gain characteristic of the
グラフィックイコライザ100に対して利用者がゲインを設定をする際には、マイクロコンピュータ10は、表示器31にゲイン設定を行うための設定画面を表示する。利用者は、設定画面を見ながら操作部32を操作し、周波数帯域毎にゲインを設定する。
When the user sets a gain for the
マイクロコンピュータ10は、利用者が設定した帯域毎のゲインをチェックし、いずれかの設定が変更される度に、図4に示す設定変更処理を開始し、まず、同一ゲインに設定された隣接する帯域を含む帯域群があるかどうかを判別する(ステップS10)。
The
例えば、入力音声信号を、中心周波数が62.5Hz、250Hz、1kHz、4kHzとなる4帯域に分割するイコライザにおいて、図11に示すように、62.5Hzの帯域のゲインを9dB、250Hzの帯域のゲインを−5dB、1kHzの帯域と4kHzの帯域のゲインを3dBに設定したとすれば、隣接する1kHzの帯域と4kHzの帯域が同一のゲインに設定されているので、同一ゲインに設定された隣接する帯域を含む帯域群がある(ステップS10;YES)と判別する。 For example, in an equalizer that divides an input audio signal into four bands whose center frequencies are 62.5 Hz, 250 Hz, 1 kHz, and 4 kHz, as shown in FIG. 11, the gain of the band of 62.5 Hz is 9 dB and the band of 250 Hz. If the gain is set to -5 dB, the 1 kHz band and the 4 kHz band are set to 3 dB, the adjacent 1 kHz band and the 4 kHz band are set to the same gain. It is determined that there is a band group including the band to be performed (step S10; YES).
また、例えば、図13に示すように、62.5Hz〜16kHzの全ての帯域のゲインを9dBに設定したとすれば、隣接する帯域が同一のゲインに設定されているので、帯域群がある(ステップS10;YES)と判別する。 Also, for example, as shown in FIG. 13, if the gains of all bands of 62.5 Hz to 16 kHz are set to 9 dB, there are band groups because adjacent bands are set to the same gain ( Step S10; YES).
一方、例えば、図5に示すように、62.5Hzの帯域のゲインを1dB、250Hzの帯域のゲインを3dB、1kHzの帯域を5dB、4kHzの帯域のゲインを7dBに設定したとすれば、同一ゲインの隣接する帯域が存在しないので、該当する帯域群は存在しない(ステップS10;NO)と判別する。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 5, if the gain of the 62.5 Hz band is set to 1 dB, the gain of the 250 Hz band is set to 3 dB, the 1 kHz band is set to 5 dB, and the gain of the 4 kHz band is set to 7 dB. Since there is no band adjacent to the gain, it is determined that the corresponding band group does not exist (step S10; NO).
また、例えば、図6に示すように、62.5Hzの帯域のゲインを5dB、250Hzの帯域のゲインを1dB、1kHzの帯域を9dB、4kHzの帯域のゲインを5dBに設定したとすれば、62.5Hzの帯域と4kHzの帯域のゲインは同一であるが、両帯域は隣接していないので、該当する帯域群は存在しない(ステップS10;NO)と判別する。 For example, as shown in FIG. 6, if the gain of the 62.5 Hz band is set to 5 dB, the gain of the 250 Hz band is set to 1 dB, the 1 kHz band is set to 9 dB, and the gain of the 4 kHz band is set to 5 dB. The gains of the .5 Hz band and the 4 kHz band are the same, but since both bands are not adjacent, it is determined that there is no corresponding band group (step S10; NO).
