JPH04365210A - 車載音響再生装置 - 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】本発明は車載用オーディオ機器に
用いられる車載音響再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車載オーディオ機器において、走
行騒音下においてよりよい音質での音楽再生を要望する
声が高まってきている。これに対し、ディジタルシグナ
ルプロセッサを用いたディジタル信号処理により、再生
信号のダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサ機能
を実現することで音質を改善する車載音響再生装置が開
発されている。従来の車載音響再生装置としては、例え
ば日本音響学会誌４５巻１０号（１９８９）に示されて
いる。

【０００３】以下に、従来のコンプレッサ機能を有する
車載音響再生装置について説明する。

【０００４】図７はこの従来の車載音響再生装置の構成
を示すブロック図である。図８は、図７におけるディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段７００の入出力特性、
図９は、図７におけるパワーアンプ７３０の入出力特性
、図１０は図７における係数生成部７０４が、図８のＢ
に示す入出力特性を実現する利得の設定値を求めるフロ
ーチャートを示す。

【０００５】図７において、７５１はカセットデッキ、
７５２はＡＤコンバータである。７０６はディジタルシ
グナルプロセッサ（以下、ＤＳＰと称す）である。７０
０はディジタルダイナミックレンジ圧縮手段であり、７
０１は利得可変部、７０２はレベル検出部、７０３は信
号遅延部、７０４は係数生成部である。７１０は音質可
変部、７１１は音質制御部、７１２は音質操作部である
。７２０は音量可変部、７２１は音量制御部、７２２は
音量操作部である。７３０はパワーアンプであり、７３
１はパワーアンプリミッタ部、７３２は利得可変部、７
３３は利得制御部、７３４はレベル検出部、７３５は電
力増幅部である。７４０は騒音検出手段、７５３はＤＡ
コンバータ、７５４はスピーカである。

【０００６】ＡＤコンバータ７５２からディジタルダイ
ナミックレンジ圧縮手段７００への入力信号７００ａは
信号遅延部７０３とレベル検出部７０２に入力される。 信号遅延部７０３の出力は利得可変部７０１へ入力され
る。係数生成部７０４へは、レベル検出部７０２から出
力される入力レベル情報７０２ａと騒音検出手段７４０
から出力される騒音識別情報７４０ａが入力される。音
質可変部７１０へは、ディジタルダイナミックレンジ圧
縮手段７００からの出力信号７００ｂと音質制御部７１
１からの音質制御信号７１１ａが入力される。音質可変
部７１０からの出力はＤＡコンバータ７５３に入力され
る。音量可変部７２０へは、ＤＡコンバータ７５３から
のアナログ出力と音量制御部７２１からの音量制御信号
７２１ａが入力される。音量可変部７２０からの出力信
号はパワーアンプ７３０に入力される。

【０００７】以上のように構成された車載音響制御装置
について、以下その動作について説明する。

【０００８】カセットデッキ７５１で再生された音響信
号はＡＤコンバータ７５２でディジタル化され、ディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段７００に入力される。

【０００９】レベル検出部７０２では入力信号７００ａ
のレベル検出を行い、検出したレベルを入力レベル情報
７０２ａとして係数生成部７０４へ出力する。係数生成
部７０４では、入力レベル情報７０２ａと騒音識別情報
７４０ａに従い、利得可変部７０１が、図８に示す入出
力特性Ａ，Ｂを選択的に実現するような利得の設定値を
求め、利得可変部７０１の利得を変化させる。騒音検出
手段７４０は、車室内の騒音レベルがあるスレッショル
ドレベル（以下、ＴＨＤと称す）以上であれば騒音識別
情報７４０ａに「１」を出力し、ＴＨＤ未満であれば「
０」を出力する。

【００１０】騒音識別情報７４０ａが「１」の時は係数
生成部７０４は図８のＢに示す入出力特性を実現する係
数を生成する。図８において、０ｄＢはＤＳＰ７０６の
基準レベル（最大入出力レベル）を示す。図８のＢに示
す入出力特性では、入力信号７００ａが−∞ｄＢから−
８ｄＢまでは、出力を入力に対し６ｄＢ減衰するものと
し、入力信号７００ａが−８ｄＢから０ｄＢでは、入力
のダイナミックレンジを圧縮し、８ｄＢの入力レベル変
化を４ｄＢの出力レベル変化とする。係数生成の方法を
図１０のフローチャートに示す。図１０において、Ｘは
レベル検出部７０２で検出された入力レベル情報７０２
ａ、Ｇは利得可変部７０１の利得の設定値を示す。係数
生成部７０４では図１０のフローチャートに従いＸの値
に応じ利得可変部７０１に利得Ｇを与える係数を生成す
る。図１０の例では入力信号の分解能を０．５ｄＢとし
ている。図８のＢに示す入出力特性を選択するのは、走
行騒音がＴＨＤより大きいときであり、ダイナミックレ
ンジを圧縮し、小レベルの信号入力時に出力信号のレベ
ルを持ち上げることによりＳ／Ｎを改善し、より聞き取
り易くするためである。

【００１１】騒音識別情報７４０ａが「０」の時、係数
生成部７０４は図８のＡに示す入出力特性を実現する係
数を生成する。図８のＡに示す入出力特性では、出力は
入力に対し常に１０ｄＢ減衰するものとし、ダイナミッ
クレンジの圧縮は行わず、係数生成部７０４は利得制御
部７０１の利得Ｇを−１０ｄＢとする係数を生成する。

