JPH01200812A - 自動ラウドネス補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、タップ付音量調整ボリュームを使用し、該ボ
リュームにより調整した音量の大きさに応じて聴感上の
周波数特性を自動的に補償する、例えば車載用音響機器
に適した自動ラウドネス補償装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の装置として、第６図に示す如く、タップ付
音量調整ボリュームＶＲにフィルタ回路を備えたものが
例えば特開昭６１−２４８６１１号公報により知られて
いる。より詳細には、ボリュームＶＲの中間タップＣと
一端の信号入力端ａとの間に高音帯域補償用コンデンサ
Ｃ１を接続し、中間タップＣとボリュームＶＲの他端す
との間に低音帯域補償用コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１の直
列回路を接続し、かつこの直列回路と並列に低音帯域補
償レベルの制限用抵抗Ｒ２を接続してなる。

この装置では、第７図に示す如く、ボリューム■Ｒの摺
動子ｄがｂ　−ｃ間で摺動された場合、低高音帯域とも
一定量出力レベルが増大する周波数特性となり、ａ　−
ｃ間で摺動された場合、ｃ　−ｄ間の抵抗値の増大に伴
いａ　−ｄ間の抵抗値が徐々に減少して、全体としてフ
ラットな周波数特性となるように動作する。

他の従来装置として、第８図に示すように、中間タップ
付音量調整ボリュームＶＲの中間タップＣに共振回路Ｚ
を接続したものがある。この装置は、第６図の例と同じ
様にボリュームＶＲの摺動子ｄの摺動に応じて周波数特
性を変化させるものであるが、この装置では、共振回路
Ｚを使用することで、第６図のＣＲフィルタ回路を使用
したものに比べ、第９図に示す如く勾配が大きく帯域の
狭い周波数特性しか得られない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したタップ付音量調整ボリュームを用いた従来のラ
ウドネス補償装置は、ボリュームを最大音量にセットし
たとき、周波数特性がフラットとなるようになっている
。このため、市販のミュージックソース等を大音量で聴
取しようとしたとき、補償がきかず、不自然な音質にな
る欠点があった。

すなわち、市販のミュージックソースの作られ方を考え
てみると、多くの場合、録音はマルチマイクによるマル
チトラック録音によって行われる。

次にエフェクタ等を用いた後、２チヤンネルステレオの
形にミンクスダウンされるが、この際ミキサーオペレー
タは、ミキシング室内でモニタ用再生装置を用い成るラ
ウドネスレベルでソース音を聴きながら最終的な判断を
行い、ミュージックソースの音質を決定する。このとき
ミキサーオペレータが聴取している音楽の平均的なラウ
ドネスを仮に１００ホンとする。

次に、上述のように作成したミュージックソースを購入
して再生する聴取者側について考えてみると、聴取者は
再生装置の音量調整器を用いて好みの音量に調整する。

多くの場合、再生する側での平均的な聴取音圧はミキサ
ーオペレータが聴取した音圧より低いが、ときとして高
い音圧で聴取することがある。今仮に、このときの再生
側でのラウドネスを１２０ホンとする。

ところで、純音の大きさの等感曲線として第１０図に示
すようなロビンソンーダットソン曲線と呼ばれるものが
ある。該曲線を見ると、ラウドネスが１００ホンのとき
と１２０ホンのときでは曲線の形状が異っており、１０
０ホンのときは低い周波数での音圧レベルの上昇すなわ
ち耳の感度の低下が比較的急であるのに対し、１２０ホ
ンにおいてはかなりゆるやかにてっていることが判る。

このことから、大きな音量で再生された音楽の音質は、
ミキサーオペレータが判断を行った音質とは等しくなく
、主として低域或いは高域のレベルが増大したかのよう
に聞こえ、小音量時と異なる音質となることが判る。こ
のときは、１００ホンを基準音量とし、他の音量のとき
の等惑曲線との差分をとり、グラフに示した第１１図か
ら明らかになる。

