JPH02260814A - デジタルフィルタのフィルタ係数設定方法 - Google Patents

デジタルフィルタのフィルタ係数設定方法

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JPH02260814A
JPH02260814A JP7867189A JP7867189A JPH02260814A JP H02260814 A JPH02260814 A JP H02260814A JP 7867189 A JP7867189 A JP 7867189A JP 7867189 A JP7867189 A JP 7867189A JP H02260814 A JPH02260814 A JP H02260814A
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Tatsuo Ito
辰男 伊藤
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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〕 本発明はデジタル信号処理プロセッサが通常の処理を休
止するミューティング期間中に、デジタル信号処理プロ
セッサ制御用のマイクロコンピュータに代って、デジタ
ル信号処理プロセッサが自ら他の音源の周波数に対応す
るフィルタ係数の演算処理を行って、その演算結果を新
たなフィルタ係数として用いるデジタルフィルタのフィ
ルタ係数設定方法であって、デジタル信号処理プロセッ
サ制御用のマイクロコンピュータの負担を大幅に軽減す
ることができる。
〔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デジタルフィルタ
に関する。
積和演算を高速に実行することの可能なデジタル信号処
理プロセッサ(以下DSPと称す)の出現のおかげで、
ソフトウェア処理で実現したデジタルフィルタ等による
デジタル信号処理が現実のものとなり、通信機器、オー
ディオ機器等の分野で広く普及する様になってきた。
本発明は、このデジタルフィルタの特性を変更するため
にフィルタ係数を設定する方法について言及する。
〔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
ジタル信号処理にデジタル信号処理プロセッサCD5P
)が用いられる。
第5図は従来のデジタルフィルタのフィルタ係数を設定
するためのブロック図である。以下に本図を用いてデジ
タルフィルタのフィルタ係数を設定する構成を説明する
。なお、全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わす0本図において、DS
P 1は音響フィルタを形成する複数のバンドパスフィ
ルタ(BPF )1−1からなり、各分離された信号を
グラフィックイコライザ処理し該分離された信号を合成
する処理等を行う。この例では、DSPは9個のBPF
を具備する。DSP制御用のマイクロコンピュータ2は
DSP  1を制御するコンピュータであり、デジタル
フィルタのフィルタ係数を演算したりまたはフィルタ係
数をテーブルで格納している。複数の音源3−1 、3
−2 、および3−3のうち例えば音源3−1はラジオ
またはテープレコーダ等からのアナログの音楽信号であ
り、周波数f、が38kl(zである。音源3−2はC
Dによるデジタルの音楽信号で周波数f、が44.1k
Hzであり、音源3−3はDATによるデジタルの音楽
信号であり周波数f、が4BkHzである。キー・パッ
ド6はDSP制御用のマイクロコンピュータへ指示を入
力するためのスイッチ群で、例えば前記音源の切替え指
示を行う。A/D4は音源3−1のアナログ信号をデジ
タルへ変換するものである。D/A5はデジタル信号を
スピーカに送出するためデジタル信号をアナログ信号に
変換する。表示器7はDSPでグラフィックイコライザ
処理した信号をグラフィック表示するものである。
第6図はバンドパスフィルタの構成図である。
DSP制御用のマイクロコンピュータ2は第6図に示す
フィルタ係数ao、al、a2.blおよびb2の演算
で算出し、またはデープルで格納する。ここでは5個の
アンプ10.4個の遅延器11および1個の加算器12
は第6図に示すように配設され、1個のBPFを構成す
る。このフィルタの伝送関数は次式で表わされる。
フィルタ係数は次式で算出される。
a O” (1+Gp・We /Q + We”) /
Pa 1 = (2+ 2 We”) / Pa 2 
= (I  GP ・W(+ /Q+WO”) / p
b 1 = −(−2+2W、”) /P=−a 1b