【００１２】図８で出力信号７００ｂの最大レベルを基
準レベルより１０ｄＢ低下させているのは、次段の音質
可変部７１０で最大１０ｄＢ増幅することによるオーバ
ーフローを防ぐためである。

【００１３】また、信号遅延部７０３はレベル検出部７
０２および係数生成部７０４での演算時間の合計時間だ
け入力信号７００ａを遅延することにより、利得制御部
７０１で利得制御を行うタイミングを合わせている。

【００１４】出力信号７００ｂは、音質可変部７１０に
入力される。音質可変部７１０はバストレブルコントロ
ールとし、低音域と高音域での信号の増幅率をともに最
大±１０ｄＢ可変するものとする。

【００１５】音質制御部７１１は、音質操作部７１２で
指定する低音域の変化量、および高音域の変化量を実現
するパラメータを求め、音質可変部７１０を制御する。

【００１６】音質可変部７１０の出力はＤＡコンバータ
７５３に入力され、アナログ信号に変換され、音量可変
部７２０に入力される。音量制御部７２１は、音量操作
部７２２で指定する減衰量を実現するパラメータを求め
、音量可変部７２０を制御する。そして、音量可変部７
２０の出力はパワーアンプ７３０に入力される。

【００１７】本例ではＤＳＰ７０６が基準レベルを出力
するときのＤＡコンバータ７５３のアナログ出力電圧を
０ｄＢとし、電力増幅部７３５の入力感度を−１０ｄＢ
とする。仮に電力増幅部７３５に対し入力信号７３０ａ
が直接入力されていれば、音量可変部７２０の減衰量が
１０ｄＢ以下となり、電力増幅部７３５に対し−１０ｄ
Ｂを超えるレベルの信号が入力された場合、電力増幅部
７３５の出力信号７３０ｂの波形はクリップしてしまう
。

【００１８】そこで、クリップを防止するためのパワー
アンプリミッタ部７３１を設ける。レベル検出部７３４
で検出された入力信号７３０ａのレベルが−１０ｄＢを
超えるとき、利得制御部７３３は利得可変部７３２の利
得を下げ、電力増幅部７３５への入力信号のレベルを−
１０ｄＢとなるよう制御する。これにより、パワーアン
プ７３０の出力信号７３０ｂは波形がクリップすること
なく図９の入出力特性を示す。パワーアンプ７３０で増
幅された信号はスピーカ７５４で再生される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、 （１）音質可変部７１０において、最大１０ｄＢ増幅す
ることによるオーバーフローを発生させないために、音
質可変部７１０の入力信号７００ｂをＤＳＰ７０６の基
準レベルに対し−１０ｄＢとする必要がある。従って、
音質可変部７１０での周波数特性を平坦とした基準的な
状態では音質可変部７１０のない場合に対してＤＳＰ７
０６内の信号処理レベルは１０ｄＢ低下し、ＤＳＰ７０
６の出力でのＳ／Ｎが悪化するという問題を有していた
。また、 （２）パワーアンプ７３０の出力信号の波形のクリップ
を防止するために、パワーアンプ７３０内にパワーアン
プリミッタ部７３１を必要とし、回路が複雑になるとい
う問題を有していた。

【００２０】さらに、図９に示すようにパワーアンプ７
３０の入力信号７３０ａのレベルが−１０ｄＢ以上の時
は、入力信号のレベル変化がパワーアンプ７３０の出力
信号７３０ｂのレベル変化として反映されないという問
題も有していた。

【００２１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ディジタル信号処理部でのＳ／Ｎの悪化を解消し、
また、パワーアンプリミッタを用いずにクリップ防止を
実現することができる車載音響再生装置を簡易な構成で
提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の車載音響再生装置は、 （１）　　入力信号のレベルを検出し、そのレベルに応
じてダイナミックレンジを圧縮するディジタルダイナミ
ックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の周波数特性を調
節し、前記入力信号の音質を変化させる音質可変手段と
、操作部からの制御信号により前記音質可変手段の音質
変化量を制御し、かつ、前記音質変化量の情報を前記デ
ィジタルダイナミックレンジ圧縮手段に出力する音質制
御手段と、騒音レベルを検出する騒音検出手段とを備え
、前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段は、入力
信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記音質制御
手段からの前記音質変化量の情報と前記騒音検出手段か
らの制御信号により前記ディジタルダイナミックレンジ
圧縮手段の入出力特性を選択する入出力特性選択部と、
前記レベル検出部からの情報と前記入出力特性選択部か
らの情報により入出力間の利得の設定値を求める係数生
成部と、前記係数生成部で求まる設定値により利得を変
化させる利得可変部とからなる。

【００２３】（２）　　入力信号のレベルを検出し、そ
のレベルに応じてダイナミックレンジを圧縮するディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の音
量を変化させる音量可変手段と、操作部からの制御信号
により前記音量可変手段の音量変化量を制御し、かつ、
前記音量変化量の情報を前記ディジタルダイナミックレ
ンジ圧縮手段に出力する音量制御手段と、騒音レベルを
検出する騒音検出手段とを備え、前記ディジタルダイナ
ミックレンジ圧縮手段は、入力信号のレベルを検出する
レベル検出部と、前記音量制御手段からの前記音量変化
量の情報と前記騒音検出手段からの制御信号により前記
ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段の入出力特性を
選択する入出力特性選択部と、前記レベル検出部からの
情報と前記入出力特性選択部からの情報により入出力間
の利得の設定値を求める係数生成部と、前記係数生成部
で求まる設定値により利得を変化させる利得可変部とか
らなる。