よって本発明は、小音量時だけでなく、大音量時におい
ても低高音帯域のラウドネス補償を自動的に行えるよう
にして、音量を変えても常に同じより自然な音質を得る
ことができるようにした自動ラウドネス補償装置を提供
することを課題としている。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記課題を解決
するため本発明によりなされた自動ラウドネス補償装置
は、補償回路により基準音量以下の小音量時に中音帯域
に対し低音帯域及び／又は高音帯域の出力レベルを増大
し、かつ基準音量以上の大音量時に中音帯域に対し低音
帯域及び／又は高音帯域を減少するようにしているため
、基準音量の等感曲線に沿って低高音帯域のレベルが変
えられ、音量を変えても常に同じより自然な音質が得ら
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は本発明による自動ラウドネス装置の一実施例を
示す回路図である。

第１図において、ＬｉｎはＬチャンネル用入力端子、Ｒ
ｉｎはＲチャンネル用入力端子、ＬｏｕＬはＬチャンネ
ル用出力端子、ＲｏｕｔはＲチャンネル用出力端子であ
り、これら入力端子に入力されるステレオ信号の各々は
２つに分割され、その一方は第１のフィルタとしてのバ
イパスフィルタ（ＨＰＦ）１１．１１′に入力され、こ
こで中高音低域が抽出されてレベル調整用抵抗１２．１
２′を介して摺動子ｄが互いに連動している音量調整ボ
リューム１３．１３’の入力端ａ、ａ’に入力される。

もう一方は、加算器１４の一方の入力に入力され、ここ
で他方のチャンネルの信号と加算されて混合される。加
算器１４の出力は第２のフィルタとしてのバンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）１５に入力され、ここで低音帯域が抽
出されてレベル調整用抵抗１６．１６’を介して音量調
整ボリューム１３．１３’の中間タップＣに入力され、
音量調整ボリューム１３．１３’の摺動子ｄが接続され
ている出力端子Ｌｏｕｊからラウドネス補償された信号
が出力される構成となっている。

以上の構成において、２分割されたステレオ信号の一方
はＨＰＦＩ　１．１１’を通ることにより中高音帯域が
抽出されて音量調整ボリューム１３．１３′に入力され
る。上記ＨＰＦＩ　１．１１’の勾配、カットオフ周波
数ｆｃｌ　は１２　ｄ　Ｂ　／　。

ｃｔ、約３００七〜５００七とする。このとき他方は、
加算器１４においてモノラル信号となり、ＢＰＦ１５に
より低音帯域が抽出されて音量調整ボリューム１３．１
３’の中間タップＣに入力される。上記ＢＰＦ１５の勾
配、カットオフ周波数ｆ　ｃａｌは一１２ｄＢ１０ｃｔ
、約７０Ｈｚ〜１５０Ｈｚとする。なお、この勾配は、
−１８ｄＢ１０ｃｔ、−６ｄＢ１０ｃｔなどであっても
よいが、車室音場補正を充分効果あるものとするには一
１２ｄ　Ｂ　／　ｏ　ｃ　を以上が望ましい。

上記ＢＰＦ１５の低域カットオフ周波数ｆｃ２□は、車
載用装置の場合小口径のバスレフ方式のボックススピー
カが用いられ、ポートの共振周波数以下でスピーカの振
幅が著しく大きくなるが、これによる異常音を防止した
り、小口径埋込み形スピーカの超低音帯域での異常音（
ビリ音、歪など）を防止したりするのに有効に働くよう
に定められてる。そして、このＢＰＦ　１５のカットオ
フ周波数ｆｃＺ□、勾配はスピーカの性能により定めら
れ、本例では、５０Ｈｚ、１２　ｄ　Ｂ　／　ｏ　ｃ　
ｔ　ニしている。

