JPH03150910A - ディジタルオーディオ信号処理装置 - Google Patents

ディジタルオーディオ信号処理装置

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JPH03150910A
JPH03150910A JP1289246A JP28924689A JPH03150910A JP H03150910 A JPH03150910 A JP H03150910A JP 1289246 A JP1289246 A JP 1289246A JP 28924689 A JP28924689 A JP 28924689A JP H03150910 A JPH03150910 A JP H03150910A
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    • GPHYSICS
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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】 技術分野 本発明はディジタルオーディオ信号処理装置に関する。
背景技術 音場制御や音質調整をなすことができるディジタルオー
ディオ信号処理装置が公知であり、例えば、特開昭64
−72615号公報に示されている。このようなオーデ
ィオ信号処理装置は、チューナ等のオーディオ信号源か
ら出力されたオーディオ信号をディジタル処理すること
により音場制御や音質調整を施すDSP (ディジタル
信号処理プロセッサ)が設けられている。DSPは四則
演算等の演算処理を行なう演算手段だけでなく、該演算
手段に供給するオーディオ信号データを記憶するデータ
メモリやデータメモリに記憶された信号データに乗算す
る係数データを記憶する係数メモリを備えている。また
信号データを遅延させるための遅延用メモリを外付けで
きるように構成されている。更に、遅延用メモリへの信
号データの書き込みから読み出しまでの時間を示す遅延
時間データを記憶する遅延時間メモリも備えている。
DSP内においては処理プログラムに従ってメモリ間で
又はメモリから演算手段へデータが転送されて信号デー
タの演算処理が高速で繰り返し行なわれる。例えば、入
力された信号データを遅延用メモリに転送して遅延させ
ることにより遅延信号データを作成し、その遅延信号デ
ータをデータメモリを介して演算手段に転送して係数デ
ータと乗算することによりレベル減衰を考慮した反射音
データを得ることにより音響空間を作成するのである。
また、演算動作によりグラフィックイコライザを形成し
て信号データに音質調整を施すことも行なわれる。
また操作により制御モードが切り換えられる毎にDSP
外のマイクロコンピュータから新たなデータや処理プロ
グラムが転送されてDSP内のデータや処理プログラム
が書換えられ、様々な演算処理ができるようになってい
る。
しかしながら、かかるオーディオ信号データ処理装置に
おいては、通常、マイクロコンピュータが転送できるデ
ータやプログラムの単位ビット数はDSPで制御される
データの単位ビット数より少ないのでマイクロコンピュ
ータからメモリへの係数データやプログラムの転送速度
は遅くなる。
よって、データやプログラムの書換えのために比較的長
い時間が必要であった。これは例えば、モード切替によ
り2チャンネル共通の複数バンドからなるグラフィック
イコライザを形成する演算処理から2チヤンネル独立の
複数バンドからなるグラフィックイコライザを形成する
演算処理に変更するような同じグラフィックイコライザ
の場合でもプログラムの書換えのために比較的長い時間
が必要であった。
また、DSPに様々な動作モードの演算処理を行なわせ
るためにはマイクロコンピュータ側においてモード毎に
データやプログラムをメモリに記憶させておかなければ
ならないので、メモリは容量の大きなものを必要すると
いう問題点もあった。
発明の概要 [発明の目的] そこで、本発明の目的は、2チャンネル共通の複数バン
ドからなるグラフィックイコライザを形成する演算処理
から2チヤンネル独立の複数バンドからなるグラフィッ
クイコライザを形成する演算処理に、又はその逆に2チ
ヤンネル独立の複数バンドからなるグラフィックイコラ
イザを形成する演算処理から1チヤンネルの複数バンド
からなるグラフィックイコライザを形成する演算処理に
モード切替を行なう場合において比較的短時間で演算処
理の変更を完了すると共にプログラムの記憶容量を減ら
すことができるディジタルオーディオ信号処理装置を提
供することである。
[発明の構成] 本発明によるディジタルオーディオ信号処理装置は、サ
ンプリングした入力ディジタルオーディオ信号をデータ
として保持する保持手段と、保持手段の保持データを入
力し直列接続された複数のフィルタからなるグラフィッ
クイコライザを演算動作により形成しその演算結果のデ
ータを出力する演算手段とからなるディジタルオーディ
オ信号処理装置であって、複数のフィルタのうちの両端
のフィルタを除く1のフィルタはモード切替指令に応じ
て1のフィルタの直前段のフィルタの出力データを得る
と共に保持手段の保持データを1のフィルタの次段のフ
