JPH0671184B2 - 自動ラウドネス補償装置 - Google Patents

自動ラウドネス補償装置

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JPH0671184B2
JPH0671184B2 JP63023959A JP2395988A JPH0671184B2 JP H0671184 B2 JPH0671184 B2 JP H0671184B2 JP 63023959 A JP63023959 A JP 63023959A JP 2395988 A JP2395988 A JP 2395988A JP H0671184 B2 JPH0671184 B2 JP H0671184B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タップ付音量調整ボリュームを使用し、該ボ
リュームにより調整した音量の大きさに応じて聴感上の
周波数特性を自動的補償する、例えば車載用音響機器に
適した自動ラウドネス補償装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種の装置として、第6図に示す如く、タップ付
音量調整ボリュームVRにフィルタ回路を備えたものが例
えば特開昭61−248611号公報により知られている。より
詳細には、ボリュームVRの中間タップcと一端の信号入
力端aとの間に高音帯域補償用コンデンサC1を接続し、
中間タップcとボリュームVRの他端bとの間に低音帯域
補償用コンデンサC2と抵抗R1の直列回路を接続し、かつ
直列回路と並列に低音帯域補償レベルの制限用抵抗R2
接続してなる。この装置では、第7図に示す如く、ボリ
ュームVRの摺動子dがb〜c間で摺動された場合、低高
音帯域とも一定量出力レベルが増大する周波数特性とな
り、a〜c間で摺動された場合、c〜d間の抵抗値の増
大に伴いa〜d間の抵抗値が徐々に減少して、全体とし
てフラットな周波数特性となるように動作する。
他の従来装置として、第8図に示すように、中間タップ
付音量調整ボリュームVRの中間タップcに共振回路Zを
接続したものがある。この装置は、第6図の例と同じ様
にボリュームVRの摺動子dの摺動に応じて周波数特性を
変化させるものであるが、この装置では、共振回路Zを
使用することで、第6図のCRフィルタ回路を使用したも
のに比べ、第9図に示す如く勾配が大きく帯域の狭い周
波数特性しか得られない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したタップ付音量調整ボリュームを用いた従来のラ
ウドネス補償装置は、ボリュームを最大音量にセットし
たとき、周波数特性がフラットとなるようになってい
る。このため、市販のミュージックソース等を大音量で
聴取しようとしたとき、補償がきかず、不自然な音質に
なる欠点があった。
すなわち、市販のミュージックソースの作られ方を考え
てみると、多くの場合、録音はマルチマイクによるマル
チトラック録音によって行われる。次にエフェクタ等を
用いた後、2チャンネルステレオの形にミックスダウン
されるが、この際ミキサーオペレータは、ミキシング室
内でモニタ用再生装置を用い或るラウドネスレベルでソ
ース音を聴きながら最終的な判断を行い、ミュージック
ソースの音質を決定する。このときミキサーオペレータ
が聴取している音楽の平均的なラウドネスを仮に100ホ
ンとする。
次に、上述のように作成したミュージックソースを購入
して再生する聴取者側について考えてみると、聴取者は
再生装置の音量調整器を用いて好みの音量に調整する。
多くの場合、再生する側での平均的な聴取音圧はミキサ
ーオペレータが聴取した音圧より低いが、ときとして高
い音圧で聴取することがある。今仮に、このときの再生
側でのラウドネスを120ホンとする。
ところで、純音の大きさの等感曲線として第10図に示す
ようなロビンソンソーダットソン曲線と呼ばれるものが
ある。該曲線を見ると、ラウドネスが100ホンのときと1
20ホンのときでは曲線の形状が異っており、100ホンの
ときは低い周波数での音圧レベルの上昇すなわち耳の感
度の低下が比較的急であるのに対し、120ホンにおいて
はかなりゆるやかにてっていることが判る。このことか
ら、大きな音量で再生された音楽の音質は、ミキサーオ
ペレータが判断を行った音質とは等しくなく、主として
低域或いは高域のレベルが増大したかのように聞こえ、
小音量時と異なる音質となることが判る。このときは、
100ホンを基準音量とし、他の音量のときの等感曲線と
の差分をとり、グラフに示した第11図から明らかにな
る。
よって本発明は、小音量時だけでなく、大音量時におい
ても低高音帯域のラウドネス補償を自動的に行えるよう
にして、音量を変えても常に同じより自然な音質を得る
ことができるようにした自動ラウドネス補償装置を提供
することを課題としている。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
上記課題を解決するため本発明によりなされた自動ラウ
ドネス補償装置は、補償回路により基準音量以下の小音
量時に中音帯域に対し低温帯域及び/又は高音帯域の出
力レベルを増大し、かつ基準音量以上の大音量時に中音
帯域に対し低音帯域及び/又は高音帯域を減少するよう