2= (1−GM・We /Q+W、”)/Pただし、 P  =1+G、・W、/Q+W、” W(1=jan(K ・f r / f t )パラメ
トリック・イコライザの場合 dB≧0のとき  c、=G、G、=1dB<Oのとき
  CF = 1 、 GM = 1 / Gグラフィ
ック・イコライザ G、=、/””−ロ、a、=1/r丁 ただし、 G = 10 +4M/201 フィルタ係数は音源f、の関数であるから、音源変更ご
とに設定する必要がある。
第7図は各バンドパスフィルタの周波数特性を示す図で
ある。これらの特性は24ビット浮動少数点累算により
求めた。DSPが9個のBPFを具備した場合本図に示
すように各BPFの周波数帯に対応する特性が上式によ
って得られる。
第8A図および第8B図は従来のDSP制御用のマイク
ロコンピュータの制御フロチャートである0本図を用い
て、次に、デジタルフィルタのフィルタ係数を設定する
までの一連の動作を説明する。ユーザによって音源に関
する指示がキーバッド1により入力される(ステップ■
)。DSP制御用のマイクロコンピュータ2によって、
音源の変更の有無が判断される(ステップ■)。音源を
変更する場合にはDSPにミューティングを指示する(
ステップ■)。
第9図はオーディオミューティングカウンタ(AMC)
を示す図である0本図では、機能変更に伴なう異音消却
のためのフェードイン・アウト形のミューティングを実
現する波形を示す。信号が0レベルになっているところ
が無音を示す。本図に示すように、ミューティング指示
がDSPにされると、フェードアウトを介してミューテ
ィング状態に至る。次にミューティング完了後に音源の
周波数f、の判断がなされ(ステップ■および■)、周
波数r、に対応したスイッチに切替えが行れる(ステッ
プ■、■および■)。周波数f、が固定されると、フィ
ルタ係数の演算を開始する。まず、序数nを0として各
係数の初期化を行い(ステップ■)、rsを上記のW6
に人力しくステップ■)する。序数nを1だけ加算して
(ステップ■)BPF 1のフィルタ係数F、(ステッ
プ1)すなわちaO〜a2.bl、b2を演算する(ス
テップ@)。ここで9個のBPFで構成されているとし
ているので序数n=9になるまで演算を行う。
(ステップ@)。演算が全て終了すると、フィルタF、
−F、の各係数ao 〜a2 、bl 、b2をDSP
へ転送する(ステップ0)。その後DSPのミューティ
ングを解除し、第9図に示すようにフェードインする(
ステップ[相])。次の指示を待つ。なお、ステップ2
で音源変更しない場合で、ユーザがキーSWで他の指示
する場合には(ステップ@))、その指示に応じて周波
数特性(レベル、Q′帯域等)をDSPへ指示する(ス
テップ■)。
ステップ[相]で判断すべき指示がない場合には、次の
指示を待つ。すなわちミューティング期間中にフィルタ
係数が演算処理される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら従来のデジタルフィルタのフィルタ係数が
D S P f11111用のマイクロコンピュータの
演算で算出されていたので、大規模なプログラムステッ
プを要し、またはこれらの演算結果をテーブルで格納す
ると大規模なメモリを要するので、DSP制御用のマイ
クロコンピュータの負担が大きく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、DSP制jlll
用のマイクロコンピュータの負担を軽減し、従来と同等
の性能を維持できるデジタルフィルタのフィルタ係数設
定方法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。本
発明は、前記問題点を解決するために、デジタル信号処
理プロセッサlが通常の処理を休止するミニ−ティング
期間中に、デジタル信号処理プロセッサ制御用のマイク
ロコンピュータ2に代ってデジタル信号処理プロセッサ
1が自から他の音源の周波数に対応するフィルタ係数の
演算処理を行って、その演算結果を新たなフィルタ係数
として用いる。
〔作 用〕
第1図において、デジタル信号処理プロセッサlが通常
の処理を休止するミューティング期間中に、該デジタル
信号処理プロセッサ1を用いて、デジタルフィルタのフ
ィルタ係数が演算処理される。したがって、従来演算処
理を行っていたデジタル信号処理プロセッサ制御用のマ
イクロコンピュータ2はデジタルフィルタのフィルタ係
数の演算処理による負担から大幅に軽減される。
〔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図は本発明の一実施例であるデジタルフィルタのフ