ィルタの入力に供給することを特徴としている。
実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
第1図に示した本発明の一実施例たるディジタルオーデ
ィオ信号処理装置においては、アナログオーディオ信号
がA/D変換器1を介してDSP2内の入力インターフ
ェース3に供給される。入力インターフェース3にはデ
ータバス4が接続されており、このデータバス4はデー
タ群を一時記憶するデータメモリ17及び乗算器5の一
方の入力に接続されている。乗算器5の他方の入力には
係数データを保持するためのバッファメモリ6が接続さ
れている。バッファメモリ6には係数RAM7が接続さ
れ、RA M 7には複数の係数データが記憶される。
後述のシーケンスコントローラ10からのタイミング信
号に応じてRAM7に記憶された係数データ群のうちか
ら1つの係数データが順次読み出され、それがバッファ
メモリ6に供給されて保持される。バッファメモリ6に
保持された係数データは乗算器5に供給される。ALU
(加算器)8は乗算器5の計算出力を累算するために設
けられており、一方の入力に乗算器5の計算出力が供給
され、他方はデータバス4に接続されている。ALU8
の計算出力にはアキュームレータ9が接続され、アキュ
ームレータ9の出力はデータバス4に接続されている。
データバス4には遅延データを作成するために外部メモ
リ18のデータ書き込み及び読み出しを制御するメモリ
制御回路19が接続されている。
また、データバス4には出力インターフェース11が接
続され、出力インターフェース11から出力されるディ
ジタルオーディオ信号はディジタルフィルタ12を介し
てD/A変換器13に供給される。D/A変換器13か
らは前後(フロント及びリア)チャンネルのオーディオ
信号が出力される。
A/D変換器1、インターフェース3,11、乗算器5
、係数RAM7、ALU8、アキュームレータ9及びメ
モリ制御回路19の動作はシーケンスコントローラ10
によって制御される。シーケンスコントローラ10はプ
ログラムメモリ20に書き込まれた処理プログラムに従
って動作すると共にマイクロコンピュータ14からの指
令に応じて動作する。
マイクロコンピュータ14にはキーボード16が接続さ
れている。キーボード16には音場特性が異なるホール
1、ホール2・・・の如く音場モードを指定する複数の
キーが設けられており、これらキーを操作することによ
りマイクロコンピュータ14は処理プログラムの書き換
えやRAM7の係数データの書き込み及び読み出しを制
御する。
かかる構成においては、A/D変換器1に供給されるオ
ーディオ信号は所定のサンプリング周期毎にディジタル
オーディオ信号データに変換されてインターフェース3
を介してデータメモリ17に供給されて記憶される。一
方、RAM7から読み出された係数データはバッファメ
モリ6に供給されて保持される。シーケンスコントロー
ラ10はインターフェース3からデータを読み込むタイ
ミング、データメモリ17から乗算器5へ選択的にデー
タを転送するタイミング、RAM7から各係数データを
出力するタイミング、乗算器5の乗算動作タイミング、
ALU8の加算動作タイミング、アキュームレータ9の
出力タイミング及びインターフェース11から演算結果
のデータを出力するタイミング等のタイミングをとる。
これらのタイミングが適切にとられることにより、例え
ば、バッファメモリ6から係数データα1が、またデー
タメモリ17からデータd1が乗算器5に供給され、乗
算器5において先ず、α1 ・dlが演算される。この
α1 ・dlが演算されるとALU8において0+α1
 ・diが演算され、その演算結果がアキュームレータ
9において保持される。次いで、バッファメモリ6から
係数データα2が、またデータメモリ17からデータd
2が出力されると、乗算器5においてα2・dlが演算
され、アキュームレータ9からα1 φd1が出力され
て、ALU8においてα1 ・d1+α2φd2が演算
され、その演算結果がアキュームレータ9において保持
される。これを繰り返すことによりΣαt・dtが算出
される。
また、遅延データを作成する場合にはデータメモリ17
からデータが読み出されてデータバス4を介してメモリ
制御回路19に供給される。メモリ制御回路19は外部
メモリ18に供給されたデータを順次書き込み、書き込
んだ後、予め定められた遅延時間だけ経過するとそのデ
ータを読み出しそれを遅延データとする。その遅延デー
タはデータバス4を介してデータメモリ17に供給され
て記憶され上記の演算動作に用いられる。
かかる本発明によるディジルタオーディオ信号処理装置
において第2図に示すように7つのフィルタGEQIな
いしGEQ7により前後チャンネルの2出力の7バンド
のグラフィックイコライザを形成する場合、プログラム
メモリ20には第3図(a)に示すような処理順番の処
理プログラムがマイクロコンピュータ14によって書き
込まれる。
すなわち、先ず、第1処理ルーチンにてデータを入力し
、第2処理ルーチンにて1バンド(1周波数帯域)分の
グラフィックイコライザフィルタGEQ1を演算処理に
より形成し、第3処理ルーチンにて1バンド分のフィル
タGHQ2を演算処理により形成し、・・・・・・・・
・・・・第8処理ルーチンにて1バンド分のフィルタG
