JP6609407B2 - Audio signal reproducing apparatus and audio signal processing method - Google Patents
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Description
本発明は音楽用メディアを再生出力するオーディオ信号再生装置およびオーディオ信号処理方法に係り、特に車室内の音場の実現に好適なオーディオ信号再生装置およびオーディオ信号処理方法に関する。 The present invention relates to an audio signal reproducing apparatus and an audio signal processing method for reproducing and outputting music media, and more particularly to an audio signal reproducing apparatus and an audio signal processing method suitable for realizing a sound field in a passenger compartment.
車室内でも快適に左右chソースのオーディオを聴くには、音像を聴取者の前方に定位させる必要がある。これは、左右chで録音されたオーディオの定位情報を正確に再現させた方が、ステレオ感を得られやすいからである。 To comfortably listen to left and right channel source audio even in the passenger compartment, the sound image must be localized in front of the listener. This is because it is easier to obtain a stereo feeling if the localization information of the audio recorded in the left and right channels is accurately reproduced.
しかし、一般的な車載用オーディオは4chオーディオシステムが主流である。そこで、特許文献1の従来技術では、DSPなどの組み込みコンピュータにタイムアライメント機能を実装し、先行音効果によって音像の前方定位を実現してきた。 However, general in-vehicle audio is mainly a 4ch audio system. Therefore, in the prior art disclosed in Patent Document 1, a time alignment function is implemented in an embedded computer such as a DSP, and sound image localization is realized by a preceding sound effect.
一般的に先行音効果は、前部スピーカの先行音よりも後部スピーカの後続音を約1.0msec以上遅らせる事で成立する。また、イコライザーやシェルビングフィルタによって音質をクリアにしている。 Generally, the preceding sound effect is established by delaying the subsequent sound of the rear speaker by about 1.0 msec or more than the preceding sound of the front speaker. Moreover, the sound quality is cleared by an equalizer and a shelving filter.
上記の従来技術は先行音効果を利用し音像の前方定位を実現しているが、車室内において運転席または助手席の1つの聴取位置で先行音効果を使用した場合、音質の劣化が起きる。特に、低周波数帯域においては、前後左右のスピーカから出力されるオーディオ信号が聴取位置に到達する際の位相干渉により、周波数特性上にディップを生じてしまい、低音の情報量が大きく欠損する問題があった。 The above prior art uses the preceding sound effect to achieve sound image localization, but when the preceding sound effect is used at one listening position of the driver seat or the passenger seat in the passenger compartment, the sound quality is deteriorated. In particular, in the low frequency band, the audio signal output from the front, rear, left, and right speakers causes a dip in the frequency characteristics due to phase interference when the audio signal reaches the listening position, and the amount of information of bass is greatly lost. there were.
図2はその位相干渉によるディップの影響を明確にするために、運転席または助手席での聴取位置における周波数特性をシミュレーションで求めた図である。左右後部スピーカの音の到達時間を左右前部スピーカの音の到達時間に対して15msecだけ遅らせた場合、オーディオ信号が33Hz、100Hz、167Hz、233Hz、300Hzの周辺の帯域にディップが発生し、これが音質劣化の原因になっていた。 FIG. 2 is a diagram in which the frequency characteristics at the listening position in the driver seat or the passenger seat are obtained by simulation in order to clarify the influence of the dip due to the phase interference. When the arrival time of the left and right rear speakers is delayed by 15 msec relative to the arrival time of the left and right front speakers, a dip occurs in the bands around 33 Hz, 100 Hz, 167 Hz, 233 Hz, and 300 Hz. It was a cause of sound quality degradation.
また、車室内において運転席または助手席で聴取した場合、先行音効果を利用した4chオーディオシステムでは、通常環境での左右chホームオーディオシステムに比べて、音像の明瞭さが劣るという問題がある。これは、先行音効果を利用した4chオーディオシステムでは、後部スピーカの出力音が遅れて聴取者に到達するため、エコー効果を生じてしまい、音像の明瞭さが減少する為である。 In addition, when listening to the driver's seat or passenger's seat in the passenger compartment, the 4ch audio system using the preceding sound effect has a problem that the clarity of the sound image is inferior compared to the left / right home audio system in a normal environment. This is because in the 4ch audio system using the preceding sound effect, the output sound of the rear speaker arrives at the listener with a delay, resulting in an echo effect and a reduction in the clarity of the sound image.
さらに、車室内では座席などの内装による吸音やガラスの反射音による周波数特性の劣化があり、これが音質の劣化に繋がっていた。 Furthermore, in the passenger compartment, there is a deterioration in frequency characteristics due to sound absorption by interiors such as seats and reflected sound of glass, which leads to deterioration of sound quality.
本発明は上記問題点を解消し車室内のオーディオ環境を改善する事を目的とする。 The present invention aims to solve the above problems and improve the audio environment in the passenger compartment.
上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明のオーディオ信号再生装置は、入力する左chオーディオ信号を遅延して前部左chスピーカに出力する第1の遅延器と、入力する右chオーディオ信号を遅延して前部右chスピーカに出力する第2の遅延器と、入力する前記左chオーディオ信号を遅延する第3の遅延器と、入力する前記右chオーディオ信号を遅延する第4の遅延器とを備える定位制御部、および、前記第3の遅延器で遅延された後部左chオーディオ信号の周波数特性と位相を制御して後部左chスピーカに出力し、前記第4の遅延器で遅延された後部右chオーディオ信号の周波数特性と位相を制御して後部右chスピーカに出力する音場制御部、を有するオーディオ信号再生装置であって、前記定位制御部は、前記第1乃至第4の遅延器のそれぞれの遅延量が、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのそれぞれから車内の運転席又は助手席の聴取位置までの音の到達時間の差に基づき、音像が前記聴取位置に定位するよう調整され、前記音場制御部は、前記左chオーディオ信号の高周波数帯域を減衰する第1のフィルタと前記左chオーディオ信号を0.625msecだけ遅延する第5の遅延器とからなる第1の直列回路と、前記右chオーディオ信号の高周波数帯域を減衰する第2のフィルタと前記右chオーディオ信号を0.625msecだけ遅延する第6の遅延器とからなる第2の直列回路とを備え、音場の広がりを制御する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an audio signal reproduction apparatus according to a first aspect of the present invention includes a first delay unit that delays an input left channel audio signal and outputs the delayed left channel audio signal to a front left channel speaker, and an input right channel. A second delay device that delays an audio signal and outputs the delayed left audio signal to the front right channel speaker; a third delay device that delays the input left channel audio signal; and a fourth delay device that delays the input right channel audio signal. A localization control unit including the delay unit, and a frequency characteristic and a phase of the rear left channel audio signal delayed by the third delay unit to output to the rear left channel speaker, and the fourth delay unit in an audio signal reproducing apparatus having a sound field control unit, to be output to the rear right ch speaker by controlling the frequency characteristic and the phase of the delayed rear right c h o Dio signal, the localization control unit, The delay amount of each of the first to fourth delay units is determined from the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear right channel speaker from the driver seat in the vehicle or Based on the difference in the arrival time of the sound to the passenger seat listening position, the sound image is adjusted to be localized at the listening position, and the sound field control unit attenuates a high frequency band of the left ch audio signal. A first series circuit including a filter and a fifth delay device that delays the left channel audio signal by 0.625 msec; a second filter that attenuates a high frequency band of the right channel audio signal; and the right channel audio And a second series circuit including a sixth delay device that delays the signal by 0.625 msec, and controls the spread of the sound field .
