JPH04150211A - グラフィックイコライザ - 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、音声信号などの入力信号を周波数分割して、
それぞれの帯域におけるゲインを調整するグラフィック
イコライザに関する。

［従来の技術］ 従来のグラフィックイコライザの一例の構成を第３図に
示す。

図において、ａｌ乃至ａ５は、それぞれ入力端子ＩＮか
ら供給される音声信号などの入力信号のゲインをそれぞ
れＧ１乃至Ｇ１５［ｄＢ］に調節するボリウムであり、
それぞれのボリウムの出力は、各々周波数特性の異なる
フィルタｂ１乃至ｂ５に供給されている。そしてそれぞ
れのフィルタ出方は加算器１で加算きれ、ざらに加算器
１の出力はゲインがＡ［ｄＢ］となるように、乗算器２
で所定の係数が掛けられ、全体のレベルが調整される。

すなわち、ポリウムａ１乃至ａ５を適当に調整すれば、
各フィルタの周波数帯域毎にゲインが調整される。ざら
に乗算器２における係数を調整することにより、出力端
子ＯＵＴにおける各周波数帯域のゲインを、　（Ｇ１＋
Ａ）、（Ｇ２＋Ａ）、（Ｇ３＋Ａ）、（Ｇ４＋Ａ）、（
Ｇｓ＋Ａ）［ｄＢ］に設定することができる。但し各フ
ィルタｂｌ乃至ｂ５の特性が干渉をおこざないものとす
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような従来のグラフィックイコ
ライザにおいては、ゲイン調整された入力信号がフィル
タｂ１乃至ｂ５を経由するため、必然的にＳ／Ｎ、Ｈ率
の悪化が避けられず、音質の劣化を招いていた。

また、全ての帯域で等しく高ゲインが得られるようにボ
リウムｂ１乃至ｂ５を調整したときには、各フィルタｂ
ｉ乃至ｂ５の周波数帯域毎にリップルが発生して、本来
得られるはずの平坦な周波数特性が得られないという欠
点を有していた。

［課題を解決するための手段］ かかる従来の課題を解決するため、本発明のグラフィッ
クイコライザは、入力信号をそれぞれ異なる周波数帯域
に分割し、それぞれの周波数帯域毎にゲインを調整して
、所望の周波数特性の出力信号を得るグラフィックイコ
ライザであって、それぞれ周波数特性の異なる複数のフ
ィルタと、各フィルタの前段または後段に設けられ、各
フィルタの入力または出力に個別係数ｋｉを乗算する第
１の乗算器と、各フィルタおよび第１の乗算器を介して
得られる信号と入力信号とを加算する第１の加算器と、
第１の加算器の出力にゲインがＡ′となるように所定の
係数を乗算する第２の乗算器と、入力信号と第１の加算
器の出力とを加算して、フィルタと第１の乗算器よりな
る回路に供給する第２の加算器と、各周波数帯域におい
て設定される目標のゲインをそれぞれＧｉ１各ゲインＧ
ｉの平均値をＧ、および全体の目標のゲインをＡとする
とき、 ｋｉ　＝　（Ｇｉ−Ｇ）／２０および Ａ’　　＝Ａ＋Ｇ を演算する演算回路とを備えたことを特徴とする。

［作用］ 上記構成のグラフィックイコライザにおいては、各周波
数帯域の成分に、その帯域の目標のゲインＧｉから各帯
域の目標のゲインの平均値Ｇを差し引いた値に比例する
係数が乗算される。このようにした結果、全ての帯域に
おけるゲインを等しく設定した場合には、各フィルタを
介した成分は零となり、フィルタを介きない入力信号成
分のみが第１の加算器から出力されるので、第１の加算
器の出力にリップルが生じることがない。

また、第１の加算器にはフィルタを介きない入力信号が
供給されているので、その分Ｓ／Ｎ、歪率が従来のグラ
フィックイコライザに比べて改善される。

［実施例］ 以下、本発明のグラフィックイコライザの一実施例を第
１図を参照して説明する。

第１図は、本発明のグラフィックイコライザの一実施例
の構成を示すものであり、従来の場合と対応する部分に
は同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

入力端子ＩＮに印加されたオーディオ信号は第１の加算
器１に印加されると共に第２の加算器１１にも印加され
る。前記第２の加算器１１には第１の加算器１からの信
号も印加されており、両信号が加算されるようになって
いる。この加算された出力信号はそれぞれ異なった周波
数帯域成分を抽出する複数のバンドパスフィルタｂ１乃
至ｂ５に印加される。これらのバンドパスフィルタｂ１
乃至ｂ５はオーディオ信号の可聴帯域を複数に分割する
ものであり、−船釣にはバンドパスの中心周波数を１オ
クタ一ブ間隔で持たせている。なお、最も低い周波数帯
域と最も高い周波数帯域を分離するフィルタｂ１とｂ５
は、それぞれローバスフィルタとバイパスフィルタにす
ることができる。

