JPH04284799A - 音響装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカーシステムか
ら放射される音の周波数特性を、実際に音を聞く環境で
平坦な特性に、または所望する特性に自動的に設定でき
る音響装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本来、音楽を聞く事を目的とする音響装
置の周波数特性は、再生音を原音に近づける為や、色々
な環境で使用することを想定して可能な限り低域および
高域の延びた平坦な周波数特性と成るように努力がなさ
れてきた。このような周波数特性を、客観的、定量的に
評価するために、音響装置は、一般に無響室で測定して
、その周波数特性が平坦になるように設計制作される。 しかしながら、アンプ出力やスピーカーシステムの無響
室での周波数特性が平坦であっても、実際に音を聞く部
屋の環境により、聴取者であるユーザーの聞く音圧周波
数特性は色々な変化を受けて好ましくない変化を生じる
ことがある。

【０００３】そのような例として、前後左右に壁が有る
ために音が反射されて低域の周波数帯域が上昇するよう
に成ること、また、音が反射により定常波が発生して音
圧特性にピークやディップを生じるようになることなど
が挙げられる。しかも、反射の仕方は、音響装置の設置
される部屋の環境、つまり壁の性質や位置や大きさ等に
より変わるため、ユーザーは、スピーカーシステムの設
置場所を色々に変えて好ましい音圧周波数特性の得られ
る場所を探したり、壁に布などを貼って反射の程度をコ
ントロールしたりして、希望する音圧周波数特性を得よ
うと努力することになる。

【０００４】そこで、上記のような音響装置では、より
容易に希望する音圧周波数特性を得るため、スピーカー
システムから放射される音の周波数特性をコントロール
する回路が設けられている。そのような回路として、Ｂ
ＡＳＳ、ＴＲＥＢＬＥのような低域、高域周波数帯域の
２点で可変するものや、５点、１０点といった多数の周
波数帯域で音響装置の電気的周波数特性を可変するグラ
フィックイコライザー等が知られている。

【０００５】これらのものは結果として、スピーカーよ
り放射される音の音響出力を増減するが、一般のユーザ
ーは、実際に聴取位置にて音楽などの信号を再生しなが
ら上記グラフィックイコライザーなどを色々調整して、
人間の聴覚、感性で大体の所を判断することにより、希
望する音場感、つまり音圧周波数特性を得ている。

【０００６】一方、上記のように一度調整された音響装
置において、スピーカーの設置位置を移動したり、音響
装置の部屋を変えたりした場合にも、その音圧周波数特
性は微妙に変化する。このため、以前の設置状態と同じ
ように音響装置の特性、例えばグラフィックイコライザ
ーを調整したのでは同じ結果が得られず、ユーザーに何
らかの違和感を与えるが、それがどのような原因に基づ
くものかを判断することは一般のユーザーに取って非常
に困難であるため、ユーザーは、再度、上記で述べたよ
うな種々試行錯誤を繰り返して、所望する音圧周波数特
性を得ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、人間の聴覚
といった主観的な要素を含む感覚は、はなはだ曖昧で、
一つの音楽を聞いて色々な周波数のレベルを正確に把握
することは困難であるし、一方、スピーカーの位置を変
える前と、後の特性の違いを正確に識別記憶することも
容易ではない。

【０００８】このため、スピーカーの位置ぎめを行う際
に設置位置を種々変えてテストしても、どの設置位置が
最も所望する音圧周波数特性を備えているかを判断する
ことや、一方、スピーカーから放射される音の周波数特
性を変更する回路、例えばグラフィックイコライザーを
調整し直すことにより、どの調整位置で所望する音圧周
波数特性を備えているかを判断することは、一般のユー
ザーにとってかなり困難なこととなっているという問題
を生じている。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記のように人
間であるユーザーにとって、その聴覚は敏感であるが、
音質的な情報を定量的に保持、つまり記憶することが困
難であるという点を補って、容易に所望する音圧周波数
特性を得ることのできる音響装置を提供することである
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の音響装置
は、上記課題を解決するために、音楽や音声などの信号
を再生すると共に周波数特性を変更できるグラフィック
イコライザー（以下、Ｇ−ＥＱという）を備える音響装
置において、マイクロコンピューター（以下、マイコン
という）からの信号に基づいて周波数を切り換える低周
波発振器が設けられると共に、この低周波発振器からの
信号の再生音を検出するマイクが配設され、上記各周波
数における上記マイクからの検出量間の差を算出し、こ
れらの差に基づいて前記Ｇ−ＥＱを制御する前記マイコ
ンが設けられていることを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の音響装置は、請求項１記載
の音響装置であって、上記各周波数が第１周波数と第２
周波数とからなり、上記第１および第２周波数における
上記マイクからの検出量間の差を算出し、この差に基づ
いて前記グラフィックイコライザーを制御する前記マイ
クロコンピューターが設けられていることを特徴として
いる。