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のオーディオ信号再生装置において、前記第1および第2のフィルタは、カットオフ周波数が200Hz〜500Hzで増幅量が0〜−12dBのハイシェルフフィルタ、または中心周波数が200Hz〜20kHzで増幅量が0〜−12dBの複数のイコライザで構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the audio signal reproduction device according to the first aspect, the first and second filters are a high shelf filter having a cutoff frequency of 200 Hz to 500 Hz and an amplification amount of 0 to -12 dB, Alternatively, it is characterized in that it is composed of a plurality of equalizers having a center frequency of 200 Hz to 20 kHz and an amplification amount of 0 to -12 dB.
請求項3にかかる発明は、請求項1または2に記載のオーディオ信号再生装置において、前記第1直列回路に、さらに、前記聴取位置において前部左chオーディオ再生信号と後部左chオーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善する第1のFIRフィルタ回路が直列接続され、前記第2の直列回路に、さらに、前記聴取位置において前部右chオーディオ再生信号と後部右chオーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善する第2のFIRフィルタ回路が直列接続されている、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the audio signal reproduction device according to the first or second aspect, the first series circuit is further provided with a front left channel audio reproduction signal and a rear left channel audio reproduction signal at the listening position. A first FIR filter circuit for improving disturbance of frequency characteristics due to the occurrence of a phase difference is connected in series, and the front right channel audio reproduction signal and the rear right channel audio are further connected to the second series circuit at the listening position. A second FIR filter circuit for improving disturbance of frequency characteristics due to a phase difference in the reproduction signal is connected in series.
請求項4にかかる発明は、請求項3に記載のオーディオ信号再生装置において、前記第1の遅延器の出力側に、前記第1のFIRフィルタによる情報量の欠損を改善するための第3のFIRフィルタが接続され、前記第2の遅延器の出力側に、前記第2のFIRフィルタによる情報量の欠損を改善するための第4のFIRフィルタが接続されている、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the audio signal reproducing apparatus according to the third aspect, wherein a third amount of information is improved on the output side of the first delay unit to improve information loss due to the first FIR filter. An FIR filter is connected, and a fourth FIR filter for improving a loss of information amount due to the second FIR filter is connected to an output side of the second delay device.
請求項5にかかる発明は、請求項1、2、3または4に記載のオーディオ信号再生装置において、前記第1の遅延器の前段に周波数特性補償用の第3のフィルタが接続され、前記第2の遅延器の前段に周波数特性補償用の第4のフィルタが接続され、前記第3の遅延器の前段に周波数特性補償用の第5のフィルタが接続され、前記第4の遅延器の前段に周波数特性補償用の第6のフィルタが接続され、前記第3乃至第6のフィルタにより、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカで再生される音が前記聴取位置において同じ周波数特性となるようにした、ことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the audio signal reproduction device according to the first, second, third, or fourth aspect, a third filter for frequency characteristic compensation is connected to a preceding stage of the first delay unit, and the first A fourth filter for frequency characteristic compensation is connected to the front stage of the second delay device, a fifth filter for frequency characteristic compensation is connected to the front stage of the third delay device, and a front stage of the fourth delay device. A sixth filter for frequency characteristic compensation is connected to the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear left channel speaker by the third to sixth filters. The sound reproduced in (2) has the same frequency characteristics at the listening position.
請求項6にかかる発明は、請求項5に記載のオーディオ信号再生装置において、前記第3乃至第6のフィルタは、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのインパルス応答の前記聴取位置における測定結果で得られた逆伝達関数から求められたフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行う、FIRフィルタ単独またはFIRフィルタと複数のIIRフィルタとの組み合わせで構成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the audio signal reproduction device according to the fifth aspect, the third to sixth filters include the front left ch speaker, the front right ch speaker, the rear left ch speaker, And an FIR filter alone or an FIR filter and a plurality of IIR filters that perform filter calculation processing using a filter coefficient obtained from an inverse transfer function obtained from a measurement result of the impulse response of the rear right ch speaker at the listening position. It is characterized by comprising.
請求項7にかかる発明のオーディオ信号処理方法は、入力する左chオーディオ信号に第1の遅延を施して前部左chスピーカに出力し、入力する右chオーディオ信号に第2の遅延を施して前部右chスピーカに出力し、入力する前記左chオーディオ信号に第3の遅延を施すと共に周波数特性と位相を制御して後部左chスピーカに出力し、入力する前記右chオーディオ信号に第4の遅延を施すと共に周波数特性と位相を制御して後部右chスピーカに出力するオーディオ信号処理方法であって、前記第1乃至第4の遅延の遅延量は、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカのそれぞれから車内の運転席又は助手席の聴取位置までの音の到達時間の差に基づき、音像が前記聴取位置に定位するよう調整し、前記周波数特性と位相は、オーディオ信号の高周波数帯域の減衰処理と0.625msecの遅延処理により行い、音場の広がりを制御する、ことを特徴とする。
In the audio signal processing method according to the seventh aspect of the present invention, a first delay is applied to the input left channel audio signal and output to the front left channel speaker, and a second delay is applied to the input right channel audio signal. A third delay is applied to the left channel audio signal that is output to the front right channel speaker, and the frequency characteristic and phase are controlled and output to the rear left channel speaker, and the fourth channel is added to the input right channel audio signal. And an audio signal processing method for controlling the frequency characteristic and phase and outputting to the rear right channel speaker, wherein the delay amounts of the first to fourth delays are the front left channel speaker, the front channel part right ch speaker, based on the difference of the rear left ch speaker, and the arrival time of the rear left ch sound from each speaker to the listening position in the vehicle of the driver's seat or the passenger seat, sound There was adjusted to localized at the listening position, the frequency characteristic and phase, have rows by delay processing of the attenuation process and 0.625msec high frequency band of the audio signal to control the spread of the sound field, and characterized in that To do.