EQ7をeLn処理により形成し、そして第9処理ルー
チンにて演算結果、すなわちフィルタGEQ7からの出
力データをフロントチャンネル又はリアチャンネルとし
ての第1出力及び第2出力0UTI及び2に供給する。
例えば、グラフィックイコライザの1バンド分の動作を
述べると次のようになる。先ず、第1ステツプにおいて
データメモリ17のn番地からオーディオ信号データd
。を読み出し、またRAM7から係数データα】を読み
出してバッファメモリ6に転送することにより乗算器5
にて乗算させる。その乗算結果α1 ・dnには第1ス
テツプより2ステツプ後の第3ステツプにおいてALU
8によって0が加算されてその加算結果がアキュームレ
ータ9に保持される。
第2ステツプにおいてはデータメモリ17のn−1番地
から信号データd旧を読み出し、読み出された信号デー
タd。−1とRAM7から新たに読み出した係数データ
α2とを乗算器5にて乗算させる。その乗算結果α2 
・dn−1には第4ステツプにおいてALU8によって
アキュームレータ9の保持値(第3ステツプの加算結果
)が加算されてその加算結果がアキュームレータ9に保
持される。
次いで、第3ステツプにおいては3ステツプ前のアキュ
ームレータ9の保持値(1バンドの最終演算値)GEQ
旧をデータメモリ17のn−2番地及び乗算器5に転送
して係数データα3と乗算器5にて乗算させる。その乗
算結果α3 ・GEQn−+には第5ステツプにおいて
ALU8によってアキュームレータ9の保持値(第4ス
テツプの加算結果)が加算されてその加算結果がアキュ
ームレータ9に保持される。
第4ステツプにおいてはデータメモリ17のn+2番地
から信号データd n12を読み出し、読み出した信号
データd n+2とRAM7から新たに読み出した係数
データα4とを乗算器5にて乗算させる。
その乗算結果α4 ・d n+2には第6ステツプにお
いてALU8によってアキュームレータ9の保持値(第
5ステツプの加算結果)が加算されてその加算結果がア
キュームレータ9に保持される。そして第5ステツプに
おいてはデータメモリ17のn+1番地から信号データ
d n+1を読み出し、読み出された信号データd n
ilと読み出された係数データα5とを乗算器5にて乗
算させる。その乗算結果α5・d nilには第7ステ
ツプにおいてALU8によってアキュームレータ9の保
持値(第6ステツプの加算結果)が加算されてその加算
結果がアキュームレータ9に保持される。このようにし
てグラフィックイコライザの1バンド分のオーディオ信
号データが得られ7バンド分だけ上記と同様の動作が行
なわれる。なお、各係数データはキーボード16からの
バンド毎のレベル指令に応じてマイクロコンピュータ1
4内のメモリから読み出されてRAM7に転送されたも
のである。
第4図は上記の7バンドのグラフィックイコライザの演
算処理と同一の処理動作を行なう等価回路を示しており
、この等価回路はバンド毎に2次11R型フイルタから
構成されている。1バンド分についてフィルタGEQ1
を参考にして説明すると、データ信号が供給される入力
端には係数乗算器31及び遅延素子32が接続されてい
る。遅延素子32の出力には係数乗算器33及び遅延索
子34が接続されている。遅延素子34の出力には更に
係数乗算器35が接続されている。係数乗算器31,3
3.35の各出力は加算器36に接続されている。加算
器36の出力にはフィルタGEQ2が接続されると共に
遅延素子37が接続されている。遅延素子37の出力に
は係数乗算器38及び遅延素子39が接続されている。
遅延素子3つの出力には更に係数乗算器40が接続され
ている。係数乗算器38.40の各出力も加算器36に
接続されている。
遅延素子32.34,37.39の各遅延時間はシーケ
ンスコントローラ10からのタイミング信号によりデー
タ人力の周期すなわち1サンプリング周期に相当する。
よって、乗算器33に供給されるデータは乗算器31に
供給されるデータより1サンプル前のデータであり、乗
算器35に供給されるデータは乗算器31に供給される
データより2サンプル前のデータである。乗算器38゜
40についても同様である。遅延素子37. 39はフ
ィルタGHQ2と共用される。なお、フィルタGHQ2
ないしGEQ7もGEQIと同様に構成されている。
次に、キーボード16の操作により切替信号が発生して
モードが変更され、第5図に示すように前後チャンネル
独立で3バンドのグラフィックイコライザが形成される
場合について説明する。
マイクロコンピュータ14は切替信号に応じてプログラ
ムメモリ20のプログラムを書き換える。
その書き換えの際には第3図(a) 、(b)に示すよ
うに第5処理ルーチン及び第9処理ルーチンのみを書き
換える。プログラムメモリ20のその他のルーチンは維
持される。この書き換えにより、第5処理ルーチンにお
いてはフィルタGEQ3からの出力データを前方チャン
ネルの第1出力OUT 1に供給し、第1処理ルーチン
で入力したデータと同一データをフィルタGEQ5に入
力する。第9処理ルーチンにおいてはフィルタGEQ7
からの出力データを後方チャンネルの第2出力0UT2
に供給する。
第6図は上記の3バンドのグラフィックイコライザの演
算処理と同一の処理動作を行なう等価回路を示している