隣り合う帯域と同じゲインに設定された帯域群がない場合には(ステップS10:NO)、各帯域に対応するIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・に対して、ピーキングフィルタとなり且つ周波数−ゲイン特性のピークが利用者の設定したゲインとなるように、係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量を設定する(ステップS11)。
When there is no band group set to the same gain as the adjacent bands (step S10: NO), for the IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,. The coefficients a0, a1, a2, b1, b2 and the bit shift amount of the
例えば、入力される音声信号の周波数帯域を、中心周波数が62.5Hz、250Hz、1kHz、4kHzとなる4帯域に分割し、中心周波数が62.5Hz、250Hz、1kHz、4kHzとなる4帯域に分割するイコライザにおいては、利用者が中心周波数が62.5Hzの帯域のゲインを9dBに設定した場合には、IIRフィルタ21−1の係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量を、62.5Hzでピークとなりそのピーク値が9dBとなるピーキングフィルタの周波数−ゲイン特性が得られるように、設定する。
For example, the frequency band of the input audio signal is divided into four bands with a center frequency of 62.5 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 4 kHz, and divided into four bands with a center frequency of 62.5 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 4 kHz. In the equalizer, when the user sets the gain of the band whose center frequency is 62.5 Hz to 9 dB, the bit shift amount of the coefficients a0, a1, a2, b1, b2 of the IIR filter 21-1 and the
中心周波数が250Hz、1kHz、4kHzの各帯域についても、設定されたゲインに応じて、IIRフィルタ21−2,21−3,21−4の係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量をそれぞれ設定する。
For each band whose center frequency is 250 Hz, 1 kHz, and 4 kHz, the coefficients a0, a1, a2, b1, b2 of the IIR filters 21-2, 21-3, and 21-4 and the
一方、隣り合う帯域と同じゲインに設定された帯域群があると判別された場合には(ステップS10:YES)、その帯域群の両端の帯域に対応するIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・に対して、シェルビングフィルタとなり、両端の帯域の各中心周波数がカットオフ周波数となり、且つ、周波数−ゲイン特性が適正になるように、係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量を設定する(ステップS12)。
On the other hand, if it is determined that there is a band group set to the same gain as the adjacent band (step S10: YES), the IIR filters 21-1, 21-2 corresponding to the bands at both ends of the band group are determined. 21-3,... Are shelving filters, the coefficients a0, a1, a2, b1 so that the center frequencies of the bands at both ends become the cutoff frequencies and the frequency-gain characteristics are appropriate. , B2 and the bit shift amount of the
ここで、レベルが同一の帯域群の両端の帯域のうち、低周波数側の帯域については、設定されているゲインが正の値ならば、ハイシェルビングフィルタを設定し、設定されているゲインが負の値ならば、ローシェルビングフィルタを設定する。棚の高さは、設定されているゲインに等しい値とする。また、レベルが同一の帯域群の両端の帯域のうち、高周波数側の帯域については、設定されているゲインが正の値ならば、ローシェルビングフィルタを設定し、設定されているゲインが負の値ならば、ハイシェルビングフィルタを設定する。棚の高さは、設定されているゲインの符号を反転した値とする。 Here, of the bands at both ends of the band group with the same level, if the set gain is a positive value for the band on the low frequency side, a high shelving filter is set, and the set gain is If negative, set low shelving filter. The height of the shelf is set to a value equal to the set gain. Of the bands at both ends of the same level band group, if the set gain is a positive value for the high frequency band, a low shelving filter is set and the set gain is negative. If the value is, set the high shelving filter. The height of the shelf is a value obtained by inverting the sign of the set gain.
例えば、図11の設定例の場合、中心周波数が1kHzと4kHzの帯域のゲインが3dbで同一で隣接しており、それぞれ、帯域群の両端である。このため、1kHzの帯域すなわち低域端側を担当するIIRフィルタ21−3を、カットオフ周波数が1kHzで、高域側のゲインが3dB,低域側のゲインが0dB(棚の高さが3dB)のシェルビングフィルタに設定する。また、4kHzの帯域すなわち高域端側を担当するIIRフィルタ21−4を、カットオフ周波数が4kHzで、低域側のゲインが3dB,高域側のゲインが0dB(棚の高さが−3dB)のローシェルビングフィルタに設定する。 For example, in the setting example of FIG. 11, the gains in the bands with the center frequencies of 1 kHz and 4 kHz are the same at 3 db and are adjacent to each other, respectively, at both ends of the band group. For this reason, the IIR filter 21-3 in charge of the 1 kHz band, that is, the low frequency end side, has a cutoff frequency of 1 kHz, a high frequency gain of 3 dB, and a low frequency gain of 0 dB (shelf height of 3 dB). ) Shelving filter. Further, the IIR filter 21-4 in charge of the 4 kHz band, that is, the high frequency end side, has a cutoff frequency of 4 kHz, a low frequency gain of 3 dB, a high frequency gain of 0 dB (a shelf height of −3 dB). ) Low shelving filter.