請求項8にかかる発明は、請求項7に記載のオーディオ信号処理方法において、前記後部左chオーディオ信号および前記後部右chオーディオの高周波帯域の減衰処理は、それぞれ、カットオフ周波数が200Hz〜500Hzで増幅量が0〜−12dBのハイシェルフフィルタ、または中心周波数が200Hz〜20kHzで増幅量が0〜−12dBの複数のイコライザで行うことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the audio signal processing method according to the seventh aspect, the high-frequency band attenuation processing of the rear left ch audio signal and the rear right ch audio has a cutoff frequency of 200 Hz to 500 Hz, respectively. A high shelf filter with an amplification amount of 0 to -12 dB or a plurality of equalizers with a center frequency of 200 Hz to 20 kHz and an amplification amount of 0 to -12 dB is characterized.
請求項9にかかる発明は、請求項7または8に記載のオーディオ信号処理方法において、前記後部左chオーディオ信号に対して、前記第3の遅延および周波数特性と位相の制御に加えて、前記聴取位置において前部左chオーディオ再生信号と後部左オーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善するために第1のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施し、前記後部右chオーディオ信号に対して、前記第4の遅延および周波数特性と位相の制御に加えて、前記聴取位置において前部右chオーディオ再生信号と後部右オーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善するために第2のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施す、ことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the audio signal processing method according to the seventh or eighth aspect, in addition to the control of the third delay and frequency characteristics and phase, the listening is performed on the rear left channel audio signal. A filtering process using a first FIR filter is performed to improve frequency characteristic disturbance caused by a phase difference between the front left ch audio playback signal and the rear left audio play signal at the position, and the rear right ch audio signal is applied to the rear right ch audio signal. In addition to the control of the fourth delay and frequency characteristics and phase, in order to improve the disturbance of the frequency characteristics caused by the phase difference between the front right channel audio reproduction signal and the rear right audio reproduction signal at the listening position. A filtering process using a second FIR filter is applied to the above.
請求項10にかかる発明は、請求項9に記載のオーディオ信号処理方法において、前記前部左chオーディオ信号に対して、前記第1の遅延の施しに加えて、前記後部左chオーディオ信号に対する前記第1のFIRフィルタのフィルタリングによる情報量の欠損を改善するために第3のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施し、前記前部右chオーディオ信号に対して、前記第2の遅延の施しに加えて、前記後部右chオーディオ信号に対する前記第2のFIRフィルタのフィルタリングによる情報量の欠損を改善するために第4のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施す、ことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the audio signal processing method according to the ninth aspect, in addition to the application of the first delay to the front left ch audio signal, the rear left ch audio signal In order to improve the loss of information amount due to the filtering of the first FIR filter, a filtering process by a third FIR filter is performed, and the front right ch audio signal is subjected to the second delay, A filtering process using a fourth FIR filter is performed to improve a loss of information amount due to the filtering of the second FIR filter for the rear right channel audio signal.
請求項11にかかる発明は、請求項7、8、9または10に記載のオーディオ信号処理方法において、前記前部左chオーディオ信号に対して第3フィルタにより周波数特性の補償を行い、前記前部右chオーディオ信号に対して第4フィルタにより周波数特性の補償を行い、前記後部左chオーディオ信号に対して第5フィルタにより周波数特性の補償を行い、前記後部左chオーディオ信号に対して第6フィルタにより周波数特性の補償を行い、前記第3乃至第6のフィルタにより、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカで再生される音が前記聴取位置において同じ周波数特性となるようにした、ことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the audio signal processing method according to the seventh, eighth, ninth, or tenth aspect, a frequency characteristic is compensated by a third filter for the front left ch audio signal, and the front portion Frequency characteristics are compensated for the right channel audio signal by a fourth filter, frequency characteristics are compensated for the rear left channel audio signal by a fifth filter, and a sixth filter is configured for the rear left channel audio signal. The frequency characteristics are compensated for by the third to sixth filters, and the sound reproduced by the front left ch speaker, the front right ch speaker, the rear left ch speaker, and the rear left ch speaker is reproduced by the third to sixth filters. The frequency characteristics are the same at the listening position.
請求項12にかかる発明は、請求項11に記載のオーディオ信号処理方法において、前記第3乃至第6のフィルタには、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのインパルス応答の前記聴取位置における測定結果で得られた逆伝達関数から求められたフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行う、FIRフィルタ単独またはFIRフィルタと複数のIIRフィルタとの組み合わせを使用することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the audio signal processing method according to the eleventh aspect, the third to sixth filters include the front left channel speaker, the front right channel speaker, and the rear left channel speaker. FIR filter alone or FIR filter and a plurality of IIR filters that perform filter operation using a filter coefficient obtained from an inverse transfer function obtained from a measurement result of the impulse response of the rear right ch speaker at the listening position The combination is used.
本発明によれば、定位制御部によって音像位置の制御を行い、音場制御部によって後部の左右chスピーカで再生されるオーディオ信号の振幅特性と位相特性を制御するので、特に車載用に適用したとき、車室内における運転席または助手席の聴取位置における低域の周波数特性を改善でき、先行音効果によるエコー効果を改善でき、明瞭な音像を保ったまま、車室空間の大きさに合った自然な音場の広がりを知覚でき、また、前記音場の広がりを制御することができる。 According to the present invention, the localization control unit controls the sound image position, and the sound field control unit controls the amplitude characteristic and phase characteristic of the audio signal reproduced by the left and right ch speakers at the rear. The frequency response of the low frequency at the listening position of the driver's seat or passenger's seat in the passenger compartment can be improved, the echo effect due to the preceding sound effect can be improved, and the size of the passenger compartment is matched while maintaining a clear sound image Natural sound field spread can be perceived, and the sound field spread can be controlled.
以下、本発明をより詳細に説明するために、本発明を実施例によって、添付の図面に従って説明する。また、添付の図2、図3、図5、図6、図8は位相干渉によって生じるディップの影響を明確にするために、シミュレーションで求めた周波数特性図である。なお、以下に示す符号の後部に付けた「FL」は前部左ch、「FR」は前部右ch、「RL」は後部左ch、「RR」は後部右chを表す。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, the present invention will be described by way of examples with reference to the accompanying drawings. Further, FIGS. 2, 3, 5, 6, and 8 attached are frequency characteristic diagrams obtained by simulation in order to clarify the influence of dip caused by phase interference. Note that “FL” added to the rear part of the reference sign shown below represents the front left ch, “FR” represents the front right ch, “RL” represents the rear left ch, and “RR” represents the rear right ch.