【００２４】（３）　　入力信号のレベルを検出し、そ
のレベルに応じてダイナミックレンジを圧縮するディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の周
波数特性を調節し、前記入力信号の音質を変化させる音
質可変手段と、前記入力信号の音量を変化させる音量可
変手段と、操作部からの制御信号により前記音質可変手
段の音質変化量を制御し、かつ、前記音質変化量の情報
を前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段に出力す
る音質制御手段と、前記操作部からの制御信号により前
記音量可変手段の音量変化量を制御し、かつ、前記音量
変化量の情報を前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮
手段に出力する音量制御手段と、騒音レベルを検出する
騒音検出手段とを備え、前記ディジタルダイナミックレ
ンジ圧縮手段は、入力信号のレベルを検出するレベル検
出部と、前記音質制御手段からの前記音質変化量の情報
と前記音量制御手段からの前記音量変化量の情報と前記
騒音検出手段からの制御信号により前記ディジタルダイ
ナミックレンジ圧縮手段の入出力特性を選択する入出力
特性選択部と、前記レベル検出部からの情報と前記入出
力特性選択部からの情報により入出力間の利得の設定値
を求める係数生成部と、前記係数生成部で求まる設定値
により利得を変化させる利得可変部とからなる。

【００２５】（４）　　入出力特性選択部と係数生成部
をディジタルダイナミックレンジ圧縮手段内に備えるの
ではなく、制御手段内に備える構成としている。

【００２６】

【作用】本発明は上記した構成により、（１）　　音質
可変部において信号レベルを増加させる場合、増加量に
対応してディジタルダイナミックレンジ圧縮手段での圧
縮率を大きくし、ＤＳＰ出力での信号のオーバーフロー
を防止するようにしている。従って、どのような音質可
変状態でもＤＳＰ内の信号処理レベルを従来例に対して
大きく設定でき、ＤＳＰ出力でのＳ／Ｎを改善すること
ができる。

【００２７】（２）　　音量可変部において、パワーア
ンプの入力感度以上のレベルの信号がパワーアンプに入
力するような減衰量の設定を行った場合は、ディジタル
ダイナミックレンジ圧縮手段での圧縮率を大きくし、Ｄ
ＳＰの出力信号レベルを低下させることにより、パワー
アンプの入力信号レベルをパワーアンプの入力感度以下
に制御し、パワーアンプでの波形のクリップを防止する
ことができる。

【００２８】（３）　　音質可変部での信号レベルの増
加量と、音量可変部の減衰量の組み合せに応じて選択的
にディジタルダイナミックレンジ圧縮手段の圧縮特性を
変化させ、音質可変部と音量可変部がいかなる設定状態
であっても、ＤＳＰ出力での信号のオーバーフローを防
止すると同時にパワーアンプの入力信号レベルをパワー
アンプの入力感度以下に制御し、ＤＳＰ出力でのＳ／Ｎ
の改善とパワーアンプでの波形のクリップを同時に実現
することができる。

【００２９】（４）　　ディジタルダイナミックレンジ
圧縮手段の構成要素の内、係数生成部と入出力特性選択
部をＤＳＰの外部の制御手段により構成することにより
、ＤＳＰのプログラムステップ数の削減が可能となり、
ＤＳＰを効率的に使用することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００３１】図１は本発明の第１の実施例における車載
音響再生装置の構成を示すブロック図である。図２は、
図１における入出力特性選択部１０５が、利得制御部１
０１で実現する入出力特性を選択するフローチャートを
示す。図３は、図１におけるディジタルダイナミックレ
ンジ圧縮手段１００の入出力特性を示す。図４は図１に
おける係数生成部１０４が係数を生成するフローチャー
ト、図５は図４のフローチャートで実現するディジタル
ダイナミックレンジ圧縮手段の入出力特性を示す。

【００３２】図１において、１５１はカセットデッキ、
１５２はＡＤコンバータ、１０６はＤＳＰである。１０
０はディジタルダイナミックレンジ圧縮手段であり、１
０１は利得可変部、１０２はレベル検出部、１０３は信
号遅延部、１０４は係数生成部、１０５は入出力特性選
択部である。１１０は音質可変部、１１１は制御手段、
１１２は音質制御部、１１３は音量制御部、１１４は操
作部である。ここで、音質可変部１１０はバストレブル
コントロール回路とし、説明の便宜上バストレブルコン
トロール回路で可変させる変化量は、低音域と高音域で
＋１０ｄＢ，０ｄＢの２段階とする。１２０は音量可変
部、１３０はパワーアンプ、１４０は騒音検出手段、１
５３はＤＡコンバータ、１５４はスピーカである。

【００３３】ＡＤコンバータ１５２から出力されディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段１００へ入力される入
力信号１００ａは、信号遅延部１０３とレベル検出部１
０２に入力される。信号遅延部１０３の出力は利得可変
部１０１へ入力される。係数生成部１０４へは、レベル
検出部１０２から出力される入力レベル情報１０２ａと
入出力特性選択部１０５から出力される選択情報１０５
ａが入力される。入出力特性選択部１０５へは、騒音検
出手段１４０からの騒音識別情報１４０ａと、音質制御
部１１２からの音質情報１１２ａと、音量制御部１１３
からの音量情報１１３ａが入力される。音質可変部１１
０はディジタルダイナミックレンジ圧縮手段１００から
の出力信号１００ｂと、音質制御部１１２からの音質制
御信号１１２ｂが入力される。音質可変部１１０の出力
はＤＡコンバータ１５３に入力される。音量可変部１２
０へは、ＤＡコンバータ１５３の出力と、音量制御部１
１３からの音量制御信号１１３ｂが入力される。音量可
変部１２０の出力信号はパワーアンプ１３０に入力され
る。