同様に、例えば、図13の設定例の場合、中心周波数が62.5Hzの帯域すなわち低域端側を担当するIIRフィルタ21−1を、カットオフ周波数が62.5Hzで、高域側のゲインが9dB,低域側のゲインが0dB(棚の高さが9dB)のハイシェルビングフィルタに設定する。また、16kHzの帯域すなわち高域端側を担当するIIRフィルタ21−5は、カットオフ周波数が16kHzで、低域側のゲインが9dB,高域側のゲインが0dB(棚の高さが−9dB)のローシェルビングフィルタに設定する。 Similarly, for example, in the setting example of FIG. 13, the IIR filter 21-1 in charge of the band having the center frequency of 62.5 Hz, that is, the low-frequency end side, the gain of the high-frequency side with the cutoff frequency of 62.5 Hz. Is set to a high shelving filter having a gain of 9 dB and a low-frequency gain of 0 dB (shelf height of 9 dB). Further, the IIR filter 21-5 in charge of the 16 kHz band, that is, the high band end side, has a cutoff frequency of 16 kHz, a low band gain of 9 dB, and a high band gain of 0 dB (the shelf height is −9 dB). ) Low shelving filter.
ステップS12の終了後、同一ゲインに設定されている互いに隣接する帯域から構成される帯域群に含まれる帯域の数を判別し、帯域群に含まれる帯域が3帯域以上である場合には(ステップS13:3帯域以上)、両端の帯域に挟まれた帯域に対応するIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・の係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量を、周波数−ゲイン特性がフラットになるように設定する(ステップS14)。この設定は、係数a0を1.0とし、他の係数a1,a2,b1,b2を0とし、加算データのビットシフト量を0とすることで設定可能である。 After the end of step S12, the number of bands included in the band group composed of adjacent bands set to the same gain is determined, and when the band group includes three or more bands (step S13: 3 bands or more), coefficients a0, a1, a2, b1, b2 of the IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,. The bit shift amount is set so that the frequency-gain characteristic is flat (step S14). This setting can be set by setting the coefficient a0 to 1.0, the other coefficients a1, a2, b1, b2 to 0, and the bit shift amount of the added data to 0.
例えば、図13の設定例の場合、ゲインが同一に設定されている隣接する帯域から構成される帯域群に含まれる帯域の数が5であるので、帯域群に含まれる帯域が3帯域以上であると判別され(ステップS13:3帯域以上)、両端を除く中心周波数が250Hzと1kHzと4kHzの帯域を担当するIIRフィルタ21−2と21−3と21−4を周波数−ゲイン特性がフラットになるように設定する(ステップS13)。 For example, in the setting example of FIG. 13, since the number of bands included in the band group composed of adjacent bands whose gains are set to be the same is 5, the band included in the band group is 3 bands or more. It is determined that there is (step S13: 3 bands or more), and the frequency frequencies and gain characteristics of the IIR filters 21-2, 21-3, and 21-4, which are in charge of the 250 Hz, 1 kHz, and 4 kHz bands excluding both ends, are flattened. (Step S13).
一方、ステップS13で、ゲインが同じに設定された帯域の連続数が2帯域の場合(ステップS13:2帯域)或いはステップS14の処理が終了した段階で、未設定のIIRフィルタの有無を判別し、未設定のIIRフィルタが存在する場合、ステップS11と同様にして、周波数−ゲイン特性のピーク値が利用者の設定したゲインのピーキングフィルタとなるように、係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフタ220のビットシフト量を設定する(ステップS15)。
On the other hand, in step S13, when the number of consecutive bands set with the same gain is two bands (step S13: two bands) or when the process of step S14 is completed, the presence / absence of an unset IIR filter is determined. When there is an unset IIR filter, the coefficients a0, a1, a2, b1, b2 are set so that the peak value of the frequency-gain characteristic becomes the peaking filter of the gain set by the user, as in step S11. The bit shift amount of the
ステップS11の処理或いはステップS15の処理が完了した時に、グラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性を設定及び更新する動作が終了する。
When the process of step S11 or the process of step S15 is completed, the operation for setting and updating the frequency-gain characteristic of the
以降、利用者が操作部32を操作していずれかの周波数帯域のゲインを変更する度に、ユーザインタフェース30からの通知に応答して、マイクロコンピュータ10が、図4の設定処理を行うことにより、変更に対応した周波数−ゲイン特性が得られる。
Thereafter, whenever the user operates the
その後、再生装置等からデータが入力されると、イコライザ処理部21のIIRフィルタ21−1...は、設定に従って、入力データをフィルタリングして、次段のIIRフィルタ21−2...に転送する。最終段のIIRフィルタ21−nの出力がイコライザ処理部21の出力となる。
Thereafter, when data is input from a playback device or the like, the IIR filter 21-1. . . Filter the input data in accordance with the setting, and the IIR filter 21-2. . . Forward to. The output of the final stage IIR filter 21-n becomes the output of the
ここで、係数a0,a1,a2,b1,b2及びビットシフト量が設定されたIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・によって、構成されるフィルタの実際の周波数−ゲイン特性について、説明する。 Here, the actual frequency-gain of the filter constituted by the IIR filters 21-1, 21-2, 21-3, ... in which the coefficients a0, a1, a2, b1, b2 and the bit shift amount are set. The characteristics will be described.