【００１２】

【作用】請求項１および請求項２記載の構成では、Ｇ−
ＥＱが、周波数特性を変更できるように、例えば相異な
る（Ｎ＋１）個の中心周波数（ｆ０，ｆ１，ｆ２，…，
ｆｎ　）　の調整周波数帯域をそれぞれ備える周波数素
子をそれぞれ有する場合、まず、マイコンからの信号に
基づいて低周波発振器から、例えば基準となる基準周波
数として第１周波数（ｆ０）の信号を発生させ、その第
１周波数（ｆ０）の音が放射されて、例えば聴取者とほ
ぼ同じ聴取位置に設定されたマイクで検出され、この検
出量およびその第１周波数（ｆ０）がマイコンに記憶さ
れる。

【００１３】次に、Ｇ−ＥＱにおける第１周波数（ｆ０
）とは異なる一つの第２周波数（ｆ１）を上記と同様に
低周波発振器から発生させ、上記と同様に上記マイクで
検出され、この検出量と記憶されている第１周波数（ｆ
０）の検出量との差をマイコンにおいて算出し、その差
に応じて、上記第２周波数（ｆ１）の前記聴取位置での
音圧が基準周波数（ｆ０）の音圧に対して所定のレベル
となるように、Ｇ−ＥＱがマイコンによって制御される
。

【００１４】続いて、同様に、Ｇ−ＥＱの各中心周波数
（ｆ２，ｆ３，　…，ｆｎ　）　を第２周波数として順
次音圧レベルの検出が繰り返され、第１周波数（ｆ０）
の音圧とそれぞれ比較されることにより、上記各周波数
（ｆ２，ｆ３，　…，ｆｎ　）　の音圧が第１周波数（
ｆ０）の音圧に対してそれぞれ所定のレベルとなるよう
に、Ｇ−ＥＱがマイコンによって制御される。

【００１５】このように、音響装置からの音の聴取位置
で、各周波数（ｆ０，ｆ１，ｆ２，…，ｆｎ　）　にお
ける音圧レベルが所定の音圧周波数特性と等しくなるよ
うにＧ−ＥＱを制御することができる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。音響装置には、図１に示すよう
に、後述するマイクロコンピューター（以下、マイコン
という）マイコン１１からの信号に基づいて発振周波数
を変更できる低周波発振器（以下、ＯＳＣ回路という）
１が設けられ、このＯＳＣ回路１からの信号を増幅する
プリアンプ２が接続されている。このプリアンプ２の出
力は、この出力信号を含む複数の信号が接続されて、そ
れらの信号を選択して切り換えるファンクションスイッ
チ３に接続されている。なお、上記ＯＳＣ回路１の発振
周波数領域として、２０Ｈｚから２０ｋＨｚまで可能な
ＯＳＣ回路１が使用される。

【００１７】このファンクションスイッチ３からの信号
がグラフィックイコライザー回路（以下、Ｇ−ＥＱ回路
と略す）４に入力されており、このＧ−ＥＱ回路４は、
相異なる（Ｎ＋１）個の中心周波数（ｆ０，ｆ１，ｆ２
，…，ｆｎ　）　の調整周波数帯域をそれぞれ備える各
周波数素子４ａ…を有し、各周波数素子４ａ…の調整度
がマイコン１１からの信号に基づいて可変できるように
、それぞれ多素子電子ボリュームを有している。

【００１８】このＧ−ＥＱ回路４からの信号はパワーア
ンプ５で増幅され、部屋に設置されたスピーカーシステ
ム６において音として再生される。このような音響装置
は、ファンクションスイッチ３、Ｇ−ＥＱ回路４、パワ
ーアンプ５およびスピーカーシステム６によって、種々
のソースからの音楽や音声などの信号を再生する音響装
置として使用することができる。