【００３４】以上のように構成された車載音響制御装置
について、以下その動作について説明する。

【００３５】カセットデッキ１５１で再生された音響信
号はＡＤコンバータ１５２でディジタル化され、ディジ
タルダイナミックレンジ圧縮手段１００に入力される。

【００３６】レベル検出部１０２では入力信号１００ａ
のレベル検出を行い、入力レベル情報１０２ａとして係
数生成部１０４へ出力する。係数生成部１０４では入力
レベル情報１０２ａと選択情報１０５ａに従い、利得可
変部１０１が図３の（ａ），（ｂ）に示す入出力特性を
選択的に実現する係数を生成し、利得可変部１０１の利
得を変化させる。

【００３７】入出力特性選択部１０５では、騒音識別情
報１４０ａと、音質情報１１２ａと、音量情報１１３ａ
により、実現するディジタルダイナミックレンジ圧縮手
段１００の入出力特性を選択し、選択情報１０５ａとし
て係数生成部１０４へ出力する。

【００３８】ここで、まず入出力特性選択部１０５での
選択の方法を説明し、次に係数生成部１０４での係数の
生成方法を説明する。

【００３９】騒音検出手段１４０は、車室内の騒音レベ
ルがあるＴＨＤ以上であれば騒音識別情報１４０ａとし
て”１”を出力し、ＴＨＤ未満であれば”０”を出力す
る。音質情報１１２ａは音質可変部１１０の高音域また
は低音域の変化量のうち増幅率の高い方の変化量を表わ
し、音量情報１１３ａは音量可変部１２０の減衰量を表
わす。

【００４０】以下、入出力特性選択部１０５におけるデ
ィジタルダイナミックレンジ圧縮手段１００の入出力特
性の選択方法について、図２のフローチャートに従い説
明する。

【００４１】まず、騒音識別情報１４０ａが”０”、す
なわち車室内の騒音レベルがＴＨＤより小さいとき、か
つ音量可変部１２０の減衰量が１０ｄＢ以上の場合につ
いて説明する。

【００４２】音質可変部１１０での低音域と高音域の少
なくとも一方の変化量が＋１０ｄＢならば図３（ａ）の
２の入出力特性を選択する。図３（ａ），（ｂ）におい
て、０ｄＢはＤＳＰ１０６の基準レベル（最大入出力レ
ベル）を示す。図３（ａ）の２は、入力信号１００ａが
−∞ｄＢから−２０ｄＢまでは出力を入力に対し減衰さ
せず、入力信号１００ａが−２０ｄＢから０ｄＢでは入
力のダイナミックレンジを圧縮し、２０ｄＢの入力レベ
ル変化を１０ｄＢの出力レベル変化とする。図３（ａ）
の２の入出力特性の場合、出力信号１００ｂの最大値は
−１０ｄＢとなり、音質可変部１１０の変化量が＋１０
ｄＢであるので、ＤＳＰ１０６の最大出力レベルは０ｄ
Ｂとなる。従って、ＤＳＰ１０６の出力はオーバーフロ
ーすることはない。また、上記従来例での図８のＡに示
したＤＳＰ７０６の入出力特性に対しＤＳＰ１０６内で
の信号処理レベルが高くなり、ＤＳＰ１０６出力でのＳ
／Ｎを改善している。ＤＳＰ１０６が０ｄＢを出力する
ときのＤＡコンバータ１５３のアナログ出力電圧を０ｄ
Ｂとし、パワーアンプ１３０の入力感度を−１０ｄＢと
する。すなわちアナログ部のゲインマージンを１０ｄＢ
とする。音量可変部１２０の減衰量は１０ｄＢ以上であ
るため、パワーアンプ１３０の入力信号１３０ａは−１
０ｄＢ以下となり、パワーアンプ１３０で信号の波形ク
リップは発生しない。

【００４３】音質可変部１１０での低音域と高音域のど
ちらの変化量も、０ｄＢの場合は図３（ａ）の１の入出
力特性を実現する。図３（ａ）の１では、出力信号１０
０ｂの最大値は０ｄＢであり、音質可変部１１０の変化
量は０ｄＢなので、ＤＳＰ１０６の最大出力レベルは０
ｄＢとなり、オーバーフローすることはない。また、上
記従来例での図８のＡに示したＤＳＰ７０６の入出力特
性に対し、ＤＳＰ１０６内での信号処理レベルが高くな
り、ＤＳＰ１０６出力でのＳ／Ｎを改善している。また
、音量可変部１２０の減衰量は１０ｄＢ以上であるため
、パワーアンプ１３０の入力信号１３０ａは−１０ｄＢ
以下となり、パワーアンプ１３０で信号の波形クリップ
は発生しない。