図7は、従来のグラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性と本実施形態のグラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性とを対比する説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the comparison between the frequency-gain characteristic of the conventional
図11に示すように、利用者が、中心周波数が62.5Hzの帯域のゲインを9dB、中心周波数が250Hzの帯域のゲインを−5dB、中心周波数が1kHzの帯域を3dB、中心周波数が4kHzの帯域を3dBに設定したとする。この場合、ピーキングフィルタのみを用いる従来のグラフィックイコライザ100では、実際の周波数−ゲイン特性が、図5に破線で示す特性(図12に示す特性に等しい)となり、1kHzと4kHzの間の2kHz辺りでゲインが落ち込む。
As shown in FIG. 11, the user has a gain of 9 dB for a band with a center frequency of 62.5 Hz, a gain of a band for a center frequency of 250 Hz is -5 dB, a band with a center frequency of 1 kHz is 3 dB, and a center frequency is 4 kHz. Assume that the bandwidth is set to 3 dB. In this case, in the conventional
これに対し、本実施形態のグラフィックイコライザ100では、中心周波数が1kHzの帯域に、高域側を3dB持ち上げるシェルビングフィルタの周波数−ゲイン特性が適用され、4kHzの帯域に、高域側を3dB下げるシェルビングフィルタの周波数−ゲイン特性が適用される。このため、1kHzと4kHzの間の周波数−ゲイン特性が、図7に実線で示すように平坦化され、従来よりも利用者の意識に沿った特性となる。
On the other hand, in the
図7に実線で示される周波数−ゲイン特性に、利用者が設定画面で設定した帯域毎のゲインを重ねると、図8のようになり、利用者のイメージに近い周波数−ゲイン特性になっていることが判る。したがって、違和感のない音声信号を再生することが、可能である。 When the gain for each band set by the user on the setting screen is superimposed on the frequency-gain characteristic indicated by the solid line in FIG. 7, the result is as shown in FIG. 8, and the frequency-gain characteristic is close to the user's image. I understand that. Therefore, it is possible to reproduce an audio signal without a sense of incongruity.
また、図13に示すように、入力される音声信号の周波数帯域を、中心周波数が62.5Hz、250Hz、1kHz、4kHz、16kHzとなる5帯域に分割するイコライザにおいて、利用者が、5帯域の全てのゲインに9dBを設定したとする。 In addition, as shown in FIG. 13, in an equalizer that divides the frequency band of an input audio signal into five bands whose center frequencies are 62.5 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 4 kHz, and 16 kHz, Assume that 9 dB is set for all gains.