【００１９】さらに、スピーカーシステム６からの音を
検出するマイク７が聴取者が聞く位置に配置されており
、このマイク７の特性としては、通常の聴取者の聴取周
波数範囲において可能な限り平坦な周波数特性が要求さ
れる。このマイク７からの信号はプリアンプ８にて増幅
され、この増幅された信号は、その特定の周波数成分の
みを選択して通して、含まれる不要な信号成分を除去す
るバンドパスフィルターとしてのフィルター９が接続さ
れている。

【００２０】このフィルター９では、前記各周波数（ｆ
０，ｆ１，ｆ２，…，ｆｎ　）　にそれぞれ対応する選
択周波数を有するフィルター素子９ａ…がそれぞれ設け
られており、使用されるフィルター素子９ａはマイコン
１１からのＤ信号線１１ｄを介する信号に基づいて選択
される。このフィルター９からの信号をデジィタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器１０が接続され、このＡ／Ｄ変
換器１０からの信号がＤ信号線１１ｄを介して前記マイ
コン１１に入力される。このようにマイコン１１は、Ｏ
ＳＣ回路１の発振周波数、Ｇ−ＥＱ回路４の各周波数素
子４ａ…における調整度およびフィルター９の選択周波
数を制御している。

【００２１】上記Ｇ−ＥＱ回路４についてさらに説明す
る。Ｇ−ＥＱ回路４では、それぞれの周波数素子４ａ…
内部に多素子電子ボリュームを左右の信号用として２個
ずつそれぞれ設けられていて、これらの抵抗値をそれぞ
れ変えることで各周波数での出力レベルをそれぞれ増減
できるように回路構成されている。また、多素子電子ボ
リュームの抵抗値の変化量と電気的なレベルの変化量（
ｄＢ）は１対１に対応するように設定できることから、
マイコン１１のＢ信号線１１ｂ・１１ｃからの制御信号
によって、Ｇ−ＥＱ回路４における必要な周波数素子４
ａの抵抗値レベルの変更ができ、さらに、必要な周波数
素子４ａの選択もできる。

【００２２】上記のような音響装置の使用法は、まず、
スピーカーシステム６を実際に使用する場所に設置し、
マイク７を聴取者が音楽を聞く位置に配置する。次に、
ファンクションスイッチ３をプリアンプ２とＧ−ＥＱ回
路４とを接続するように切り換える。すなわち、ファン
クションスイッチ３をレベル校正位置に設定する。続い
て、マイコン１１の制御により、以下の手順の操作が行
われる。

【００２３】まず、マイコン１１を起動すると、マイコ
ン１１は、Ｇ−ＥＱ回路４の制御信号をＢ信号線１１ｂ
・１１ｃに出力し、その制御信号によってＧ−ＥＱ回路
４の各周波数素子４ａ…のレベルをセンター（０ｄＢ）
に設定し、次に、ＯＳＣ回路１が、基準となる基準周波
数として第１周波数（ｆ０）、例えば１ｋＨｚを発振す
るようにＡ信号線１１ａを通して信号を出力する。この
ＯＳＣ回路１からの第１周波数（ｆ０）の信号が、プリ
アンプ２、ファンクションスイッチ３、Ｇ−ＥＱ回路４
およびパワーアンプ５を通って増幅され、スピーカーシ
ステム６より音として放射される。

【００２４】そこで、この放射された音が、実際にスピ
ーカーシステム６の設置されている音響環境を通って、
マイク７により検出されて電気信号に変換される。続い
て、このマイク７からの信号をプリアンプ８で増幅後、
この増幅された信号が、上記音響環境を通る際に反射な
どに起因する不要な信号を除くようにフィルター９で処
理される。このとき、フィルター９では、マイコン１１
からのＣ信号線１１ｅを介する信号に基づいて第１周波
数（ｆ０）だけを通過させるフィルター素子９ａが選択
されている。

【００２５】この後、このように不要な信号が除かれた
信号がＡ／Ｄ変換器１０に入力され、検出された第１周
波数（ｆ０）の信号レベルＡ０　がディジタル信号に変
換され、この変換された信号レベルＡ０　が、Ｄ信号線
１１ｄを介してマイコン１１に入力され、記憶される。