【００４４】次に、騒音選択情報１４０ａが”０”、か
つ音量可変部１２０の減衰量が１０ｄＢ未満の場合につ
いて説明する。

【００４５】音質可変部１１０での低音域と高音域の少
なくともどちらか一方の変化量が＋１０ｄＢならば図３
（ａ）の３の入出力特性を実現する。図３（ａ）の３は
、入力信号１００ａが−∞ｄＢから−４０ｄＢまでは出
力を入力に対し減衰させず、入力信号１００ａが−４０
ｄＢから０ｄＢでは入力のダイナミックレンジを圧縮し
、４０ｄＢの入力レベル変化を２０ｄＢの出力レベルの
変化とする。図３（ａ）の３の入出力特性では、出力信
号１００ｂの最大値は−２０ｄＢとなり、音質可変部１
１０の変化量が＋１０ｄＢなのでＤＳＰ１０６の最大出
力レベルは−１０ｄＢとなる。音量可変部１２０の減衰
量が０ｄＢのとき出力信号１３０ａは最大となり、−１
０ｄＢとなる。パワーアンプ１３０の入力感度は−１０
ｄＢなので、パワーアンプ１３０の出力信号１３０ｂの
波形クリップは発生しない。

【００４６】音質可変部１１０での低音域と高音域のど
ちらの変化量も０ｄＢの場合は図３（ａ）の２の入出力
特性を実現する。図３（ａ）の２では、出力信号１００
ｂの最大値は−１０ｄＢ、音質可変部１１０の変化量が
０ｄＢなので、ＤＳＰ１０６の最大出力レベルは−１０
ｄＢとなり、音量可変部１２０の減衰量が０ｄＢのとき
出力信号１３０ａは最大となり、−１０ｄＢとなる。パ
ワーアンプ１３０の入力感度は−１０ｄＢなので、パワ
ーアンプ１３０の出力信号１３０ｂの波形クリップは発
生しない。

【００４７】以上のように、騒音検出手段１４０からの
出力が”０”の場合にはＤＳＰ１０６の出力でのＳ／Ｎ
を改善し、同時にパワーアンプ１３０での波形のクリッ
プが防止でき、パワーアンプリミッタを必要としない。 また、ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段１００の
入出力特性を図３（ａ）のような特性とすることで、ど
の様な操作状態においても、音質可変部１１０、音量可
変部１２０による信号レベルの操作をパワーアンプ１３
０の出力信号レベルの変化として常に反映させることが
できる。

【００４８】次に、騒音検出手段１４０からの出力が”
１”の場合について説明する。これは車室内の騒音レベ
ルがあるＴＨＤ以上になったときである。騒音下でより
聞き取り易くするためにはダイナミックレンジを圧縮し
、小レベルの信号入力時に出力信号のレベルを持ち上げ
ることによりＳ／Ｎを改善する。本実施例ではＳ／Ｎの
改善のため、小レベルの信号入力時には音量を４ｄＢ上
げるものとする。これはディジタルダイナミックレンジ
圧縮手段１００の入出力特性を変更することによって実
現する。

【００４９】以下、図２のフローチャートに従い説明す
る。まず、騒音識別情報１４０ａが”１”、かつ音量可
変部１２０の減衰量が１０ｄＢ以上の場合について説明
する。

【００５０】音質可変部１１０での低音域と高音域の少
なくとも一方の変化量が＋１０ｄＢならば図３（ｂ）の
５の入出力特性を実現する。図３（ｂ）の５は、入力信
号１００ａが−∞ｄＢから−２８ｄＢまでは出力を入力
に対し４ｄＢ増幅し、入力信号１００ａが−２８ｄＢか
ら０ｄＢでは入力のダイナミックレンジを圧縮し、２８
ｄＢの入力レベル変化を１４ｄＢの出力レベルの変化と
する。図３（ｂ）の５の入出力特性では、出力信号１０
０ｂの最大値は−１０ｄＢとなり、音質可変部１１０の
変化量が＋１０ｄＢであるので、ＤＳＰ１０６の最大出
力レベルは０ｄＢとなりオーバーフローすることはない
。また、上記従来例での図８のＢに示したＤＳＰ７０６
の入出力特性に対しＤＳＰ１０６内での信号処理レベル
が高くなり、ＤＳＰ１０６出力でのＳ／Ｎを改善してい
る。音量可変部１２０の減衰量は１０ｄＢ以上であるた
め、パワーアンプ１３０の入力信号１３０ａは−１０ｄ
Ｂ以下となり、パワーアンプ１３０の入力感度が−１０
ｄＢのため、出力信号１３０ｂの波形クリップは発生し
ない。

【００５１】音質可変部１１０での低音域と高音域のど
ちらの変化量も０ｄＢの場合は図３（ｂ）の４の入出力
特性を実現する。図３（ｂ）の４は、入力信号１００ａ
が−∞ｄＢから−８ｄＢまでは入力に対し出力を４ｄＢ
増幅し、入力信号１００ａが−８ｄＢから０ｄＢでは入
力のダイナミックレンジを圧縮し、８ｄＢの入力レベル
変化を４ｄＢの出力レベル変化とする。図３（ｂ）の４
の入出力特性では、出力信号１００ｂの最大値は０ｄＢ
であり、音質可変部１１０の変化量は０ｄＢであるため
、ＤＳＰ１０６の最大出力レベルは０ｄＢとなりオーバ
ーフローすることはない。また、上記従来例での図８の
Ｂに示したＤＳＰ７０６の入出力特性に対しＤＳＰ１０
６内での信号処理レベルが高くなり、ＤＳＰ１０６出力
でのＳ／Ｎを改善している。さらに、音量可変部１２０
の減衰量は１０ｄＢ以上であるため、パワーアンプ１３
０の入力信号１３０ａは−１０ｄＢ以下となり、パワー
アンプ１３０で信号の波形クリップは発生しない。