次に、音量調整ボリューム１３，１３’の摺動子ｄが各
種位置にあるときの出力周波数特性を第２図（Ａ）及び
（Ｂ）のグラフを参照して説明する。

まず、摺動子ｄが中間タップＣにあるとき、第２図（Ａ
）に示すような特性となり、図中低音帯域のレベル２．
と中高音帯域のレベルｉ２は、レベル調整用抵抗１２，
１２’、１６，１６’の値によっり定められる。また、
ＨＰＦＩ　１．１１’とＢＰＦ　１５によって作られる
凹（ディン１）特性の帯域（ｆｏ１〜ｆｅ２１）と、レ
ベル！３は、車室内の音響特性の凸（ピーク）特性に略
等しくなるように定める。

次に、摺動子ｄが摺動したときの周波数特性は第２図（
Ｂ）に示すようになる。同図において、摺動子ｄがボリ
ューム１３．１３’の中間タップＣにあるときには実線
Ｃで示すようになり、入力端ａにあるときは破線ａで示
すようになる。摺動子ｄが中間タンプＣから入力端ａに
摺動したとき、ＨＰＦＩ　１．１１’を通過する中高音
帯域は、入力端ａと摺動子ｄの間の抵抗値が徐々に小さ
くなることによりレベルが増大していくが、ＢＰＦ　１
５を通過する低音帯域は、中間タップＣと摺動子ｄの間
の抵抗値が徐々に大きくなることによりレベルの増大は
ない。従って、周波数特性は実線Ｃの特性から破線ａの
特性に向って徐々に変化していく。

一方、摺動子ｄが中間タップＣからアース端すに摺動し
たとき、中間タップＣと摺動子ｄの間の抵抗値は大きく
なるが、ＨＰＦＩ　１．１１’の出力レベルとＢＰＦ１
５の出力レベルは、抵抗比が変わらず同じ特性のまま出
力レベルが低下するので、第２図（Ｂ）中−点鎖線すで
示すような周波数特性が得られる。

上述の例において、ＨＰＦＩ　１．１１’とＢＰＦ１５
によって形成される２５０Ｈｚ付近の凹（デイツプ）特
性は、車載用音響機器において、２５０　Ｈｚの周波数
帯域に生じる車室の音響特性の凸（ピーク）特性に略等
しく、車室の音響特性を補正するのに有効に働く。

第１図の例において、ＢＰＦ１５は、超低音帯域での異
常音を問題にしない場合には、ローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）と置き代えてもよい。

上述した実施例では、周波数帯域を２分割し、低音帯域
をモノラルにし、有害となる超低音帯域を減衰させるよ
うにしているが、本発明は第３図に示すようにステレオ
信号のＬチャンネル、Ｒチャンネルの各々に設けても、
第１図の場合と同様の第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示す周
波数特性が各チャンネルについて得られる。

また、上述した実施例では、基準音量以上の大音量のと
き中音帯域に対して低音帯域のみを減衰するようにして
いるが、第４図に示すような構成により、低音帯域と高
音帯域の両方を減衰させることができるようになる。

すなわち、第４図の実施例では、第２のフィルタをＬＰ
Ｆ　１５　ａとＨＰＦ１５ｂとにより構成し、ＬＰＦ１
５ａにより入力信号から低音帯域の成分を、ＨＰＦ　１
５　ｂにより入力信号から高音帯域の成分をそれぞれ抽
出し、これらをレベル調整用抵抗１６ａ及び１６ｂをそ
れぞれ介して音量調整ボリューム１３の中間タンプＣに
供給するようにしている。なお、ＢＰＦ２１の低域カッ
トオフ周波数とＬＰＦ１５ａのカットオフ周波数とは、
第１図の例のＨＰＦＩＩのカットオフ周波数とＢＰＦ１
５の高域カットオフ周波数にそれぞれ等しくてよい。そ
して、ＢＰＦ１５の高域カットオフ周波数とＨＰＦ１５
ｂのカットオフ周波数は十分に離し、１．５ＫＨｚ付近
に凹特性が形成され、第５図に示すような周波数特性が
得られるような周波数に設定される。

