JPH02260811A - グラフィックイコライザ駆動回路 - 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】 〔概　要〕 本発明は複数のバンドパスフィルタの周波数帯に順次一
致させかつ周期的にグラフィックイコライザ処理された
信号を通過させる周波数帯可変の可変バンドパスフィル
タと、該可変バンドパスフィルタの出力信号を平滑化し
、表示用データ出力信号を出力するローパスフィルタと
を有してなるグラフィックイコライザ駆動回路であって
、従来のグラフィックイコライザの性能を維持しつつ、
ローパスフィルタの数を大幅に削減できる。

〔産業上の利用分野〕

本発明はオーディオシステムにおけるグラフィックイコ
ライザ駆動回路に関するものである。

特に、本発明は音響フィルタと一体形のグラフィックイ
コライザ駆動回路に言及する。

［従来の技術〕 はじめに、従来のオーディオシステムでは音声信号のデ
ィジタル信号処理にＤＳＰ（口１ｇ１ｔａｌ　Ｓｉｇｎ
ａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）が用いられている。第７図は
従来のＤＳＰを用いたオーディオシステムの構成を説明
する図である。以下に本図を用いてオーディオシステム
の構成を説明する。なお企図を通じて同様の構成要素に
ついては同一参照番号または記号をもって表す。本図に
おいて、音源はＦＭ放送、ＡＭ放送、カセットデツキな
らびにＣＤおよびＤＡＴによるものがある。アンテナ１
０１はＦＭチューナ１０２およびＡＭチューナ１０３に
接続される。

８亥ＦＭチューナ１０２および８亥ＡＭチューナ１０３
はスーパヘテロダイン方式のＰＬＬシンセサイザ・チュ
ーナである。ＦＭチューナ１０２　、ＡＭチューナ１０
３は、その構成がはり同一で、高周波増幅器（ＲＦ）、
ミクサ（ＭＩＸ）　、中間周波増幅器（ＩＦ）、検波器
（ＤＥＴ　）および局部発振器（ＬＯ）からなり、フェ
ーズロックループ（ＰＬＬ）および低域ろ波フィルタ（
ＬＰＦ　）が接続されている。

カセットデツキアンプ１０４は、ヘッド、ＥＱＬ（ｅｑ
ｕａｌｔｚｅｒ）アンプ、フラットアンプおよびノイズ
・リダクションのドルビーからなる。

１６ビツトＡ／Ｄ変換器１０５は切替スイッチと共にＦ
Ｍ放送、ＡＭ放送、カセットデツキの各音源を切替え、
この音源を１６ビツトで量子化するアナログ−ディジタ
ル変換器である。

６ビツトＡ／Ｄ変換器１０６は切替スイッチと共にＦＭ
またはＡＭの電界強度をチエツクするためのシグナルレ
ベルをディジタル量に変換するアナログディジタル変換
器である。

ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）１０７は、１
６ビツトＡ／Ｄ変換器１０５ならびＣＤおよびＤＡＴ入
力端１１５からディジタル音声信号を入力し、該音声信
号を処理加工するディジタル信号処理プロセッサで後に
詳細に説明する。

１６ビツ）Ｄ／Ａ変換器１０Ｂは、ディジタル量化され
ている音声信号を再びアナログ信号に戻すディジタル−
アナログ変換器である。

パワーアンプ１０９は、該１６ビツトＤ／Ａ変換器１０
Ｂの信号をスピーカ１１０に出力するためのものである
。

デイスプレィ１１１は各音源（コンポーネント）の例え
ばグラフィックイコライザの動作状態をユーザに知らせ
るためのモニターである。デイスプレィとしては発光ダ
イオードデイスプレィ（ＬＥＤ）、液晶デイスプレィ（
ＬＣＤ）　、螢光デイスプレィ（ＶＦＤ）が使用されう
る。

カセット・デツキおよびデツキ駆動部１１２はカセット
・デツキ（メカニズム部）とデツキを駆動するための駆
動回路である。

制御用マイクロコンピュータ１１３は、オーディオシス
テム全体を制御するためのマイクロコンピュータでキー
バッドマトリックス１１４よりユーザの指示を読み取り
、それに関連する各部を制御し、その結果をデイスプレ
ィ１１１に表示する。