<第1の実施例>
図1は本発明の第1の実施例に係るオーディオ信号再生装置の構成を示すブロック図である。図1において、10はディジタルの左右chオーディオ信号を入力する入力部であり、左ch入力端子11Lと右ch入力端子11Rを備える。20は定位制御部であり、遅延器21FL(遅延量はD1),21FR(遅延量はD2),21RL(遅延量はD3),21RR(遅延量はD4)を備える。30は音場制御部であり、フィルタ31RL,31RRと、遅延器32RL,32RR(遅延量はD5)とを備える。40は増幅部であり、D/A変換機能を備えたパワーアンプからなる増幅器41FL,41FR,41RL,41RRを備える。50はスピーカ部であり、スピーカ51FL,51FR,51RL,51RRを備える。このように、図1のオーディオ信号再生装置は、左右2chのオーディオ信号を入力して左右前後4chのオーディオ再生信号を出力する。
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an audio signal reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
次に第1の実施例の動作について説明する。図1において、入力端子11Lから入力した左chオーディオ信号は、定位制御部20の遅延器21FLと遅延器21RLに入力して、それぞれ遅延量D1,D3が付加される。入力端子11Rから入力した右chオーディオ信号は、定位制御部20の遅延器21RLと遅延器21RRに入力して、それぞれ遅延量D2,D4が付加される。
Next, the operation of the first embodiment will be described. In FIG. 1, the left channel audio signal input from the
定位制御部20の遅延器21FLの出力信号は、増幅器41FLで増幅されてスピーカ51FLに入力し、遅延器21FRの出力信号は、増幅器41FRで増幅されてスピーカ51FRに入力する。
The output signal of the delay unit 21FL of the
定位制御部20の遅延器21RLの出力信号は、音場制御部30のフィルタ31RLで高域を減衰され遅延器32RLで遅延量D5を付加されてから、増幅器41RLで増幅されてスピーカ51RLに入力する。また、遅延器21RRの出力信号は、音場制御部30のフィルタ31RRで高域を減衰され遅延器32RRで遅延量D5を付加されてから、増幅器41RRで増幅されてスピーカ51RRに入力する。
The output signal of the delay unit 21RL of the
定位制御部20では、各スピーカ51FL,51FR,51RL,51RRのインパルス応答を聴取位置(車室内の運転席または助手席)で観測して、その聴取位置とスピーカ51FL,51FR,51RL,51RRとの間の伝達関数から遅延量を求め、距離差によって生じる音の到達時間の差を調整して、聴取位置での振幅特性および位相特性が改善されるよう、遅延器21FL、遅延器21FR、遅延器21RL、および遅延器21RRの遅延量D1〜D4を調整する。
In the
音場制御部30のフィルタ31RL,31RRは、可変高域減衰フィルタで構成される。例えば、IIR型1次または2次の次数のハイシェルフフィルタを使用する場合は、カットオフ周波数が200Hz〜500Hz、増幅量が+0〜−12dBのパラメータのものを使用する。あるいは、このフィルタ31RL,31RRを複数のイコライザで実現するときは、そのときのパラメータは中心周波数を200Hz〜20kHzとし、増幅量を+0〜−12dBとする。
The filters 31RL and 31RR of the sound
音場制御部30の遅延器32RL,32RRの遅延量D5は、0.5msec〜1.0msecの範囲内となるように調整する。これは、各スピーカスピーカ51FL,51FR,51RL,51RRからのオーディオ再生信号が聴取位置に到達したときに、特に300Hz以下の音質が劣化しないようにするためのである。遅延量D5を0.5msec〜1.0msecの範囲内となるようにすることで、聴取位置で高周波数帯域においてコムフィルタ効果(くし型周波数特性)が発生し、音場の広がりを知覚できる。この音場の広がりは、フィルタ31RL,31RRのカットオフ周波数と増幅量によって調整できる。
The delay amount D5 of the delay devices 32RL and 32RR of the sound
例えば、その遅延量D5を0.625msecに設定したときは、図3に示すように、低域の特性が図2に示される周波数特性と比較して改善されていることを確認できる。この図3は、音場制御部30において、前部左右chのオーディオ信号(インパルス信号)の遅延量を0msecとし、後部左右chのオーディオ信号(インパルス信号)の遅延量D5を0.625msecとして、前後左右の4ch分を足し合わせた再生オーディオ信号の前記した聴取位置での周波数特性図である。
For example, when the delay amount D5 is set to 0.625 msec, as shown in FIG. 3, it can be confirmed that the low frequency characteristics are improved compared to the frequency characteristics shown in FIG. 3, in the sound
第1の実施例によれば、定位制御部20によって音像位置の制御を行い、音場制御部30によって後部の左右スピーカ51RL,51RRの振幅特性と位相特性を変更することで、車室内における運転席または助手席の聴取位置における低域の周波数特性を改善でき、先行音効果によるエコー効果を改善でき、明瞭な音像を保ったまま、車室空間の大きさに合った自然な音場の広がりを知覚でき、また、前記音場の広がりを制御することができる。
According to the first embodiment, the
ちなみに、音場制御部30のフィルタ31RL,31RRがハイシェルフフィルタ、またはイコライザの場合、音場制御部30における増幅量を0dBに設定すると音場が最も広がり、−12dBに設定すると音場の広がりが抑えられ、左右chホームオーディオのように明瞭な音像定位を持つ音場を実現できる。
Incidentally, when the filters 31RL and 31RR of the sound
<第2の実施例>
上記した第1の実施例の定位制御部20と音場制御部30によれば、音像を聴取者の前方に定位させることができるが、聴取者が運転席および助手席の両方に着席している場合は、どちらか片方の聴取者にしか音像を前方定位させることができない。
<Second embodiment>
According to the
そこで、第2の実施例では、運転席および助手席の両方に聴取位置を設定した場合において、定位制御部20の遅延量の決定方法を説明する。
Therefore, in the second embodiment, a method of determining the delay amount of the
聴取者が着席する運転席(右側)および助手席(左側)の両方に音像の前方定位をさせるためには、左側前後chのスピーカ51FL,51RLのインパルス応答を助手席において観測して、左側前後chのスピーカ51FL,51RLと助手席の間の伝達関数を求め、その伝達関数から遅延量を求め、スピーカ51FL,51RLと助手席との距離差によって生じる音の到達時間の差に基づき音像を助手席に定位させよう、遅延器21FL、21RLの遅延量D1,D3を調整する。 In order to have both the driver's seat (right side) and passenger's seat (left side) where the listener is seated, the impulse response of the speakers 51FL and 51RL of the left and right front channels is observed in the front passenger seat and the left and right front and rear The transfer function between the speakers 51FL and 51RL of the ch and the passenger seat is obtained, the delay amount is obtained from the transfer function, and the sound image is obtained based on the difference in the arrival time of the sound caused by the difference in distance between the speakers 51FL and 51RL and the passenger seat. The delay amounts D1 and D3 of the delay devices 21FL and 21RL are adjusted so as to localize the seat.