前記複数のバンドパスフィルタｂ１乃至ｂ５のそれぞれ
の出力信号は、各フィルタの出力レベルを調整する乗算
器ｃｌ乃至ｃ５にそれぞれ印加される。

前記各乗算器ｃｌ乃至ｃ５には演算回路１２からもたら
される各係数ｋｌ、　　ｋ２．　　ｋ３．　　ｋ４゜ｋ
５が印加され、これらの係数によってそれぞれの周波数
帯域成分のレベルが調節される。

前記各乗算器ｃｌ乃至ｃ５の出力は加算器１に入力され
、加算される。この加算器１の出力は前記したとおり、
加算器１１に供給されると共に、乗算器２に印加される
。

乗算器２には演算回路１２が出力する所定の係数が供給
され、これによって全帯域のゲインが八２になるように
調整される。

なお、各乗算器ｃ１乃至ｃ５は各フィルタｂ１乃至ｂ５
の後段に配置されているが、これは従来と同様に前段に
配置しても構わない。

例えばＣＰＵ等よりなる演算回路１２には各周波数帯域
における目標のゲインＧ□乃至Ｇ６、および全体の目標
のゲインＡが図示しない操作手段から供給されている。

次に上記実施例における動作を説明する。

以上の構成において、入力端子ＩＮに印加されるオーデ
ィオ信号をＸとした場合、ｘ＝ｘｌ＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４
＋ｘ５　（ｘＬ　　ｘ２＋　　ｘ３．ｘ４゜Ｘ５は前記
各バンドパスフィルタｂ１乃至ｂ５のそれぞれによって
周波数分割される各オーディオ信号成分）として表わす
ことができる。

また加算器１から出力される信号をｙとした場合、　ｙ
＝ｙｌ＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＋ｙ５　　（ｙｌ。

ｙ２．ｙ３．ｙ４．ｙ５は前記各バンドパスフィルタｂ
１．ｂ２．ｂ３．ｂ４．ｂ５のそれぞれに対応する周波
数成分）として表わすことができる。

よって加算器１１の出力はｘ＋ｙであり、各バンドパス
フィルタｂｌ、　　ｂ２．　　ｂ３．　　ｂ４．　　ｂ
５の出力はそれぞれｘｌ＋ｙｌ、ｘ２＋ｙ２．ｘ３＋ｙ
３．ｘ４＋ｙ４．ｘ５＋ｙ５となる。そして例えば第１
のバンドパスフィルタｂ１による帯域に着目してみると
、 ｙｌ＝ｘｌ＋ｋｌ　　（ｘｌ＋ｙｌ） であり、従って ｙｌ＝ｘｌ　（１＋ｋｌ）／　（１−ｋｌ）となる。

よって ｙｌ／ｘｌ＝　　（１＋ｋｌ）／　（１−ｋｌ）であり
、ゲインは ２０１　ｏｇｔｏ（１＋ｋｌ）／（１ｋｌ）［ｄＢ］と
して表わすことができる。

ここで第１のバンドパスフィルタｂ１による帯域をゲイ
ンＧ、［ｄＢ］だけ上昇きせるとすれば、演算回路１２
は係数ｋｌを、 ｋｌ＝　（Ｇ、−Ｇ）／２０ と設定する。ここにＧは、各バンドパスフィルタｂ１乃
至ｂ５による帯域の目標ゲインＧ１乃至Ｇ６の平均値（
Ｇ＝　（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ６）１５）である
。

従って ２０１　ｏ　ｇｉｏ　（ｙ　１）　／　（ｘ　１）＝２
０１ｏｇｔｏ（１＋ｋｌ）／（１ｋｌ）＝２０　ｌ　ｏ
　ｇ　ｔｏ　［１＋　　（（Ｇｌ−Ｇ）　　／　２０）
］／　［１−（（Ｇ、−Ｇ／２０）］ となる。

第２図は、以上の特性を示したものであり、横軸にＧｌ
−Ｇ、　　縦軸に２０１ｏｇｔｏ（ｙｌ）／（ｘｉ）を
とって表わしている。

特性Ａはリニアな値（Ｚ＝Ｇ、−Ｇ）を示しており、特
性Ｂは以上説明した実施例における利得特性を示してい
る。

第２図からも理解できるとおり、その利得特性は略リニ
アであると言える。従って、加算器１の出力におけるバ
ンドパスフィルタｂ１による周波数帯域成分のゲイン ２０１　ｏ　ｇ　１０［（１＋（Ｇｔ　　Ｇ）／２０）
／（１−（Ｇ□−Ｇ）／２０）］ は、（Ｇ、−Ｇ）［ｄＢ］　と近似することができる。