。すなわち、第4図に示した7バンドのグラフィックイ
コライザの等価回路のGEQ4の部分が出力0UT1と
なると共にデータメモリ17に保持されたデータをGE
Q5に供給する回路となる。また出力0UTI、OυT
2の部分が出力0UT2のみとなる。
なお、7バンドのグラフィックイコライザから2つの3
バンドのグラフィックイコライザに切り替える場合には
各フィルタの中心周波数等の周波数特性も変更される。
これはモード切替の際にマイクロコンピュータ14がR
AM7内の係数データを変更することにより行なわれる
。すなわち、第4図に示した等価回路の全ての乗算器の
乗算係数を変更するのである。
また、上記した実施例においては、モノラル信号の場合
について説明したが、ステレオ信号の場合には上記した
演算動作がステレオチャンネル数分だけ繰り返される。
更に、上記した実施例においては、7バンドのグラフィ
ックイコライザから2つの3バンドのグラフィックイコ
ライザに切り替える場合について説明したが、2つの3
バンドのグラフィックイコライザから7バンドのグラフ
ィックイコライザ、に切り替える場合についての動作も
同様である。また、7バンドのグラフィックイコライザ
から2バンド及び4バンドのグラフィックイコライザに
切り替える場合についての動作も同様である。
発明の効果 本発明によるディジタルオーディオ信号処理装置におい
ては、入力データを保持すると共に直列接続された複数
のフィルタからなるグラフィックイコライザを演算動作
により形成しその演算結果のデータを出力し、モード切
替指令に応じて複数のフィルタのうちの両端のフィルタ
を除く1のフィルタを1のフィルタの直前段のフィルタ
の出力データを得ると共に保持データを1のフィルタの
次段のフィルタの入力に供給して2つのグラフィックイ
コライザを形成することが行なわれる。よって、2チャ
ンネル共通の複数バンドからなるグラフィックイコライ
ザを形成する演算処理から2チヤンネル独立の複数バン
ドからなるグラフィックイコライザを形成する演算処理
に、又はその逆にモード切替を行なう場合においてプロ
グラムの一部だけ変更すれば良いので比較的短時間で演
算処理の変更を完了させることができる。例えば、上記
した実施例の如く2次11R型フイルタをプログラム演
算処理により形成すれば特に少ないステップ数で、すな
わち短時間でモード切替が可能となる。また、各モード
に対応するプログラムをメモリに全て記憶させておく必
要がないのでメモリの記憶容量を減らすことができ、誤
動作の発生も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図の装置において演算処理により形成される7バンド
のグラフィックイコライザを示すブロック図、第3図(
a) 、 (b)は第1図の装置中のDSPのプログラ
ムを示す図、第4図は7バンドのグラフィックイコライ
ザの演算処理と同一の処理動作を行なう等価回路を示す
回路図、第5図は第1図の装置において演算処理により
形成される2つの3バンドのグラフィックイコライザを
示すブロック図、第6図は2つの3バンドのグラフィッ
クイコライザの演算処理と同一の処理動作を行なう等価
回路を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 2・・・DSP 3.11・・・インターフェース 5・・・乗算器 8・・・ALU 9・・・アキュームレータ 0・・・シーケンスコントローラ 7・・・データメモリ 0・・・プログラムメモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サンプリングした入力ディジタルオーディオ信号をデー
    タとして保持する保持手段と、保持手段の保持データを
    入力し1サンプリング周期毎に直列接続された複数のフ
    ィルタからなるグラフィックイコライザを演算動作によ
    り形成しその演算結果のデータを出力する演算手段とか
    らなるディジタルオーディオ信号処理装置であって、前
    記複数のフィルタのうちの両端のフィルタを除く1のフ
    ィルタはモード切替指令に応じて前記1のフィルタの直
    前段のフィルタの出力データを得ると共に前記保持手段
    の保持データを前記1のフィルタの次段のフィルタの入
    力に供給することを特徴とするディジタルオーディオ信
    号処理装置。
JP1289246A 1989-11-07 1989-11-07 ディジタルオーディオ信号処理装置 Expired - Lifetime JPH07114337B2 (ja)

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US07/598,380 US5210806A (en) 1989-11-07 1990-10-16 Digital audio signal processing apparatus
DE4035408A DE4035408C2 (de) 1989-11-07 1990-11-07 Digitale Tonsignalverarbeitungseinrichtung

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