また、右側前後chのスピーカ51FR,51RRのインパルス応答を運転席において観測して、右側前後chのスピーカ51FR,51RRと運転席の間の伝達関数を求め、その伝達関数から遅延量を求め、スピーカ51FR,51RRと運転席との距離差によって生じる音の到達時間の差に基づき音像を運転席に定位させよう、遅延器21FR、21RRの遅延量D2,D4を調整する。 Further, the impulse response of the speakers 51FR and 51RR of the right and left front channels is observed in the driver's seat, the transfer function between the speakers 51FR and 51RR of the right and left and right channels and the driver's seat is obtained, and the delay amount is obtained from the transfer function. The delay amounts D2 and D4 of the delay units 21FR and 21RR are adjusted so as to localize the sound image to the driver seat based on the difference in the arrival time of the sound caused by the distance difference between 51FR and 51RR and the driver seat.
第2の実施例によれば、定位制御部20の遅延量D1〜D4の決定方法を運転席と助手席の聴取位置に対応させ、音場制御部30によって後部の左右スピーカ51RL,51RRの振幅特性を変更することで、両席の聴取者に対して音像を前方定位させつつ、音質の劣化を最小限に抑えることが可能になる。
According to the second embodiment, the determination method of the delay amounts D1 to D4 of the
<第3の実施例>
上記した第1の実施例および第2の実施例の定位制御部20と音場制御部30によれば、聴取者が運転席または助手席どちらか一方に着席しているとき、さらに、聴取者が運転席および助手席の両方に着席しているとき、音像の前方定位と音質の劣化を最小限に抑えることができる。
<Third embodiment>
According to the
ただ、音場制御部30の遅延器32RL,32RRにより前部左右chのオーディオ再生信号と後部左右chのオーディオ再生信号に位相差が生じ、前部左右chのオーディオ再生信号と後部左右chのオーディオ再生信号の位相が逆位相となる周波数においては、図3に示すように大きなディップが生じて、情報量の減少が発生していた。
However, the delay units 32RL and 32RR of the sound
そこで、第3の実施例では、図4にブロック図で示すように、音場制御部30に、さらに、後部左右chのFIRフィルタ33RL,33RRを備えた後部FIRフィルタ回路33Rと、前部左右chの遅延器34F,34FRを挿入することとした。
Therefore, in the third embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 4, the sound
この後部FIRフィルタ回路33Rは、遅延器32RL,32RRの遅延に因って、聴取位置における前部左右chオーディオ出力信号と後部左右chオーディオ出力信号を合成した信号の周波数特性に発生するディップを補正するものである。
The rear
後部FIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])は、遅延0msecのインパルス信号に遅延器32RL,32RRの遅延時間分(D5)を遅らせたインパルス信号を足し合わせた信号から求める。 The filter coefficients (Rh [m]) of the rear FIR filters 33RL and 33RR are obtained from a signal obtained by adding an impulse signal obtained by delaying the delay time (D5) of the delay devices 32RL and 32RR to an impulse signal having a delay of 0 msec.
一例として、図3の周波数特性を後部FIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])に持たせ、後部左右chオーディオ信号(インパルス信号)をフィルタ係数(Rh[m])で畳み込み、0.625msecだけ延させて得た後部左右chオーディオ再生信号と、遅延器34FL,34FRの遅延を0msecとした前部左右chオーディオ再生信号(インパルス信号)を足し合わせた信号の周波数特性図を、図5に示す。 As an example, the frequency characteristics of FIG. 3 are given to the filter coefficients (Rh [m]) of the rear FIR filters 33RL and 33RR, and the rear left and right channel audio signals (impulse signals) are convoluted with the filter coefficients (Rh [m]). A frequency characteristic diagram of a signal obtained by adding the rear left and right ch audio reproduction signal obtained by extending by .625 msec and the front left and right ch audio reproduction signal (impulse signal) in which the delays of the delay units 34FL and 34FR are set to 0 msec is shown in FIG. As shown in FIG.
この図5では、図3のような大きなディップはないが、前部左右chオーディオ出力信号と後部左右chオーディオ再生信号の合成信号に位相干渉が生じ、約12dBのディップが残ってしまう。 In FIG. 5, there is no large dip as in FIG. 3, but phase interference occurs in the combined signal of the front left / right ch audio output signal and the rear left / right ch audio playback signal, and a dip of about 12 dB remains.
そこで、後部FIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])の振幅レベルに限界値を設けることで、図6の周波数特性のようにディップを小さくする。振幅レベルの限界値を設定した場合の後部FIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])は、
として、|Rh[e−j2πm/N]|の振幅特性と直線位相特性から求める。
Therefore, by providing a limit value for the amplitude level of the filter coefficients (Rh [m]) of the rear FIR filters 33RL and 33RR, the dip is reduced as shown in the frequency characteristic of FIG. When the limit value of the amplitude level is set, the filter coefficients (Rh [m]) of the rear FIR filters 33RL and 33RR are as follows:
Is obtained from the amplitude characteristic and the linear phase characteristic of | Rh [e −j2πm / N ] |.
ここで、D5は遅延器32RL,32RRの遅延量、NはFIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])のタップ数、dBthresholdはFIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])の振幅レベルの限界値に設定する閾値、dBlimはFIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])の振幅レベルの限界値である。図6は、dBthresholdに−6dBを、dBlimに−18dBをそれぞれ与えた場合の周波数特性図である。 Here, D5 is the delay amount of the delay units 32RL and 32RR, N is the number of taps of the filter coefficient (Rh [m]) of the FIR filters 33RL and 33RR, and dBthreshold is the filter coefficient (Rh [m]) of the FIR filters 33RL and 33RR. The threshold value set to the limit value of the amplitude level, dBlim, is the limit value of the amplitude level of the filter coefficients (Rh [m]) of the FIR filters 33RL and 33RR. FIG. 6 is a frequency characteristic diagram in the case where −6 dB is given to dBthreshold and −18 dB is given to dBlim.
なお、本実施例では、後部左右chオーディオ信号のラインに挿入したFIRフィルタ回路33RL,33RRによって遅延((FIRタップ数−1)/2)が発生し、前部左右chオーディオ再生信号と後部左右chオーディオ再生信号に位相ずれが生じる。そこで、前部左右chオーディオ信号のラインに、遅延量がD6の遅延器34FL,34FRを挿入して、前部左右chオーディオ信号を群遅延分だけ遅らせ、前部左右chオーディオ再生信号と後部左右chオーディオ再生信号の位相ずれを補正する。 In this embodiment, a delay ((number of FIR taps −1) / 2) is generated by the FIR filter circuits 33RL and 33RR inserted in the line of the rear left and right ch audio signals, and the front left and right ch audio reproduction signals and the rear left and right are reproduced. A phase shift occurs in the ch audio playback signal. Therefore, delays 34FL and 34FR with a delay amount D6 are inserted in the front left and right channel audio signal lines to delay the front left and right channel audio signals by the group delay, and the front left and right channel audio playback signals and the rear left and right channels are delayed. Correct the phase shift of the ch audio playback signal.