但し、この場合も、各フィルタの特性が干渉しないこと
が条件となる。

乗算器２におけるゲインＡ′は演算回路１２により、 Ａ’　　＝Ａ＋Ｇ とされる。

その結果、出力端子ＯＵＴにおけるゲインは、（Ｇ□−
Ｇ）　＋Ａ’　＝Ｇｌ−Ｇ＋Ａ＋Ｇ＝Ｇ１＋Ａとなる。

このゲインは、上述した第３図におけるバンドパスフィ
ルタｂ１の周波数帯域成分のゲインと同一となる。

同様に演算回路１２は、乗算器ｃｌ乃至ｃ５の係数に２
乃至に５を、次のように設定する。

ｋ２＝　（Ｇ２−Ｇ）／２０ に３＝　（Ｇ３−Ｇ）／２０ に４＝　（Ｇ、−Ｇ）／２０ に５＝　（Ｇ、−Ｇ）／２０ ここに、Ｇ２乃至Ｇ６は、バンドパスフィルタｂ２乃至
ｂ５における周波数帯域成分の目標ゲインである。

従って、これらの周波数帯域成分の出力端子ＯＵＴにお
けるゲインもそれぞれ次のようになる。

Ｇ　２　＋　Ａ Ｇ　３＋Ａ Ｇａ＋Ａ Ｇ　６＋　Ａ このようにして、各周波数帯域におけるゲインが所望の
ゲインになるように調整されるが、全ての帯域における
目標のゲインが等しく設定された場合（たとえば全ての
目標のゲインをＧ□に設定した場合）、係数ｋｌ乃至に
５は全てＯになり、加算器１には各フィルタを経ない入
力信号のみが与えられることになる。

したがって、従来発生していたリップルは発生しなくな
る。

なお、上記実施例ではそれぞれ周波数特性の異なる５つ
のフィルタを用いて、５素子のグラフィックイコライザ
について説明したが、素子の数はこれに限定されるもの
でないことは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように本発明のグラフィックイコライザによれば
、フィルタによって周波数分割された各周波数帯域の成
分に、その帯域の目標ゲインと各帯域の目標ゲインの平
均値との差に比例する係数を乗算するようにしたので、
各帯域のゲインが等しくなるように調整した場合に、リ
ップルが発生することがなくなるので、周波数特性が改
善され、しかも出力信号中にはフィルタを介ざない入力
信号の成分が含まれるので、従来のグラフィックイコラ
イザに比べて総合的なＳ　／　Ｎ、　　歪率の改善が図
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のグラフィックイコライザの一実施例の
構成を示すブロック図、第２図は第１図の実施例の動作
を説明する特性図、第３図は従来のグラフィックイコラ
イザの一例の構成を示すブロック図である。 １・・・加算器、２・・・乗算器、１１・・・加算器、
１２・・・演算回路、ａｌ乃至Ｇ５・・・ボリウム、ｂ
ｌ乃至ｂ５・・・フィルタ、ｃｌ乃至Ｇ５・・・乗算器
。 第 厘 因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号をそれぞれ異なる周波数帯域に分割し、それぞ
   れの周波数帯域毎にゲインを調整して、所望の周波数特
   性の出力信号を得るグラフィックイコライザであって、 それぞれ周波数特性の異なる複数のフィルタと、前記各
   フィルタの前段または後段に設けられ、前記各フィルタ
   の入力または出力に個別係数ｋｉを乗算する第１の乗算
   器と、 前記各フィルタおよび第１の乗算器を介して得られる信
   号と前記入力信号とを加算する第１の加算器と、 前記第１の加算器の出力にゲインがＡ′となるように所
   定の係数を乗算する第２の乗算器と、前記入力信号と前
   記第１の加算器の出力とを加算して、前記フィルタと第
   １の乗算器よりなる回路に供給する第２の加算器と、 各周波数帯域において設定される目標のゲインをそれぞ
   れＧｉ、各ゲインＧｉの平均値をＧ、および全体の目標
   のゲインをＡとするとき、 ｋｉ＝（Ｇｉ−Ｇ）／２０ および Ａ′＝Ａ＋Ｇ を演算する演算回路とを備えたことを特徴とするグラフ
   ィックイコライザ。