キーバッドマトリックス１１４は、各音源（コンポーネ
ント）を動作させるためユーザの指示を受けるスイッチ
群である。

次に本図を用いてオーディオシステムの動作を説明する
。アンテナ１０１より受信した信号は、制御用マイクロ
コンピュータ１１３からの分周比（Ｎ値）によりＰＬＬ
等を介してＦＭチューナ１０２およびＡＭチューナ１０
３により同調、増幅、検波等の処理がなされ、ＦＭコン
ポジット信号またはＡＭコンポジット信号が得られる。

これらの信号およびカセットデツキアンプ１０４の出力
信号であるカセットテープ信号は１６ビツトＡ／Ｄ変換
器によりアナログ信号からディジタル信号に変換される
。これらの信号ならびにＣＤおよびＤＡＴディジタル音
声信号は制御用マイクロコンピュータ１１３によって制
御されるディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）　１
０７において一定の処理をなされる。

処理された信号はその後１６ビツ）Ｄ／Ａ変換器により
アナログ信号に戻されパワーアンプ１０９によって電力
増幅されてスピーカ１１０を鳴らし、さらに、デイスプ
レィ１１１に出力される。

第８図は従来のグラフィックイコライザ駆動回路図であ
って、これによって処理された音声データは第７図のデ
イスジ１４１１１表示される。本図においてバンドパス
フィルタアレー１２０は複数のバンドパスフィルタから
なりアナログ音声入力を複数の周波数帯域に分離し一定
の処理をした後に音声出力として出力する。説明を容易
にするためにアナログ回路、例えばＬ＾３６０５のＩＣ
回路で示す。

ＬＥＤアレー１２１は前記バンドパスフィルタアレー１
２０のバンドパスフィルタと同一数のＬＥＤアレー列を
有し、各アレー列では音声レベルを表示する複数のＬＥ
Ｄを設けている。前記バンドパスフィルタアレー１２０
の各バンドパスフィルタと各ＬＥＤアレー列は対応して
、連動スイッチにより周期的に接続される。

ＬＥＤ駆動部１２２はＬＥＤアレー１２１のＬＥＤを点
灯させる駆動部である。

第９図は従来の音響フィルタと一体形のイコライザ駆動
回路を示すブロック図で、第８図のバンドパスフィルタ
アレー１２０を説明するもので、第７図のディジタル信
号処理プロセッサ（＋）ＳＰ　）に含まれる。なお参照
番号１−１〜１−ｎおよび４で示す構成要素は音響フィ
ルタに本来的なものである。

第９図において、バンドパスフィルタ部（ＢＰＦ　）１
−１　、１−２、−＝、　１−ｎは周波数をｎ分割し、
各周波数帯で後述する一定の処理をする。

ローパスフィルタ（ＬＰＦ）　２−１　、２−２　、・
・・２−ｎは前記各バンドパスフィルタ１−１．１−２
、・・・、１−ｎの出力側に接続され、出力を平均化す
る。

音声信号入力端Ｄｉｎから入力された信号は、各バンド
パスフィルタ部１−１〜１−ｎを通過し、さらに一定の
処理がなされ、加算器４で合成された後、音声信号出力
端Ｄｏｕｔから出力され、スピーカ１１０に送出される
。一方各バンドパスフィルタ部１−１〜１−ｎの出力信
号は各ローパスフィルタ２−１〜２−ｎを介して、表示
用データ出力端Ｇｏｕｔｌ　＝Ｇｏｕｔｎから出力され
、デイスプレィ１１１へ至る。第１０図はデイスプレィ
における表示を説明する図である。本図（ａ）に示す周
波数分布の音声信号は上記処理がなされた後本図（ｂ）
に示すように表示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のグラフィックイコライザ駆動回路
（第９図）によると、音響フィルタの特性改善のために
周波数帯域数を増加させた場合、バンドパスフィルタ１
−１〜１−ｎの数を増加させなければならず、したがっ
てグラフィックイコライザ駆動回路としてのローパスフ
ィルタ２−１〜２−ｎの個数をも増加させなければなら
ないことから、製造上素子数が増えコスト高になるとい
う問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ローパスフィルタ
の個数を最小限としたままで従来と同等の性能を維持で
きるグラフィックイコライザ駆動回路を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図である０本
発明では前記問題点を解決するために複数のバンドパス
フィルタ１−１　、１−２　、・・・、１−ｎによって
イコライザ処理された信号を合成する加算器４の後に、
前記複数のバンドパスフィルタの周波数帯に順次一致さ
せかつ周期的に前記イコライザ処理された信号を通過す
るように周波数帯を可変にする可変バンドパスフィルタ
３を設け、該可変バンドパスフィルタ３の出力信号を平
滑化し、表示用データ出力信号を出力するローパスフィ
ルタ２を設けている。