この場合、ピーキングフィルタのみを用いる従来のグラフィックイコライザ100の周波数−ゲイン特性は、図9に破線で示す特性(図14に示す特性に等しい)となり、各帯域の間に落ち込みが発生する。
In this case, the frequency-gain characteristic of the conventional
これに対し、本実施形態のグラフィックイコライザ100では、利用者によって連続する帯域に同じゲインが設定された場合、両端の帯域には、シェルビングフィルタの周波数−ゲイン特性が適用され、間の帯域には、フラットな周波数−ゲイン特性が適用される。したがって、図9に実線で示すように、各帯域の間で落ち込みが発生しない。
On the other hand, in the
以上説明したように、本実施形態のグラフィックイコライザ100によれば、利用者が設定する周波数−ゲイン特性に近似した周波数−ゲイン特性を設定することができる。また、帯域数に応じた数のIIRフィルタで構成することができる。
As described above, according to the
尚、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、次のようなものがある。
(1) 利用者が設定する帯域のゲインが全て同じ場合、シェルビングフィルタを用いずに、全体にフラットな周波数−ゲイン特性を、利用者が設定したゲインにまで持ち上げるようなフィルタを用いてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. Examples of such modifications are as follows.
(1) If all the gains of the bands set by the user are the same, a filter that raises the overall flat frequency-gain characteristic to the gain set by the user without using a shelving filter may be used. Good.
例えば、入力される音声信号を中心周波数が62.5Hz、250Hz、1kHz、4kHz、16kHzとなる5帯域に分割するイコライザにおいて、利用者が、5帯域の全てのゲインを9dB(入力出力電圧比で2.8倍に相当)に設定した場合、IIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・のいずれか1つについて、係数a0を0.7に設定し、係数a1,a2,b1,b2を0に設定し、加算データのビットシフト量を2に設定する。そして、他のIIRフィルタ21−1,21−2,21−3,・・・、係数a0を1.0に設定し、係数a1,a2,b1,b2を0に設定し、加算データのビットシフト量を0に設定する。このように設定すると、図10に示すように、全帯域でゲインが9dBのフラットな周波数−ゲイン特性が得られる。 For example, in an equalizer that divides an input audio signal into five bands whose center frequencies are 62.5 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 4 kHz, and 16 kHz, the user can set all the gains of the five bands to 9 dB (input / output voltage ratio). 2.8), the coefficient a0 is set to 0.7 for any one of the IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,. , B1 and b2 are set to 0, and the bit shift amount of the added data is set to 2. The other IIR filters 21-1, 21-2, 21-3,..., The coefficient a0 are set to 1.0, the coefficients a1, a2, b1, b2 are set to 0, and the bits of the addition data Set the shift amount to zero. With this setting, as shown in FIG. 10, a flat frequency-gain characteristic with a gain of 9 dB in all bands can be obtained.
(2) 上記実施の形態では、2つ以上の周波数帯域が「同一のゲイン」に設置された場合に、両端の周波数帯域に対応するIIRフィルタをシェルビングフィルタに設定した。ここで、同一とは、完全に同一の場合に限らず、例えば、差の絶対価が1dB以下、差の絶対価が隣接する周波数帯域に設定されたゲインの10%以下というように、所定の基準値以下の場合に、IIRフィルタをシェルビングフィルタに設定するようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, when two or more frequency bands are installed at the “same gain”, the IIR filters corresponding to the frequency bands at both ends are set as shelving filters. Here, the same is not limited to the case of being completely the same. For example, the absolute value of the difference is 1 dB or less, and the absolute value of the difference is 10% or less of the gain set in the adjacent frequency band. The IIR filter may be set as a shelving filter when it is equal to or less than the reference value.
また、フィルタとして、IIR(無限インパルス応答;Infinite impulse response)フィルタを使用する例を示したが、他のデジタルフィルタ、例えば、FIR(有限インパルス応答;Finite impulse response)フィルタを使用することも可能である。 In addition, although an example in which an IIR (Infinite Impulse Response) filter is used as a filter has been shown, other digital filters, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter can also be used. is there.
(3) 上記実施形態では、DSP20により構成されるデジタルフィルタにより、デジタル音声信号に対するゲインを設定する構成にしたが、複数のアナログフィルタを備え、アナログフィルタの種類及びアナログフィルタの周波数−ゲイン特性が可変のアナログイコライザで構成してもよい。
(3) In the above-described embodiment, the gain for the digital audio signal is set by the digital filter configured by the
(4) 図4に示すフィルタ設定処理のプログラムを記録媒体に格納して頒布し、この記録媒体からプログラムをマイクロコンピュータ10にインストールし、実行させることも可能である。
(4) The filter setting processing program shown in FIG. 4 can be stored and distributed in a recording medium, and the program can be installed in the
(5) システム構成、表示例、数値は一例であり、これらに限定されるものではない。 (5) The system configuration, display examples, and numerical values are examples, and are not limited to these.