【００２６】次に、マイコン１１によりＯＳＣ回路１が
、第１周波数（ｆ０）とは異なる第２周波数（ｆ１）を
発振するように設定され、上記と同様にスピーカーシス
テム６からの音がマイク７で検出され、マイコン１１に
より第２周波数（ｆ１）に選択周波数を有するフィルタ
ー素子９ａが選択されたフィルター９を通った信号の信
号レベルＡ１　がＡ／Ｄ変換器１０にてディジタル信号
に変換される。この信号レベルＡ１　とすでに記憶され
ている信号レベルＡ０　とのレベル差Ｇ１　（ｄＢ）を
算出するために、下記の式の計算がマイコン１１にて実
行される。

【００２７】Ｇ１　＝２０ＬＯＧ（Ａ１　／Ａ０　）続
いて、マイコン１１は、レベル差Ｇ１　の符号の反転し
た値〔−Ｇ１　〕に相当するレベルをＧ−ＥＱ回路４に
て補正するようにＢ信号線１１ｂ・１１ｃに信号を出力
して、Ｇ−ＥＱ回路４の周波数（ｆ１）の周波数素子４
ａの多素子電子ボリュームのレベルを−Ｇ１　だけ補正
する。このように調整すれば、第２周波数（ｆ１）の音
圧レベルを第１周波数（ｆ０）と同レベルに設定するこ
とができる。また、第２周波数（ｆ１）の音圧レベルを
第１周波数（ｆ０）の音圧レベルと同レベルとはしたく
ない場合は、第１周波数（ｆ０）の音圧レベルとの差で
ある基準差α１　（ｄＢ）およびその周波数（ｆ１）を
コントロールキー（図示せず）により予めマイコン１１
のメモリーに記憶させておき、調整するレベル差Ｇ１　
（ｄＢ）として、 Ｇ１　＝α１　＋２０ＬＯＧ（Ａ１　／Ａ０）を算出す
れば、第２周波数（ｆ１）の音圧レベルを、第１周波数
（ｆ０）の音圧レベルに対してα１　ｄＢだけ変化させ
ることができる。

【００２８】以下、Ｇ−ＥＱ回路４における各周波数（
ｆ２，ｆ３，…，ｆｎ　）　を第２周波数として上記同
様に各周波数（ｆ２，ｆ３，　…，ｆｎ　）　での音圧
レベルをそれぞれ検出すると共に、各周波数（ｆ２，ｆ
３，　…，ｆｎ　）　での基準差α２　、α３　、…、
αｎ　（ｄＢ）およびそれぞれ対応する各周波数（ｆ２
，ｆ３，　…，ｆｎ　）　を同様にマイコン１１のメモ
リーに予め記憶させておけば、各周波数（ｆ１，ｆ２，
　…，ｆｎ　）　における調整するレベル差Ｇｉ　（ｄ
Ｂ）として、　　　　　　　　　　Ｇｉ　＝αｉ　＋２
０ＬＯＧ（Ａｉ　／Ａ０　）　　（ｉ＝１，２，…　，
ｎ）をそれぞれ算出し、各周波数素子４ａ…をそれぞれ
調整することにより、各周波数（ｆ１，ｆ２，　…，ｆ
ｎ　）　の第１周波数（ｆ０）に対する各音圧レベル差
をα１　、α２　、…、αｎ　（ｄＢ）とすることがで
きる。

【００２９】したがって、各基準差α１　、α２　、…
、αｎ　（ｄＢ）を所望する音圧周波数特性に合うよう
にマイコン１１に記憶させておけば、聴取者の実際の音
響環境において、上記音響装置からの音を所望の音圧周
波数特性となるように定量的に合わせることができる。 もし、α１　＝α２　＝…＝αｎ　＝０となるように設
定すれば、各周波数（ｆ１，ｆ２，　…，ｆｎ　）　の
音圧レベルを第１周波数（ｆ０）の音圧レベルと等しく
できることから、音響装置における実際の聴取位置での
音圧周波数特性をフラットなものとすることができる。

【００３０】ところで、従来、音響装置の聴取位置にお
ける希望する音場感、つまり音圧周波数特性への調整は
、一般のユーザーが高価な測定装置など持たないため、
実際に音楽などの信号を再生して、その音を聞きながら
聴覚を頼りにＧ−ＥＱ等を調整するというような大体の
所で行われており、再現性に欠けていた。このため、試
行錯誤の末、聴取位置での満足する音圧周波数特性が一
度得られても、何らかの理由でスピーカーシステムの設
置位置が変更となったり、音響装置の設置されている部
屋が代わったりして音響環境が変化すると、再度、以前
のような満足できる音圧周波数特性を得ることが困難で
あった。