にしているため、基準音量の等感曲線に沿って低高音帯
域のレベルが変えられ、音量を変えても常に同じより自
然な音質が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第1図は本発明による自動ラウドネス装置の一実施例を
示す回路図である。
第1図において、LinはLチャンネル用入力端子、Rinは
Rチャンネル用入力端子、LoutはLチャンネル用出力端
子、RoutはRチャンネル用出力端子であり、これら入力
端子に入力されるステレオ信号の各々は2つに分割さ
れ、その一方は第1のフィルタとしてのハイパスフィル
タ(HPF)11、11′に入力され、ここで中高温低域が抽
出されてレベル調整用抵抗12、12′を介して摺動子dが
互いに連動している音量調整ボリューム13,13′の入力
端a,a′に入力される。もう一方は、加算器14の一方の
入力に入力され、ここで他方のチャンネルの信号と加算
されて混合される。加算器14の出力は第2のフィルタと
してのバンドパスフィルタ(BPF)15に入力され、ここ
で低音帯域が抽出されてレベル調整用抵抗16,16′を介
して音量調整ボリューム13,13′の中間タップcに入力
され、音量調整ボリューム13,13′の摺動子dが接続さ
れている出力端子Loutからラウドネス補償された信号が
出力される構成となっている。
以上の構成において、2分割されたステレオ信号の一方
はHPF11,11′を通ることにより中高音帯域が抽出されて
音量調整ボリューム13,13′に入力される。上記HPF11,1
1′の勾配、カットオフ周波数fc1は12dB/oct、約300Hz
〜500Hzとする。このとき他方は、加算器14においてモ
ノラル信号となり、BPF15により低音帯域が抽出されて
音量調整ボリューム13,13′の中間タップcに入力され
る。上記BPF15の勾配、カットオフ周波数fc21は−12dB
/oct、約70Hz〜150Hzとする。なお、この勾配は、−18d
B/oct、−6dB/octなどであってもよいが、車室音場補正
を充分効果あるものとするには−12dB/oct以上が望まし
い。
上記BPF15の低域カットオフ周波数fc22は、車載用装置
の場合小口径のバスレフ方式のボックススピーカが用い
られ、ポートの共振周波数以下でスピーカの振幅が著し
く大きくなるが、これによる異常音を防止したり、小口
径埋込み形スピーカの超低音帯域での異常音(ビリ音、
歪など)を防止したりするのに有効に働くように定めら
れてる。そして、このBPF15のカットオフ周波数fc22
勾配はスピーカの性能により定められ、本例では、50H
z、12dB/octにしている。
次に、音量調整ボリューム13,13′の摺動子dが各種位
置にあるときの出力周波数特性を第2図(A)及び
(B)のグラフを参照して説明する。
まず、摺動子dが中間タップcにあるとき、第2図
(A)に示すような特性となり、図中低音帯域のレベル
l1と中高音帯域のレベルl2は、レベル調整用抵抗12,1
2′、16,16′の値によっり定められる。また、HPF11,1
1′とBPF15によって作られる凹(ディップ)特性の帯域
(fc1〜fc21)と、レベルl3は、車室内の音響特性の
凸(ピーク)特性に略等しくなるように定める。
次に、摺動子dが摺動したときの周波数特性は第2図
(B)に示すようになる。同図において、摺動子dがボ
リューム13,13′の中間タップcにあるときには実線c
で示すようになり、入力端aにあるときは破線aで示す
ようになる。摺動子dが中間タップcから入力端aに摺
動したとき、HPF11,11′を通過する中高音帯域は、入力
端aと摺動子dの間の抵抗値が徐々に小さくなることに
よりレベルが増大していくが、BPF15を通過する低音帯
域は、中間タップcと摺動子dの間の抵抗値が徐々に大
きくなることによりレベルの増大はない。従って、周波
数特性は実線cの特性から破線aの特性に向って徐々に
変化していく。
一方、摺動子dが中間タップcからアース端bに摺動し
たとき、中間タップcと摺動子dの間の抵抗値は大きく
なるが、HPF11,11′の出力レベルとBPF15の出力レベル
は、抵抗比が変わらず同じ特性のまま出力レベルが低下
するので、第2図(B)中一点鎖線bで示すような周波
数特性が得られる。
上述の例において、HPF11,11′とBPF15によって形成さ
れる250Hz付近の凹(ディップ)特性は、車載用音響機
器において、250Hzの周波数帯域に生じる車室の音響特
性の凸(ピーク)特性に略等しく、車室の音響特性を補
正するのに有効に働く。
第1図の例において、BPF15は、超低音帯域での異常音
を問題にしない場合には、ローパスフィルタ(LPF)と
置き代えてもよい。
上述した実施例では、周波数帯域を2分割し、低音帯域
をモノラルにし、有害となる超低音帯域を減衰させるよ
うにしているが、本発明は第3図に示すようにステレオ
信号のLチャンネル,Rチャンネルの各々に設けても、第
1図の場合と同様の第2図(A)及び(B)に示す周波
数特性が各チャンネルについて得られる。
また、上述した実施例では、基準音量以上の大音量のと
き中音帯域に対して低音帯域のみを減衰するようにして
いるが、第4図に示すような構成により、低音帯域と高
音帯域両方を減衰させることができるようになる。