10 マイクロコンピュータ
20 DSP
21 イコライザ処理部
21−1〜21−3 IIRフィルタ
210〜213 遅延部
214〜218 掛け算部
219 加算部
220 ビットシフタ
30 ユーザインターフェイス部
31 表示器
32 操作部
10
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタと、
前記操作受付部により受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定部と、を備え、
前記設定部は、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタのうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタが、シェルビングフィルタになるように前記パラメータを設定する、
ことを特徴とするイコライザ。 An operation accepting unit for accepting an operation for designating a gain set for each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filters for filtering the input signal for each of the plurality of frequency bands based on a parameter including a filter coefficient and a bit shift amount ;
Based on the specified gain by the operation acceptance unit operation received by, e Bei and a setting unit for setting the parameter,
When there is a frequency band group in which a difference in gain set in adjacent frequency bands among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value, the setting unit includes the frequency band among the plurality of filters. Setting the parameters so that the filters corresponding to the frequency bands at both ends of the group become shelving filters;
An equalizer characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のイコライザ。 The setting unit of the previous SL if the frequency band group comprises three or more frequency bands, among the plurality of filters, a frequency band other than both ends of the frequency band group, the frequency band group frequency filter that corresponds to the frequency band included in - gain characteristic, it sets the parameters so that the flat,
The equalizer according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のイコライザ。 The setting unit, among the plurality of filters, the plurality of the filters that correspond to the frequency band that is not included in the frequency band group of the frequency band, sets the parameters so that the peaking filter,
Equalizer according to claim 1 or 2, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイコライザ。 The equalizer according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のイコライザ。 The setting unit updates the parameter every time the gain designated by the operation received by the operation receiving unit is updated.
The equalizer according to any one of claims 1 to 4, wherein the equalizer is provided.
複数のフィルタが、前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタ工程と、
設定部が、前記操作受付工程で受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定工程と、を含み、
前記設定部は、前記設定工程において、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタのうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタが、シェルビングフィルタになるように前記パラメータを設定する、
イコライザ調整方法。 An operation receiving step in which an operation receiving unit receives an operation of designating a gain set in each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filters, said input signal, and a plurality of filters step of filtering for each of the plurality of frequency bands based upon parameters including the coefficient of the filter and the bit shift amount,
Setting unit, based on the specified gain by the operation accepted by the accepting step operation, seen including a setting step, the setting the parameters,
In the setting step, when there is a frequency band group in which a gain difference set in an adjacent frequency band among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value in the setting step, the setting unit Among them, the parameters corresponding to the frequency bands at both ends of the frequency band group are set so that the filter becomes a shelving filter,
Equalizer adjustment method.
入力信号における複数の周波数帯域のそれぞれに設定されるゲインを指定する操作を受け付ける操作受付機能と、
前記入力信号を、フィルタの係数とビットシフト量とを含むパラメータに基づいて前記複数の周波数帯域毎にフィルタリングする複数のフィルタ機能と、
前記操作受付機能により受け付けられた操作により指定されたゲインに基づいて、前記パラメータを設定する設定機能と、
を実現させるプログラムであって、
前記設定機能は、前記複数の周波数帯域のうちの隣り合う周波数帯域に設定されたゲインの差が、所定の基準値以下となる周波数帯域群がある場合、前記複数のフィルタ機能のうち、前記周波数帯域群の両端の周波数帯域に対応するフィルタ機能が、シェルビングフィルタ機能になるように前記パラメータを設定する、
プログラム。 On the computer,
An operation acceptance function for accepting an operation for designating a gain set for each of a plurality of frequency bands in the input signal;
A plurality of filter functions for filtering the input signal for each of the plurality of frequency bands based on a parameter including a filter coefficient and a bit shift amount ;
A setting function for setting the parameter based on the gain designated by the operation received by the operation reception function ;
A program to realize,
When there is a frequency band group in which a difference in gain set in adjacent frequency bands among the plurality of frequency bands is equal to or less than a predetermined reference value, the setting function includes the frequency among the plurality of filter functions. Setting the parameter so that the filter function corresponding to the frequency bands at both ends of the band group becomes a shelving filter function;
Program .
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