〔作　用〕

第１図において、可変バンドパスフィルタ３はディジタ
ル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）によって高速に可変す
るので、複数のバンドパスフィルタでイコライザ処理さ
れた信号を順次抽出し、ローパスフィルタ２は該イコラ
イザ処理された信号を平滑化して、表示用データ出力信
号を出力する。したがって従来のように、各バンドパス
フィルタ毎にローパスフィルタを設けずに従来と同様の
イコライザ表示用データ信号を生成することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第２図は本発明の実施例におけるＤＳＰのソフトウェア
のフィルタ処理を表わす信号線図である。

これは第７図に示すディジタル信号処理プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）　１０７におけるフィルタ処理を説明したもので
ある。このフィルタ処理ではｎ個のバンドパスフィルタ
１−１　、１−２　、・・・、１−ｎは音声信号入力端
Ｄｉｎからのディジタル入力信号をｎ個の周波数帯域に
分離する。各バンドパスフィルタ１−１〜１−ｎは乗算
器、遅延器および加算器からなるフィルタであり、各乗
算器の係数は、例えばバンドパスフィルタ１−１のに、
。＋　Ｋ＋＋　＋　ＫＨｚ　＋　ＫＩＳ　＋ＫＩ４およ
びＫＩＳで示される。第７図の制御用マイクロコンピュ
ータ１１３によって後述するように計算されＤＳＰに転
送され、設定される。各バンドパスフィルタ１−１〜１
−ｎは設定された係数Ｋ　ｌ。

〜ＫＩＳに基づいて所定周波数帯の音声信号のみを通過
させ、音声信号を所定量だけ高めたり低くめたりする処
理を行う。加算器４は各周波数帯のバンドパスフィルタ
の音声信号を合成し、合成された信号は音声出力端Ｄｏ
ｕｔに送出される。可変バンドパスフィルタ３は、例え
ば前記バンドパスフィルタ１−１において、係数ＫＩＳ
を有する乗算器を除いた構成に一致し、乗算器の係数に
０゜、　Ｋｏ。

Ｋｏｔ、ＫｏｚおよびＫ（１４は、各バンドパスフィル
タ１−１　、１−２　、・・・、１−ｎに一致するよう
周期的に変化せしめられる可変バンドパスフィルタであ
る。ローパスフィルタ２は可変バンドパスフィルタ３の
出力を平滑化し、平滑化された信号はメモリに一時保持
され、デイスプレィ１１１に表示される。

第３Ａ図は制御用マイクロコンピュータにおける各ＢＰ
Ｆの定数作成フロチャートであり、第３Ｂ図は可変バン
ドパスフィルタ３によるデータ処理フロチャートである
。さらに第４図はキーバッドマトリックスから制御用マ
イクロコンピュータへの指示を示す図である。まず第４
図の（ｂ）では、あるバンドパスフィルタ１−１〜１−
ｎの周波数（ｆｌ）帯のカットオフ周波数の低側（ｆａ
ｔ）および高側（ｆ＋ｎ）を第４図の（ａ）の各←、→
スイッチによって可変にでき、音声レベルを各↑。

↓スイッチによって可変にできる。これらのスイッチ操
作は第７図のキーバッドマトリックス１１４からなされ
る０次に第３Ａ図において、バンドパスフィルタ１−１
の周波数帯ｆ、のカットオフ周波数の低側ｆｌＬを→方
向（高い方向）にずらすためスイッチオンすると（以下
ｆＩＬ→５Ｗｏｎのように記す）（ステップａ）、カッ
トオフ周波数の低側Ω。