なお、第５図中、実線Ｃは摺動子ｄが中間タップＣに、
破線ａは入力端ａに、そして１点鎖線すはｃ−ｂ間にそ
れぞれあるときの周波数特性を示している。

このことによって、大音量時の聴感補償が有効に行われ
るだけでなく、１．５　ＫＨｚ付近の周波数帯域に存在
する車室の音響特性の凸特性を補正することができる。

以上説明した実施例によれば、ラウドネス補償をタップ
付音量調整ボリュームと、フィルタの組合せにより周波
数帯域を分割し、かつ各フィルタのカット・オフ周波数
を十分に離して凹特性を形成している。そして、この凹
特性の位置を、車室内音響空間におけるスピーカらか受
聴点までの、反射、吸音による伝送特性のアバレ、すな
わち凸特性となる帯域に略等しく、かつ各フィルタ出力
レベルを各々レベル調整用抵抗により設定して得た周波
数特性により音場補正をも行うようにしているため、自
然的な音質を提供することができる。

また、第１図及び第３図の実施例では、大音量時におけ
る低音帯域（もしくは、低高音帯域）の減衰特性により
、有害となる、アンプのクリンプ音、スピーカのツッパ
リ音や異常動作音、もしくは車室内装材のビリ音等の悪
影響を防止させることが出来る。

〔効　　果〕

以上説明したように本発明によれば、基準音量より小さ
い音量の時に中音帯域に対して低音帯域及び／又は高音
帯域を増大し、かつ基準音量より大きい音量の時に中音
帯域に対して低音帯域及び／又は高音低域を減衰するよ
うにしているため、小音量から大音量に至る広い範囲で
常に同じ自然な音質で音を聴取することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動ラウドネス装置の一実施例を
示す電気回路図、 第２図は第１図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第３図は本発明の装置の他の実施例を示す電気回路図、 第４図は本発明の装置の更に他の実施例を示す′電気回
路図、 第５図は第４図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第６図は従来装置の一例を示す電気回路図、第７図は第
６図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第８閏は従来装置の他の一例を示す電気回路図、第９図
は第８図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第１０図は等惑曲線の一例を示すグラフ、第１１図は基
準音量に対する等惑曲線の差分特性を示すグラフである
。 １１　、１１’・・・ＨＰＦ　（第１のフィルタ）、１
３．１３’・・・中間タップ付音量調整ボリューム、１
５・　ＢＰＦ（第２のフィルタ）、１５ａ−ＬＰＦ（第
２のフィルタ）、１５ｂ・・・ＨＰＦ　（第２のフィル
タ）、２１・・・ＢＰＦ　（第１のフィルタ）。 第３図 第４図 （Ａ） 第２図 第６図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間タップ付音量調整ボリュームを有し、該ボリ
   ュームにより調整される音量の大きさに応じて聴感上の
   周波特性を自動的に補償する自動ラウドネス補償装置に
   おいて、基準音量以下の小音量時に中音帯域に対し低音
   帯域及び／又は高音帯域の出力レベルを増大し、かつ基
   準音量以上の大音量時に中音帯域に対し低音帯域及び／
   又は高音帯域を減少する補償回路を有することを特徴と
   する自動ラウドネス補償装置。
2. （２）前記補償回路が、入力信号から少なくとも中音帯
   域の成分を抽出する第１のフィルタと、前記入力信号か
   ら低音帯域及び／又は高音帯域の成分を抽出する第２の
   フィルタとを有し、前記第１のフィルタの出力信号を中
   間タップ付音量調整ボリュームの入力端に供給し、かつ
   前記第２のフィルタの出力信号を中間タップ付音量調整
   ボリュームの基準音量に対応する位置に設けた中間タッ
   プに供給するようにしてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の自動ラウドネス装置。