第3の実施例によれば、後部FIRフィルタ回路33により前部左右chオーディオ再生信号と後部左右chオーディオ再生信号を聴取位置で合成した場合に起きる、図5に示した位相干渉に因る周波数特性のディップを図6に示すように減少させ、情報量の欠損を改善できる。 According to the third embodiment, the frequency caused by the phase interference shown in FIG. 5 that occurs when the front left / right channel audio reproduction signal and the rear left / right channel audio reproduction signal are synthesized at the listening position by the rear FIR filter circuit 33. The characteristic dip can be reduced as shown in FIG.
<第4の実施例>
上記した図4の第3の実施例の後部FIRフィルタ回路33Rによれば、運転席または助手席を聴取位置とした場合において、音場制御部20による前部左右chオーディオ再生信号と後部左右chオーディオ再生信号の位相差の影響を改善し、周波数特性のディップをなくす事ができるが、後部FIRフィルタ回路33Rによって後部左右chオーディオ再生信号の情報量は減少する。
<Fourth embodiment>
According to the rear
そこで、第4の実施例では、図7にブロック図で示すように、音場制御部30に、FIRフィルタ33FL,33FRを備えた前部FIRフィルタ回路33Fを挿入することにした。
Therefore, in the fourth embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 7, the front
前部FIRフィルタ33FL、33FRのフィルタ係数(Fh[m])は、前部左右chオーディオ信号(インパルス信号)のレベルを2倍した信号から、第3の実施例の後部左右chオーディオ信号(インパルス信号)を差し引いた信号から求める。また、群遅延を揃える為、前部FIRフィルタ回路33Fのフィルタ係数(Fh[m])と後部FIRフィルタ33Rのフィルタ係数(Rh[m])のタップ数は同じとする。
The filter coefficients (Fh [m]) of the front FIR filters 33FL and 33FR are obtained by doubling the level of the front left / right ch audio signal (impulse signal), and the rear left / right ch audio signal (impulse) of the third embodiment. (Signal) is subtracted from the signal. In order to make the group delay uniform, the number of taps of the filter coefficient (Fh [m]) of the front
第4の実施例によれば、図8に示すように、前部左右chオーディオ信号を前部FIRフィルタ回路33Fのフィルタ係数(Fh[m])で畳み込みした前部オーディオ再生信号と第3の実施例の後部左右chオーディオ再生信号とを聴取位置で合成した信号の周波数特性はフラットであり、情報量の欠損がなくなる。
According to the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the front audio reproduction signal obtained by convolving the front left / right channel audio signal with the filter coefficient (Fh [m]) of the front
<第5の実施例>
第1〜第4の実施例によれば、聴取者が運転席または助手席どちらかの聴取位置に着席し、さらに、聴取者が運転席および助手席の両方における聴取位置に着席しても、音像の前方定位と情報量の欠損をなくし音質を改善することができるが、伝達関数的に、各スピーカと聴取者の間の距離や障害物により前記した聴取位置における周波数特性が前後左右ch毎に異なり、上記した実施例の発明の効果を最大限発揮することができない。
<Fifth embodiment>
According to the first to fourth embodiments, even if the listener is seated at the listening position of either the driver seat or the passenger seat, and the listener is seated at the listening position of both the driver seat and the passenger seat, Sound quality can be improved by eliminating sound image localization and loss of information, but the frequency characteristics at the listening position described above are different for each front / rear / left / right channel in terms of transfer function depending on the distance between the speakers and the listener and the obstacles. In contrast, the effects of the invention of the above-described embodiment cannot be exhibited to the maximum.
そこで、第5の実施例では、図9のブロック図に示すように、定位制御部20と入力部10との間に、前後左右ch用の周波数特性補償用フィルタ61FL,61FR,61RL,61RRを備えた周波数特性補償部60を挿入することとした。このフィルタ61FL,61FR,61RL,61RRとしては、FIRフィルタで構成し、またはFIRフィルタと複数のIIRフィルタの組み合わせで構成し、各chのオーディオ再生信号の聴取位置における周波数特性を等しくする。
In the fifth embodiment, therefore, frequency characteristic compensation filters 61FL, 61FR, 61RL, 61RR for front, rear, left and right channels are provided between the
聴取位置を運転席に設定した場合は、周波数特性補償のためには、第1の実施例で説明した定位制御部20での遅延量D1〜D4を決定する際の逆伝達関数から、フィルタ61FL,61FR,61RL,61RRの各フィルタ係数を求める。聴取位置を助手席に設定した場合でも同様である。
When the listening position is set to the driver's seat, the filter 61FL is obtained from the inverse transfer function when determining the delay amounts D1 to D4 in the
また、聴取位置を運転席および助手席の両方に設定した場合は、周波数特性補償のためには、第2の実施例で説明した定位制御部20の遅延量D1〜D4を決定する際の逆伝達関数から、フィルタ61FL,61FR,61RL,61RRの各フィルタ係数を求める。
When the listening position is set to both the driver seat and the passenger seat, the reverse of determining the delay amounts D1 to D4 of the
第5の実施例によれば、フィルタ61FL,61FR,61RL,61RRのそれぞれについて、個別的に伝達関数的に周波数特性を補償することで、前部左chスピーカ51FL、前部右chスピーカ51FL、後部左chスピーカ51RL、および後部左chスピーカ51RRで再生される音が聴取位置において同じ周波数特性となるように制御でき、音像の定位の明瞭さと音質を改善することが可能になる。なお、この数特性補償部60は、第1乃至第4の実施例にも適用できるものである。
According to the fifth embodiment, for each of the filters 61FL, 61FR, 61RL, 61RR, the frequency characteristics are individually compensated in a transfer function, so that the front left ch speaker 51FL, the front right ch speaker 51FL, The sound reproduced by the rear left channel speaker 51RL and the rear left channel speaker 51RR can be controlled so as to have the same frequency characteristic at the listening position, so that the localization of the sound image and the sound quality can be improved. The number
また、周波数特性補償部60のフィルタ61FL,61FR,61RL,61RRをFIRフィルタで構成する場合、それら各FIRフィルタ係数と、上記した第3と第4の実施例の前部FIRフィルタ回路33FのFIRフィルタ33FL,33FRのフィルタ係数(Fh[m])と、後部FIRフィルタ回路33RのFIRフィルタ33RL,33RRのフィルタ係数(Rh[m])のタップ数が同じである場合は、それぞれのchにおけるのFIRフィルタ係数を足し合わせて、周波数特性補償部60、または前部FIRフィルタ回路33Fと後部FIRフィルタ回路33Rの各chに対応したFIRフィルタの係数とすることで、FIRフィルタに使用する演算処理量を削減でき、少ない計算量でも所期の目的を達成することができる。
Further, when the filters 61FL, 61FR, 61RL, 61RR of the frequency
10:入力部、10L,10R:入力端子
20:定位制御部、20FL,20FR,20RL,20RR:遅延器
30:音場制御部、31RL,31RR:フィルタ、32RL,32RR:遅延器、33FL,33FR,33RL,33RR:FIRフィルタ、34FL,34FR:遅延器
40:増幅部、41FL,41FR,41RL,41RR:増幅器
50:スピーカ部、51FL,51FR,51RL,51RR:スピーカ
60:周波数特性補償部、61FL,61FR,61RL,61RR:フィルタ
10: input unit, 10L, 10R: input terminal 20: localization control unit, 20FL, 20FR, 20RL, 20RR: delay unit 30: sound field control unit, 31RL, 31RR: filter, 32RL, 32RR: delay unit, 33FL, 33FR , 33RL, 33RR: FIR filter, 34FL, 34FR: delay device 40: amplification unit, 41FL, 41FR, 41RL, 41RR: amplifier 50: speaker unit, 51FL, 51FR, 51RL, 51RR: speaker 60: frequency characteristic compensation unit, 61FL , 61FR, 61RL, 61RR: Filter
Claims (12)