【００５２】次に、騒音選択情報１４０ａが”１”、か
つ音量可変部１２０の減衰量が１０ｄＢ未満の場合につ
いて説明する。

【００５３】音質可変部１１０での低音域と高音域の少
なくとも一方の変化量が＋１０ｄＢならば図３（ｂ）の
６の入出力特性を実現する。図３（ｂ）の６は、入力信
号１００ａが−∞ｄＢから−４８ｄＢまでは出力を入力
に対し４ｄＢ増幅し、入力信号１００ａが−４８ｄＢか
ら０ｄＢでは入力のダイナミックレンジを圧縮し、４８
ｄＢの入力レベル変化を２４ｄＢの出力レベル変化とす
る。図３（ｂ）の６の入出力特性では、出力信号１００
ｂの最大値は−２０ｄＢとなり、音質可変部１１０の変
化量が＋１０ｄＢであるため、ＤＳＰ１０６の最大出力
レベルは−１０ｄＢとなる。音量可変部１２０の減衰量
が０ｄＢのとき出力信号１３０ａは最大となり、−１０
ｄＢとなる。パワーアンプ１３０の入力感度は−１０ｄ
Ｂなので、パワーアンプ１３０の出力信号１３０ｂの波
形クリップは発生しない。

【００５４】音質可変部１１０での低音域と高音域のど
ちらの変化量も０ｄＢの場合は図３（ｂ）の５を実現す
る。図３（ｂ）の５の入出力特性では、出力信号１００
ｂの最大値は−１０ｄＢとなり、音質可変部１１０の変
化量が０ｄＢであるため、ＤＳＰ１０６の最大出力レベ
ルは−１０ｄＢとなる。音量可変部１２０の減衰量が０
ｄＢのとき出力信号１３０ａは最大となり、−１０ｄＢ
となる。パワーアンプ１３０の入力感度は−１０ｄＢな
ので、パワーアンプ１３０の出力信号１３０ｂの波形ク
リップは発生しない。

【００５５】以上のように、騒音検出手段１４０からの
出力が”１”の場合においては、小レベルの信号入力時
に出力信号のレベルを持ち上げることによりＳ／Ｎを改
善し、走行騒音下でより聞き取り易くすることができる
。しかもＤＳＰ１０６の出力でのＳ／Ｎを改善し、同時
にパワーアンプ１３０でのクリップが防止でき、パワー
アンプリミッタを必要としない。また、ディジタルダイ
ナミックレンジ圧縮手段１００の入出力特性を図３（ｂ
）のような特性とすることにより、音質可変部１１０、
音量可変部１２０による信号レベルの操作をパワーアン
プ１３０の出力信号レベルの変化として常に反映させる
ことができる。

【００５６】次に、係数生成部１０４の動作を説明する
。係数生成部１０４では、図３（ａ），（ｂ）に示す入
出力特性を実現する利得可変部１０１の係数を、レベル
検出部１０２からの入力レベル情報１０２ａに応じて求
め、利得可変部１０１の利得を変化させる。例として図
５の特性を実現するための係数生成部１０４の動作を図
４のフローチャートに示す。図４において、Ｘは入力レ
ベル情報１０２ａ、Ｇは利得可変部１０１の利得の設定
値を示す。係数生成部１０４では図４のフローチャート
に従い、入力レベル情報１０２ａであるＸの値に応じ利
得可変部１０１の利得Ｇを決定する。図４の例では入力
信号の分解能を０．５ｄＢとしている。

【００５７】信号遅延部１０３はレベル検出部１０２お
よび係数生成部１０４での演算時間の合計時間だけ入力
信号１００ａを遅延することにより、利得制御部１０１
で利得制御を行うタイミングを合わせている。

【００５８】出力信号１００ｂは、音質可変部１１０に
入力される。音質制御部１１２は、操作部１１４で指定
する低音域の変化量、および高音域の変化量を実現する
パラメータを求め、音質可変部１１０を制御する。音質
可変部１１０の出力はＤＡコンバータ１５３に入力され
、アナログ信号に変換され音量可変部１２０に入力され
る。音量制御部１１３は、操作部１１４で指定する変化
量を実現するパラメータを求め、音量可変部１２０を制
御する。音量可変部１２０の出力はパワーアンプ１３０
に入力され、パワーアンプ１３０で増幅された信号はス
ピーカ１５４で再生される。

【００５９】以上のように本実施例によれば、音質情報
１１２ａと入力レベル情報１０２ａに応じてディジタル
ダイナミックレンジ圧縮手段１１０の入出力特性を変化
させ、ＤＳＰ１０６のオーバーフローを防止することに
より、ＤＳＰ１０６内の信号処理レベルを前記従来例に
対して大きくすることができ、ＤＳＰ１０６の出力での
Ｓ／Ｎを改善できる。

【００６０】また、入力レベル情報１０２ａと音量情報
１１３ａに応じて、ディジタルダイナミックレンジ圧縮
手段１００の入出力特性を変化させることにより、音量
可変部１２０の減衰量によらずパワーアンプ１３０の入
力信号１３０ａの最大値を−１０ｄＢとし、パワーアン
プ１３０でのクリップを防止できる。

【００６１】また、音質情報１１２ａ、及び音量情報１
１３ａの組合せに応じて選択的にディジタルダイナミッ
クレンジ圧縮手段１００の入出力特性を変化させること
により、音質可変部１１０、音量可変部１２０のどの様
な操作状態においてもＤＳＰ１０６の出力でのＳ／Ｎの
改善と、パワーアンプ１３０の出力信号１３０ｂでの波
形クリップの防止を同時に実現できる。