【００３１】しかしながら、前記実施例の構成では、ス
ピーカーシステム６の設置位置の変更や、音響装置の設
置される部屋の変更といった、実際に音を聞く音響環境
の変化に対して、その変化した音響環境で聴取位置での
各周波数（ｆ０，ｆ１，ｆ２，…，ｆｎ　）の音圧レベ
ルをそれぞれ自動的に測定することにより、上記音響環
境での音圧周波数特性を平坦に設定したり、また、マイ
コン１１に記憶されている所望する音圧周波数特性に設
定したりするといった任意の音圧周波数特性を、容易に
、定量的、かつ再現性よく得ることができる。

【００３２】なお、上記実施例では、制御手段としてマ
イコン１１を用いた例を挙げたが、他の制御手段、例え
ばトランジスターなどの各電子部品を組み合わせて成る
電気回路によりＧ−ＥＱなどを制御してもよい。また、
上記実施例では、マイク７を１本用いた例を挙げたが、
耳と同様に２本のマイクを用いて、ステレオ音響装置の
ようにＧ−ＥＱ回路４の左右に分かれた各周波数素子４
ａ…をそれぞれ制御してもよい。

【００３３】また、基準となる第１周波数（ｆ０）が、
共振等により実際の音響環境における音圧周波数のピー
クやディップとなる場合、その調整範囲がＧ−ＥＱ回路
４の範囲を越えるなどして再現性よく調整できないとき
、上記第１周波数（ｆ０）の周波数を、例えば第２周波
数として使用された周波数を用いてもよい。さらに、基
準となる第１周波数（ｆ０）を複数設定して、相互間の
レベル差である検出量間の差をそれぞれ算出して、Ｇ−
ＥＱ回路４を制御してもよい。これにより、所望する音
圧周波数特性を実際の音響環境においてより再現性よく
得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の音響装置は、以上のよう
に、周波数特性を変更できるＧ−ＥＱを備える音響装置
において、マイコンからの信号に基づいて周波数を切り
換える低周波発振器が設けられ、この低周波発振器から
の信号の再生音を検出するマイクが配設され、上記各周
波数における上記マイクからの検出量間の差を算出して
、これらの差に基づいて前記Ｇ−ＥＱを制御する前記マ
イコンが設けられている構成である。

【００３５】請求項２記載の音響装置は、以上のように
、請求項１記載の音響装置であって、各周波数が第１周
波数と第２周波数とからなり、上記第１および第２周波
数における上記マイクからの検出量間の差を算出し、こ
の差に基づいて前記Ｇ−ＥＱを制御する前記マイコンが
設けられている構成である。

【００３６】請求項１および請求項２記載の構成によれ
ば、音響装置からの音の聴取位置で、各周波数（ｆ０，
ｆ１，ｆ２，…，ｆｎ　）　における音圧レベルが所定
の音圧周波数特性と等しくなるようにＧ−ＥＱを制御す
ることができる。 したがって、音響装置の設置環境が変更されて聴取位置
での音圧周波数特性が変化しても、上記構成では、所望
する音圧周波数特性を容易に再現することができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音響装置のブロック図である。

【符号の説明】

１　　　　ＯＳＣ回路（低周波発振器）４　　　　Ｇ−
ＥＱ回路（グラフィックイコライザー）７　　　　マイ
ク １１　　　　マイコン（制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音楽や音声などの信号を再生すると共に周
   波数特性を変更できるグラフィックイコライザーを備え
   る音響装置において、マイクロコンピューターからの信
   号に基づいて周波数を切り換える低周波発振器が設けら
   れ、この低周波発振器からの信号の再生音を検出するマ
   イクが配設され、上記各周波数における上記マイクから
   の検出量間の差を算出し、これらの差に基づいて前記グ
   ラフィックイコライザーを制御する前記マイクロコンピ
   ューターが設けられていることを特徴とする音響装置。
2. 【請求項２】上記各周波数が第１周波数と第２周波数と
   からなり、上記第１および第２周波数における上記マイ
   クからの検出量間の差を算出し、この差に基づいて前記
   グラフィックイコライザーを制御する前記マイクロコン
   ピューターが設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の音響装置。