前記第3の遅延器で遅延された後部左chオーディオ信号の周波数特性と位相を制御して後部左chスピーカに出力し、前記第4の遅延器で遅延された後部右chオーディオ信号の周波数特性と位相を制御して後部右chスピーカに出力する音場制御部、
を有するオーディオ信号再生装置であって、
前記定位制御部は、前記第1乃至第4の遅延器のそれぞれの遅延量が、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのそれぞれから車内の運転席又は助手席の聴取位置までの音の到達時間の差に基づき、音像が前記聴取位置に定位するよう調整され、
前記音場制御部は、前記左chオーディオ信号の高周波数帯域を減衰する第1のフィルタと前記左chオーディオ信号を0.625msecだけ遅延する第5の遅延器とからなる第1の直列回路と、前記右chオーディオ信号の高周波数帯域を減衰する第2のフィルタと前記右chオーディオ信号を0.625msecだけ遅延する第6の遅延器とからなる第2の直列回路とを備え、音場の広がりを制御する、
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。
A first delay unit that delays an input left channel audio signal and outputs the delayed left channel audio signal to the front left channel speaker; a second delay unit that delays an input right channel audio signal and outputs the delayed right channel audio signal to the front right channel speaker; A localization control unit comprising: a third delay unit that delays the input left-ch audio signal; and a fourth delay unit that delays the input right-ch audio signal;
Output to the rear left ch speaker by controlling the third rear left ch audio signal delayed by the delaying unit of the frequency characteristic and phase of the fourth delay unit in a delay the rear right c h o Dio signal Sound field control unit that controls the frequency characteristics and phase and outputs to the rear right channel speaker,
An audio signal reproducing device comprising:
In the localization control unit, the delay amounts of the first to fourth delay units are set so that each of the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear right channel speaker. Is adjusted so that the sound image is localized at the listening position based on the difference in the arrival time of the sound from the listening position of the driver's seat or passenger seat in the vehicle ,
The sound field control unit includes a first series circuit including a first filter that attenuates a high frequency band of the left channel audio signal and a fifth delay device that delays the left channel audio signal by 0.625 msec. A second series circuit comprising a second filter for attenuating the high frequency band of the right channel audio signal and a sixth delay unit for delaying the right channel audio signal by 0.625 msec , Control the spread ,
An audio signal reproducing apparatus characterized by the above.
前記第1および第2のフィルタは、カットオフ周波数が200Hz〜500Hzで増幅量が0〜−12dBのハイシェルフフィルタ、または中心周波数が200Hz〜20kHzで増幅量が0〜−12dBの複数のイコライザで構成されていることを特徴とするオーディオ信号再生装置。 The audio signal reproducing apparatus according to claim 1,
The first and second filters are a high-shelf filter having a cutoff frequency of 200 Hz to 500 Hz and an amplification amount of 0 to -12 dB, or a plurality of equalizers having a center frequency of 200 Hz to 20 kHz and an amplification amount of 0 to -12 dB. An audio signal reproducing device configured to be configured.
前記第1直列回路に、さらに、前記聴取位置において前部左chオーディオ再生信号と後部左chオーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善する第1のFIRフィルタ回路が直列接続され、
前記第2の直列回路に、さらに、前記聴取位置において前部右chオーディオ再生信号と後部右chオーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善する第2のFIRフィルタ回路が直列接続されている、
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。 The audio signal reproduction device according to claim 1 or 2,
In addition, a first FIR filter circuit for improving frequency characteristic disturbance due to a phase difference between the front left channel audio reproduction signal and the rear left channel audio reproduction signal at the listening position is connected in series to the first series circuit. And
In addition to the second series circuit, a second FIR filter circuit for improving frequency characteristic disturbance due to a phase difference between the front right channel audio reproduction signal and the rear right channel audio reproduction signal at the listening position is in series. It is connected,
An audio signal reproducing apparatus characterized by the above.
前記第1の遅延器の出力側に、前記第1のFIRフィルタによる情報量の欠損を改善するための第3のFIRフィルタが接続され、
前記第2の遅延器の出力側に、前記第2のFIRフィルタによる情報量の欠損を改善するための第4のFIRフィルタが接続されている、
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。 The audio signal reproduction apparatus according to claim 3, wherein
A third FIR filter for improving information loss due to the first FIR filter is connected to the output side of the first delay device,
A fourth FIR filter is connected to the output side of the second delay device to improve the loss of information caused by the second FIR filter;
An audio signal reproducing apparatus characterized by the above.
前記第1の遅延器の前段に周波数特性補償用の第3のフィルタが接続され、
前記第2の遅延器の前段に周波数特性補償用の第4のフィルタが接続され、
前記第3の遅延器の前段に周波数特性補償用の第5のフィルタが接続され、
前記第4の遅延器の前段に周波数特性補償用の第6のフィルタが接続され、
前記第3乃至第6のフィルタにより、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカで再生される音が前記聴取位置において同じ周波数特性となるようにした、
ことを特徴とするオーディオ信号再生装置。 The audio signal reproduction device according to claim 1, 2, 3 or 4,
A third filter for frequency characteristic compensation is connected to the preceding stage of the first delay device,
A fourth filter for frequency characteristic compensation is connected to the preceding stage of the second delay device,
A fifth filter for frequency characteristic compensation is connected to the previous stage of the third delay device,
A sixth filter for frequency characteristic compensation is connected to the preceding stage of the fourth delay device,
The sound reproduced by the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear left channel speaker has the same frequency characteristic at the listening position by the third to sixth filters. To be,
An audio signal reproducing apparatus characterized by the above.