すなわち、第4図の実施例では、第2のフィルタをLPF1
5aとHPF15bとにより構成し、LPF15aにより入力信号から
低音帯域の成分を、HPF15bにより入力信号から高音帯域
の成分をそれぞれ抽出し、これらをレベル調整用抵抗16
a及び16bをそれぞれ介して音量調整ボリューム13の中間
タップcに供給するようにしている。なお、BPF21の低
域カットオフ周波数とLPF15aのカットオフ周波数とは、
第1図の例のHPF11のカットオフ周波数とBPF15の高域カ
ットオフ周波数にそれぞれ等しくてよい。そして、BPF1
5の高域カットオフ周波数とHPF15bのカットオフ周波数
は十分に離し、1.5KHz付近に凹特性が形成され、第5図
に示すような周波数特性が得られるような周波数に設定
される。
なお、第5図中、実線cは摺動子dが中間タップcに、
破線aは入力端aに、そして1点鎖線bはc−b間にそ
れぞれあるときの周波数特性を示している。
このことによって、大音量時の聴感補償が有効に行われ
るだけでなく、1.5KHz付近の周波数帯域に存在する車室
の音響特性の凸特性を補正することができる。
以上説明した実施例によれば、ラウドネス補償をタップ
付音量調整ボリュームと、フィルタの組合せにより周波
数帯域を分割し、かつ各フィルタのカット・オフ周波数
を十分に離して凹動性を形成している。そして、この凹
特性の位置を、車室内音響空間におけるスピーカらか受
聴点までの、反射,吸音による伝送特性のアバレ、すな
わち凸特性となる帯域に略等しく、かつ各フィルタ出力
レベルを各々レベル調整用抵抗により設定して得た周波
数特性により音場補正をも行うようにしているため、自
然的な音質を提供することができる。
また、第1図及び第3図の実施例では、大音量時におけ
る低音帯域(もしくは、低高音帯域)の減衰特性によ
り、有害となる、アンプのクリップ音、スピーカのツッ
パリ音や異常動作音、もしくは車室内装材のビリ音等の
悪影響を防止させることが出来る。
〔効 果〕
以上説明したように本発明によれば、基準音量より小さ
い音量の時に中音帯域に対して低音帯域及び/又は高音
帯域を増大し、かつ基準音量より大きい音量の時に中音
帯域に対して低音帯域及び/又は高音帯域を減衰するよ
うにしているため、小音量から大音量に至る広い範囲で
同じ自然な音質で音を聴取することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による自動ラウドネス装置の一実施例を
示す電気回路図、 第2図は第1図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第3図は本発明の装置の他の実施例を示す電気回路図、 第4図は本発明の装置の更に他の実施例を示す電気回路
図、 第5図は第4図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第6図は従来装置の一例を示す電気回路図、 第7図は第6図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第8図は従来装置の他の一例を示す電気回路図、 第9図は第8図の装置の周波数特性を示すグラフ、 第10図は等感曲線の一例を示すグラフ、 第11図は基準音量に対する等感曲線の差分特性を示すグ
ラフである。 11,11′……HPF(第1のフィルタ)、13,13′……中間
タップ付音量調整ボリューム、15……BPF(第2のフィ
ルタ)、15a……LPF(第2のフィルタ)、15b……HPF
(第2のフィルタ)、21……BPF(第1のフィルタ)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 秀雄 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内 (56)参考文献 実公 平4−8662(JP,Y2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中間タップ付音量調整ボリュームを有し、
    該ボリュームにより調整される音量の大きさに応じて聴
    感上の周波特性を自動的に補償する自動ラウドネス補償
    装置において、 基準音量以下の小音量時に中音帯域に対し低温帯域及び
    /又は高音帯域の出力レベルを増大し、かつ基準音量以
    上の大音量時に中音帯域に対し低音帯域及び/又は高音
    帯域を減少する補償回路を有することを特徴とする自動
    ラウドネス補償装置。
  2. 【請求項2】前記補償回路が、入力信号から少なくとも
    中音帯域の成分を抽出する第1のフィルタと、前記入力
    信号から低音帯域及び/又は高音帯域の成分を抽出する
    第2のフィルタとを有し、前記第1のフィルタの出力信
    号を中間タップ付音量調整ボリュームの入力端に供給
    し、かつ前記第2のフィルタの出力信号を中間タップ付
    音量調整ボリュームの基準音量に対応する位置に設けた
    中間タップに供給するようにしてなることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載の自動ラウドネス装置。
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