はΩ１．＝Ω、＋ΔΩ１１に設定される。ΔΩ、量はス
イッチの押されている時間によって定まる。Ω、１＝最
大となるとスイッチ操作以前の状態に戻る。

カットオフ周波数の低側ｆｌＬを低い方向にずらす場合
には前記ｆｌＬ→５ＷｏｎをせずにｆｌＬ←５Ｗｏｎを
する（ステップｂ）、この場合カットオフ周波数の低側
Ω、はΩ、＝Ω１１−ΔΩ１１に設定される（ステップ
ｆ）。Ω、＝最小となるとスイッチ操作以前の状態に戻
る。同様にしてカットオフ周波数の高側Ω１ｔはステッ
プｃ９ｇまたはステップｄ、ｈによってΩ、−ΩＩ□＋
ΔΩ、ｔまたはΩ１ｔ＝Ω１□−ΔΩ１□に設定される
。これらのカットオフ周波数が定まるとバンドパスフィ
ルタの乗算器の係数ＫＩｏ　＋　Ｋ、ｒ　Ｋｌｚ　＋　
Ｋ＋ａおよびに、４が制御用マイクロコンピュータ１１
３によって計算される（ステップｍ）。

次に【、↑５Ｗｏｎにすると（ステップｉ）、音声レベ
ルｎｌｓはｎ＋ｓ＝ｎ＋ｓ＋Δ１１１５に可変される（
ステップｋ）。ｎ１ｓ−最大となるとｆｌ　↑５Ｗｏｎ
操作前の状態に戻る。音声レベルｎ１５を低い方にずら
す場合にはｆ、　　↓Ｓｏｎにすると（ステップｊ）音
声レベルｎｌｓはｆｉ、、＝ｌｌ、Ｓ−Δｎ１５に可変
される（ステップｌ）。ｎｌ、＝最小となるとｆ、　　
↓Ｓｏｎ操作前の状態に戻る。このようにしてｎ１５を
決定するとバンドパスフィルタ１−１の乗算器の係数Ｋ
ＩＳがＫ　、、＝　１　Ｏｒ＋Ｉｓ／Ｉ１１のように計
算される。上記で求めた係数を制御用マイクロコンピュ
ータ１１３が内蔵するテーブルから各ゲインに応じて引
き出しディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）　１０
７へ転送する（ステップｎ）。ディジタル信号処理プロ
セッサ（ＤＳＰ）　１０７と制御用マイクロコンピュー
タ１１３との間はデータ通信が可能である。フィルタ係
数の書き込みは、ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳ
Ｐ）　１０７のアドレスとデータを指示することによっ
て実行される。引き続き順次、周波数帯ｆ２の処理（ス
テップ０）・・・、ｒ７の処理（ステップｐ）を行い、
第３Ｂ図のステップ■に移る。

第３Ｂ図では、ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ
）　１０７における可変バンドパスフィルタ３の乗算器
の係数をバンドパスフィルタｌ−ｎの乗算器の係数（Ｋ
ｆｉＳを除く）に置き替える（ステップｇ）。

この可変バンドパスフィルタ３を通過したデータＢ、、
をローパスフィルタ３で平滑し、これから読み出す（ス
テップｒ）。読み出したデータをバンドパスフィルタに
ｌ−ｎの表示するバッファにストアする（ステップＳ）
。序数ｎをｎ＋１にしくステップｔ）、ｎ＝ｍａｘにな
るまで以上の動作を繰り返す（ステップＵ）。ｎ　””
　ｎ　ｅｒｍｘのときｎ＝０とし、読み出したデータを
制御用マイクロコンピュータへ送信し、メモリにストア
する。またディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）　
１０７からの信号データの読み出しはＤＳＰのアドレス
を指示することにより実行される。またステップ■に戻
って、新たな係数が更新されうる。ディジタル信号処理
プロセッサ（ＤＳＰ）　１０７において、１つのバンド
パスフィルタのデータＢ７をバッファにストアするまで
のデータサイクル時間（ステップｇ−ｕ）は２３ｎｓｅ
ｃである。一方、制御用マイクロコンピュータ１１３は
ｌμｓｅｃでｎ個のバンドパスフィルタのデータＢ＋、
Ｂｚ、・・・、Ｂ７をデイスプレィ１１１に表示する。