前記第3乃至第6のフィルタは、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのインパルス応答の前記聴取位置における測定結果で得られた逆伝達関数から求められたフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行う、FIRフィルタ単独またはFIRフィルタと複数のIIRフィルタとの組み合わせで構成されていることを特徴とするオーディオ信号再生装置。
The audio signal reproduction device according to claim 5, wherein
The third to sixth filters are obtained from the measurement results of the impulse responses of the front left ch speaker, the front right ch speaker, the rear left ch speaker, and the rear right ch speaker at the listening position. An audio signal reproducing apparatus comprising: an FIR filter alone or a combination of an FIR filter and a plurality of IIR filters, which performs a filter calculation process using a filter coefficient obtained from an inverse transfer function.
入力する右chオーディオ信号に第2の遅延を施して前部右chスピーカに出力し、
入力する前記左chオーディオ信号に第3の遅延を施すと共に周波数特性と位相を制御して後部左chスピーカに出力し、
入力する前記右chオーディオ信号に第4の遅延を施すと共に周波数特性と位相を制御して後部右chスピーカに出力するオーディオ信号処理方法であって、
前記第1乃至第4の遅延の遅延量は、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカのそれぞれから車内の運転席又は助手席の聴取位置までの音の到達時間の差に基づき、音像が前記聴取位置に定位するよう調整し、
前記周波数特性と位相は、オーディオ信号の高周波数帯域の減衰処理と0.625msecの遅延処理により行い、音場の広がりを制御する、
ことを特徴とするオーディオ信号処理方法。
Apply the first delay to the input left channel audio signal and output it to the front left channel speaker.
Apply a second delay to the input right channel audio signal and output it to the front right channel speaker.
Applying a third delay to the input left channel audio signal and controlling the frequency characteristic and phase to output to the rear left channel speaker,
An audio signal processing method for applying a fourth delay to the input right channel audio signal and controlling the frequency characteristic and phase to output to the rear right channel speaker,
The delay amounts of the first to fourth delays are determined from the driver's seat or the passenger seat in the vehicle from each of the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear left channel speaker . Based on the difference in the arrival time of the sound to the listening position, adjust so that the sound image is localized at the listening position,
The frequency characteristic and phase, have rows by delay processing of the attenuation process and 0.625msec high frequency band of the audio signal to control the spread of the sound field,
An audio signal processing method.
前記後部左chオーディオ信号および前記後部右chオーディオの高周波帯域の減衰処理は、それぞれ、カットオフ周波数が200Hz〜500Hzで増幅量が0〜−12dBのハイシェルフフィルタ、または中心周波数が200Hz〜20kHzで増幅量が0〜−12dBの複数のイコライザで行うことを特徴とするオーディオ信号処理方法。
The audio signal processing method according to claim 7, wherein
Attenuation processing of the high frequency band of the rear left channel audio signal and the rear right channel audio is a high shelf filter with a cut-off frequency of 200 Hz to 500 Hz and an amplification amount of 0 to −12 dB, or a center frequency of 200 Hz to 20 kHz, respectively. An audio signal processing method characterized by performing with a plurality of equalizers having an amplification amount of 0 to -12 dB.
前記後部左chオーディオ信号に対して、前記第3の遅延および周波数特性と位相の制御に加えて、前記聴取位置において前部左chオーディオ再生信号と後部左オーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善するために第1のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施し、
前記後部右chオーディオ信号に対して、前記第4の遅延および周波数特性と位相の制御に加えて、前記聴取位置において前部右chオーディオ再生信号と後部右オーディオ再生信号に位相差が生じることによる周波数特性の乱れを改善するために第2のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施す、
ことを特徴とするオーディオ信号処理方法。 The audio signal processing method according to claim 7 or 8,
In addition to the control of the third delay and frequency characteristics and phase with respect to the rear left channel audio signal, a phase difference occurs between the front left channel audio playback signal and the rear left audio playback signal at the listening position. In order to improve the disturbance of the frequency characteristics, a filtering process by the first FIR filter is performed,
For the rear right channel audio signal, in addition to the control of the fourth delay and frequency characteristic and phase, a phase difference occurs between the front right channel audio playback signal and the rear right audio playback signal at the listening position. In order to improve the disturbance of the frequency characteristic, a filtering process using a second FIR filter is performed.
An audio signal processing method.
前記前部左chオーディオ信号に対して、前記第1の遅延の施しに加えて、前記後部左chオーディオ信号に対する前記第1のFIRフィルタのフィルタリングによる情報量の欠損を改善するために第3のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施し、
前記前部右chオーディオ信号に対して、前記第2の遅延の施しに加えて、前記後部右chオーディオ信号に対する前記第2のFIRフィルタのフィルタリングによる情報量の欠損を改善するために第4のFIRフィルタによるフィルタリング処理を施す、
ことを特徴とするオーディオ信号処理方法。 The audio signal processing method according to claim 9, wherein
In order to improve the loss of information amount due to the filtering of the first FIR filter for the rear left ch audio signal in addition to the first delay for the front left ch audio signal, a third Apply the filtering process by FIR filter,
In order to improve the loss of information amount due to the filtering of the second FIR filter for the rear right channel audio signal in addition to the second delay for the front right channel audio signal, Apply a filtering process using an FIR filter.
An audio signal processing method.
前記前部左chオーディオ信号に対して第3フィルタにより周波数特性の補償を行い、
前記前部右chオーディオ信号に対して第4フィルタにより周波数特性の補償を行い、
前記後部左chオーディオ信号に対して第5フィルタにより周波数特性の補償を行い、
前記後部左chオーディオ信号に対して第6フィルタにより周波数特性の補償を行い、
前記第3乃至第6のフィルタにより、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部左chスピーカで再生される音が前記聴取位置において同じ周波数特性となるようにした、
ことを特徴とするオーディオ信号処理方法。 The audio signal processing method according to claim 7, 8, 9 or 10,
A frequency characteristic is compensated by a third filter for the front left channel audio signal,
The front right channel audio signal is compensated for frequency characteristics by a fourth filter,
A frequency characteristic is compensated for the rear left channel audio signal by a fifth filter,
A frequency characteristic is compensated by a sixth filter for the rear left channel audio signal,
The sound reproduced by the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear left channel speaker has the same frequency characteristic at the listening position by the third to sixth filters. To be,
An audio signal processing method.
前記第3乃至第6のフィルタには、前記前部左chスピーカ、前記前部右chスピーカ、前記後部左chスピーカ、および前記後部右chスピーカのインパルス応答の前記聴取位置における測定結果で得られた逆伝達関数から求められたフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行う、FIRフィルタ単独またはFIRフィルタと複数のIIRフィルタとの組み合わせを使用することを特徴とするオーディオ信号処理方法。
The audio signal processing method according to claim 11, wherein
The third to sixth filters are obtained by measuring the impulse responses of the front left channel speaker, the front right channel speaker, the rear left channel speaker, and the rear right channel speaker at the listening position. An audio signal processing method using an FIR filter alone or a combination of an FIR filter and a plurality of IIR filters, which performs filter calculation processing using a filter coefficient obtained from the inverse transfer function.
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