ィルタ係数を設定するためのブロック図である。本図に
おいて、第5図と異なる構成部分は、フィルタ係数の演
算部1−2をDSP l内に設けたことである。すなわ
ち、DSP制御用のマイクロコンピュータ2からフィル
タ係数の演算部等を削除した0次に動作を説明する。第
3図は本発明に係るDSP制御用のマイクロコンピュー
タの制御フロチャートである。本図において、DSP制
jB 用のマイクロコンピュータ2は、第8図で示すう
ち、キー・パッド入力(ステップ■)に対して、音源変
更の判断(ステップ■)、周波数の判定(ステップ■お
よび■)およびキーS界判断(ステップ0)を行い、さ
らにDSPに対しミューティング指示(ステップ■)、
周波数特性の指示(ステップ@)切替Sの周波数f、指
示(ステップ■、■および■)、ミューティング解除指
示(ステップ[相])をする。さらにフィルタF1〜F
9の入替え確認(ステップ■)を行う。よって、従来の
技術と比較してフィルタ係数の演算の負担から軽減され
ている。
第4図は本発明に係るDSPのデジタルフィルタのフィ
ルタ係数の演算フロチャートである。本図において、D
SP 1は第8図で示すうち、周波数f、への切替Sの
指示(ステップ■)に対して、フィルタF、の序数nを
0に初期化しくステップ■)、周波数f、をWoに入力
しくステップ■)序数nを1だけ加算して(ステップ■
)、フィルタF7の係数ao 〜a2 、bl 、b2
を演算しくステップ■)、序数n=9まで繰り返しくス
テップ■)終了後に求められた新しいフィルタ係数を各
フィルタの係数値と入れ替える。第3図のステップ■に
おいてDSP制御用のマイクロコンピュータ2はフィル
タ係数が入替ったことを確認し、または時間から判断し
て、DSPのミューティング解除を指示し、さらにDS
Pにフェードイン信号を送出する。DSPはこれらの指
示に基づいてミューティング解除、フェードイン処理を
実施し、信号を出力する9以上よりDSPの通常処理を
休止しているミューティング期間中に、DSPによって
デジタルフィルタのフィルタ係数を演算するので、DS
Pの通常処理に支障を及ぼさず、その有効活用を図れる
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、通常のデジ
タル信号処理を休止するミューティング期間中にD S
 P $J?I用のマイクロコンピュータに代って、D
SPが自からフィルタ係数を演算してデジタルフィルタ
のフィルタ係数を設定することとしたので、DSP制御
用のマイクロコンピュータの負担を大幅に軽減すること
ができる。
【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
本発明の一実施例であるデジタルフィルタのフィルタ係
数を設定するためのブロック図、第3図は本発明に係る
DSP制御用のマイクロコンピュータの制御フロチャー
ト。 第4図は本発明に係るデジタルフィルタのフィルタ係数
の演算フロチャート、 第5図は従来のデジタルフィルタのフィルタ係数を設定
するためのブロック図、 第6図はバンドパスフィルタの構成図、第7図はバンド
パスフィルタの周波数特性を示す図、 第8A図および第8B図は従来のDSP制御用のマイク
ロコンピュータの制御フロチャート、第9図はオーディ
オミューティングカウンタ(AMC)を示す図である。 図において、 1…デジタル信号処理プロセッサ、 2…デジタル信号処理プロセッサ制御用のマイクロコン
ピュータ、 3−1 、3−2 、3−n…音源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、デジタル信号処理プロセッサ(1)と、該デジタル
    信号処理プロセッサ(1)を制御するためのデジタル信
    号処理プロセッサ制御用のマイクロコンピュータ(2)
    とからなるデジタルフィルタであって、前記マイクロコ
    ンピュータ(2)を介して、複数の音源(3−1、3−
    2、…3−n)のある音源から他の音源へ切替える際に
    、該デジタルフィルタのフィルタ係数を新たに設定する
    フィルタ係数の設定方法において、 前記デジタル信号処理プロセッサ(1)が通常の処理を
    休止するミューテイング期間中に、前記マイクロコンピ
    ュータ(2)に代って、前記デジタル信号処理プロセッ
    サ(1)が自から前記他の音源の周波数に対応するフィ
    ルタ係数の演算処理を行って、その演算結果を新たなフ
    ィルタ係数として用いることを特徴とするデジタルフィ
    ルタのフィルタ係数設定方法。
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