【００６２】また、ディジタルダイナミックレンジ圧縮
手段１００の入出力特性を図３（ａ），（ｂ）に示す圧
縮特性とすることにより、音質可変部１１０、音量可変
部１２０による信号レベルの操作をパワーアンプ１３０
の出力信号レベルの変化として常に反映させることがで
きる。

【００６３】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図６は本発明の第２の実施例を示す車載音響再生
装置の構成を示すブロック図である。同図において、１
００はディジタルダイナミックレンジ圧縮手段である。 １０１は利得可変部、１０２はレベル検出部、１０３は
信号遅延部、１１０は音質可変部である。１１１は制御
手段であり、１１２は音質制御部、１１３は音量制御部
、１１４は操作部である。１２０は音量可変回路、１３
０はパワーアンプ、１４０は騒音検出手段、１５１はカ
セットデッキ、１５２はＡＤコンバータ、１５３はＤＡ
コンバータ、１５４はスピーカである。以上は図１の構
成と同様なものである。

【００６４】図１と異なるのは係数生成部６００及び入
出力特性選択部６０１をＤＳＰ１０６の内部ではなく、
制御手段１１１の内部に設けた点である。図４は係数生
成部６００において利得可変部１０１の係数を決定する
フローチャート、図５は図４のフローチャートで実現す
るディジタルダイナミックレンジ圧縮手段１００の入出
力特性を示す。図４において、Ｘは入力レベル情報１０
２ａ、Ｇは利得可変部１０１の利得の設定値を示す。

【００６５】上記のように構成された車載音響再生装置
について、第１の実施例と異なる動作の部分について説
明する。

【００６６】まず、係数生成部６００が、図５の入出力
特性を実現するための動作を説明する。

【００６７】係数生成部６００は図４のフローチャート
に従い、入力レベル情報１０２ａの値Ｘに応じ利得可変
部１０１の利得Ｇを決定する。図４の例では入力信号の
分解能を０．５ｄＢとしているので、図４のフローチャ
ートを実現するプログラムは４０ステップ以上必要とな
る。ＤＳＰ１０６では１サンプリング周期の間に演算を
終了させる必要があるため、実現できるプログラムステ
ップ数に制限がある。例えばサンプリング周波数が４４
．１ｋＨｚの時、１演算の処理速度を２３０ｎＳとすれ
ば実現できるプログラムステップ数は１００ステップで
ある。しかしながら、実用上ダイナミックレンジの圧縮
に要する利得可変部１０１の利得Ｇは５ｍＳ程度に１回
変更すればよいので、１サンプリング周期に１回の係数
生成は必要ではなく、ＤＳＰ１０６の外部の制御手段、
例えばマイクロコンピュータで処理が可能である。 また、４０ステップ程度のプログラム規模の増加は制御
手段に対して大きな負担とはならない。

【００６８】レベル検出部１０２では入力信号１００ａ
のレベル検出を行い、５ｍＳに１回の割合で５ｍＳ間の
入力信号１００ａの最大レベルを、入力レベル情報１０
２ａとして係数生成部６００へ出力する。係数生成部６
００では入力レベル情報１０２ａと選択情報６０１ａに
従い、利得可変部１０１が図３（ａ），（ｂ）に示す入
出力特性を選択的に実現する係数を生成し、５ｍＳに１
回の割合で利得可変部１０１の利得を変化させる。

【００６９】入出力特性選択部６０１では、騒音識別情
報１４０ａと、音質情報１１２ａと、音量情報１１３ａ
により、実現するディジタルダイナミックレンジ圧縮手
段１００の入出力特性を選択し、選択情報６０１ａとし
て係数生成部６００へ出力する。

【００７０】従って、本実施例によれば、ＤＳＰ１０６
の外部にある制御手段１１１に係数生成部６００及び入
出力特性選択部６０１を設けることにより、ＤＳＰ１０
６のプログラムの大幅な削減が可能となり、ＤＳＰに適
した、より多くの処理がＤＳＰで可能となる。よって、
全体の装置規模を小さくすることができ、簡易な構成の
音響再生装置が実現できる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明は、（１）　　ダイ
ナミックレンジ圧縮手段と、音質可変手段と、音質制御
手段と、騒音検出手段とを備え、ダイナミックレンジ圧
縮手段は、レベル検出部と、係数生成部と、入出力特性
選択部と、利得可変部を備えることにより、ＤＳＰ出力
でのＳ／Ｎを改善し、簡易な構成で性能のよい車載音響
再生装置を実現できる。

【００７２】（２）　　ダイナミックレンジ圧縮手段と
、音量可変手段と、音量制御手段と、騒音検出手段とを
備え、ダイナミックレンジ圧縮手段は、レベル検出部と
、係数生成部と、入出力特性選択部と、利得可変部を備
えることにより、パワーアンプでの波形のクリップが防
止でき、従来のアナログ回路によるパワーアンプリミッ
タを不要とする車載音響再生装置を実現でき、実用的価
値は大きい。

【００７３】（３）　　ダイナミックレンジ圧縮手段と
、音質可変手段と、音質制御手段と、音量可変手段と、
音量制御手段と、騒音検出手段とを備え、前記ダイナミ
ックレンジ圧縮手段は、レベル検出部と、入出力特性選
択部と、係数生成部と、利得可変部を備えることにより
、どの様な音質可変手段、音量可変手段の操作状態にお
いても、ＤＳＰでのＳ／Ｎの改善と、パワーアンプでの
波形のクリップ防止が同時にでき、簡易な構成で実用性
に優れた車載音響再生装置を実現でき、実用的価値は大
きい。