従って本実施例での可変バンドパスフィルタ３は１　ｕ
ｓｅｃ　／２３ｎｓｅｃ＝約４０個のバンドパスフィル
タのデータを処理できることになる。

第５図はスペクトルアナライザを表示するためのフロチ
ャートである。本図ではグラフィックイコライザの機能
を有する各バンドパスフィルタで処理された音声データ
Ｂ、を指定する（ステップａ〕。ｎ−ｎ□、でなければ
（ステップｂ）ディジタル信号処理プロセッサＣＤ５Ｐ
）　１０７から音声データＢ、、が制御用マイクロコン
ピュータ−１３の指示により読み出される（ステップＣ
）０次に音声データＢ７の絶対値化が行われ（ステップ
ｆ）、この絶対値化された音声データＢ１は表示データ
にう 変更される（ステップｇ）。第６図は音声レベルデータ
を１スペクトル当り７個のＬＥＤで表示する場合の絶対
値化された音声レベルデータおよび表示データを示す図
である。本図の左欄のＢ、、のデータは１６進法−１６
ビツトで表現され音声レベルＢ、、は７分割され、それ
ぞれが属する領域にあるとき表示データ０，１．・・・
、７と表示される。

音声信号が表示データに変更されると、デイスプレィｔ
ｘｔの回路に出力される（ステップｈ）。次に序数ｎを
１だけ加算して次の周波数帯の音声レベルの処理に進む
（ステップａ）。ｎ　＝ｌＩａｘのとき（ステップｂ）
には序数ｎをｎ＝１に設定し上記処理を繰り返す（ステ
ップｄ、ｅ）。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、１つの可変
バンドパスフィルタによって、周期的かつ高速に各バン
ドパスフィルタで分離して、グラフィックイコライザ処
理された信号を抽出可能となったので、従来のグラフィ
ックイコライザの性能を維持しつつ、ローパスフィルタ
の数を大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図、第２図は
本発明の実施例におけるＤＳＰのソフトウェアの処理を
表わす信号線図、 第３Ａ図は制御用マイクロコンピュータにおける各ＢＰ
Ｆの定数作成フロチャート、 第３Ｂ図は可変バンドパスフィルタによるデータ処理フ
ロチャート、 第４図はキーバッドマトリックスから制御用マイクロコ
ンピュータへの指示を示す図、第５図はスペクトルアナ
ライザ表示をするためのフロチャート、 第６図は音声レベルデータを１スペクトル当り７個のＬ
ＥＤで表示する場合の絶対値化された音声レベルデータ
および表示データを示す図、第７図は従来のＤＳＰを用
いたオーディオシステムの構成図、 第８図は従来のグラフィックイコライザ駆動回路、 第９図は従来の音響フィルタと一体形のグラフィックイ
コライザ駆動回路を示すブロック図、第１０図はデイス
プレィにおける表示を説明する図である。 図において、 １−１　、１−２　、・・・、１−ｎ・・・バンドパス
フィルタ、 ２・・・ローパスフィルタ、 ３・・・可変バンドパスフィルタ、 ４・・・加算器、　　　　　Ｄｉｎ・・・入力音声信号
、Ｄｏｕｔ・・・出力音声信号、 Ｇｏａｔ・・・表示用データ出力。 本発明の原理構成を示すブロック図 第１図 Ｇｏａｔ・・・表示用ｆ−タ出力Ｍ号 あ 可変バンドパスフィルタｌこよるデータ処理フローチャ
ト 第３Ｂ図 キーバッドマトリックスかう制御用マイクロコンピュへ
の指示を示す図 夕 第 図 スペクトルアナライザ表示をするためのフローチャート
を示す図 第 図 ＬＥＤ アレ 第１列第２列 第７列 デイスプレィ］こおける表示を説明する図第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音響フィルタを形成する複数のバンドパスフィルタ
   （１−１、１−２、…、１−ｎ）によって入力音声信号
   （Ｄｉｎ）を複数の周波数帯に分離し、各該分離された
   信号をグラフィックイコライザ処理し、各該グラフィッ
   クイコライザ処理された信号を加算器（４）によって合
   成した後に出力音声信号（Ｄｏｕｔ）を生成して前記音
   響フィルタの出力とすると共に、前記各グラフィックイ
   コライザ処理された信号を表示用データ出力信号（Ｇｏ
   ｕｔ）として抽出可能に構成されるグラフィックイコラ
   イザ駆動回路において、 各前記複数のバンドパスフィルタ（１−１、１−２、…
   、１−ｎ）の周波数帯に順次一致させかつ周期的に前記
   各イコライザ処理された信号を通過させる周波数帯可変
   の可変バンドパスフィルタ（３）と、 該可変バンドパスフィルタ（３）の出力信号を平滑化し
   、前記表示用データ出力信号（Ｇｏｕｔ）を出力するロ
   ーパスフィルタ（３）とを有してなることを特徴とする
   グラフィックイコライザ駆動回路。