【００７４】（４）　　入出力特性選択部と係数生成部
をダイナミックレンジ圧縮手段内に備えるのではなく、
制御手段内に備える構成とすることによりＤＳＰプログ
ラムを大幅に削減し、ＤＳＰを効率的に使用でき、簡易
な構成で高機能の車載音響再生装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における車載音響再生装
置のブロック図

【図２】本発明の第１の実施例の車載音響再生装置にお
ける入出力特性選択部において入出力特性を選択する際
のフローチャート

【図３】第１の実施例の車載音響再生装置におけるディ
ジタルダイナミックレンジ圧縮手段の入出力特性図

【図
４】本発明の第１の実施例及び第２の実施例における車
載音響再生装置の係数生成部において、利得可変部の利
得を決定する際のフローチャート

【図５】図４のフローチャートで実現される入出力特性

【図６】本発明の第２の実施例における車載音響再生装
置のブロック図

【図７】従来の車載音響再生装置のブロック図

【図８】
従来の車載音響再生装置におけるディジタルダイナミッ
クレンジ圧縮手段の入出力特性図

【図９】従来の車載音
響再生装置におけるパワーアンプの入出力特性図

【図１０】従来の車載音響再生装置における係数生成部
において入出力特性を選択する際のフローチャート

【符号の説明】

１００　　ダイナミックレンジ圧縮手段１０１　　利得
可変部 １０２　　レベル検出部 １０４，６００　　係数生成部 １０５，６０１　　入出力特性選択部 １１０　　音質可変部 １１２　　音質制御部 １１３　　音量制御部 １２０　　音量可変部 １４０　　騒音検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号のレベルを検出し、そのレベルに
   応じてダイナミックレンジを圧縮するディジタルダイナ
   ミックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の周波数特性を
   調節し、前記入力信号の音質を変化させる音質可変手段
   と、操作部からの制御信号により前記音質可変手段の音
   質変化量を制御し、かつ、前記音質変化量の情報を前記
   ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段に出力する音質
   制御手段と、騒音レベルを検出する騒音検出手段とを備
   え、前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段は、入
   力信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記音質制
   御手段からの前記音質変化量の情報と前記騒音検出手段
   からの制御信号により前記ディジタルダイナミックレン
   ジ圧縮手段の入出力特性を選択する入出力特性選択部と
   、前記レベル検出部からの情報と前記入出力特性選択部
   からの情報により入出力間の利得の設定値を求める係数
   生成部と、前記係数生成部で求まる設定値により利得を
   変化させる利得可変部とからなる車載音響再生装置。
2. 【請求項２】入力信号のレベルを検出し、そのレベルに
   応じてダイナミックレンジを圧縮するディジタルダイナ
   ミックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の音量を変化さ
   せる音量可変手段と、操作部からの制御信号により前記
   音量可変手段の音量変化量を制御し、かつ、前記音量変
   化量の情報を前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手
   段に出力する音量制御手段と、騒音レベルを検出する騒
   音検出手段とを備え、前記ディジタルダイナミックレン
   ジ圧縮手段は、入力信号のレベルを検出するレベル検出
   部と、前記音量制御手段からの前記音量変化量の情報と
   前記騒音検出手段からの制御信号により前記ディジタル
   ダイナミックレンジ圧縮手段の入出力特性を選択する入
   出力特性選択部と、前記レベル検出部からの情報と前記
   入出力特性選択部からの情報により入出力間の利得の設
   定値を求める係数生成部と、前記係数生成部で求まる設
   定値により利得を変化させる利得可変部とからなる車載
   音響再生装置。
3. 【請求項３】入力信号のレベルを検出し、そのレベルに
   応じてダイナミックレンジを圧縮するディジタルダイナ
   ミックレンジ圧縮手段と、前記入力信号の周波数特性を
   調節し、前記入力信号の音質を変化させる音質可変手段
   と、前記入力信号の音量を変化させる音量可変手段と、
   操作部からの制御信号により前記音質可変手段の音質変
   化量を制御し、かつ、前記音質変化量の情報を前記ディ
   ジタルダイナミックレンジ圧縮手段に出力する音質制御
   手段と、前記操作部からの制御信号により前記音量可変
   手段の音量変化量を制御し、かつ、前記音量変化量の情
   報を前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手段に出力
   する音量制御手段と、騒音レベルを検出する騒音検出手
   段とを備え、前記ディジタルダイナミックレンジ圧縮手
   段は、入力信号のレベルを検出するレベル検出部と、前
   記音質制御手段からの前記音質変化量の情報と前記音量
   制御手段からの前記音量変化量の情報と前記騒音検出手
   段からの制御信号により前記ディジタルダイナミックレ
   ンジ圧縮手段の入出力特性を選択する入出力特性選択部
   と、前記レベル検出部からの情報と前記入出力特性選択
   部からの情報により入出力間の利得の設定値を求める係
   数生成部と、前記係数生成部で求まる設定値により利得
   を変化させる利得可変部とからなる車載音響再生装置。
4. 【請求項４】入出力特性選択部と係数生成部をディジタ
   ルダイナミックレンジ圧縮手段内に備えるのではなく、
   制御手段内に備える構成とした請求項１，２または３記
   載の車載音響再生装置。