JPH0720309B2 - Sound quality adjustment device for speakers - Google Patents

Sound quality adjustment device for speakers

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JPH0720309B2
JPH0720309B2 JP59258024A JP25802484A JPH0720309B2 JP H0720309 B2 JPH0720309 B2 JP H0720309B2 JP 59258024 A JP59258024 A JP 59258024A JP 25802484 A JP25802484 A JP 25802484A JP H0720309 B2 JPH0720309 B2 JP H0720309B2
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JP
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digital
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unit
low
filter
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JP59258024A
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Japanese (ja)
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JPS61135298A (en
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光彦 芹川
克昌 佐藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はホール音響分野においてパワーアンプを通して
スピーカシステムに入力される音楽信号を処理するため
のスピーカ用音質調整装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speaker sound quality adjusting device for processing a music signal input to a speaker system through a power amplifier in the hall acoustic field.

従来の技術 近年、ディジタル信号処理技術の音響分野への進出は目
ざましいものがあり、とりわけホール音響分野ではディ
ジタルミキサー,ディジタルイコライザー等の開発によ
り、よりきめ細かい音づくりが行なわれるようになっ
た。またスピーカシステムの中には専用のチャンネルデ
バイダーを使用し、帯域分割の他に簡単なユニット補正
を行なうなど、前記ディジタル信号処理技術と合わせて
ホール音響システムにおける音質調整技術は格段の進歩
をとげつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a remarkable expansion of digital signal processing technology into the acoustic field, and particularly in the hall acoustic field, the development of digital mixers, digital equalizers, and the like has enabled more detailed sound production. In addition, a dedicated channel divider is used in the speaker system, and simple unit correction is performed in addition to band division. Together with the digital signal processing technology, sound quality adjustment technology in the hall sound system is making remarkable progress. is there.

以下図面を参照しながら、上述した従来のホール音響シ
ステムの一例について説明する。
An example of the above-described conventional hall sound system will be described below with reference to the drawings.

第7図は従来の実施例におけるホール音響システム系統
図を示すものである。第7図において21はマイクロホ
ン、22はミキサーである。23はイコライザーであり、39
はチャンネルデバイダーである。25は駆動用のパワーア
ンプ、26はスピーカシステムであり、27,28,29はそれぞ
れ高音域再生用のツィータ,中音域再生用のミッドレン
ジ,低音域再生用のウーハーである。
FIG. 7 is a system diagram of a hall acoustic system in the conventional example. In FIG. 7, 21 is a microphone and 22 is a mixer. 23 is an equalizer, 39
Is a channel divider. 25 is a power amplifier for driving, 26 is a speaker system, and 27, 28, and 29 are tweeters for high-range reproduction, midrange for middle-range reproduction, and woofer for low-range reproduction, respectively.

以上のように構成されたホール音響システム系統図につ
いて、以下その動作について説明する。
The operation of the hall sound system system diagram configured as described above will be described below.

まずマイクロホン21からはいる音楽信号はミキサー22に
よりミキシングされてイコライザー23に入力される。イ
コライザー23は入力された音楽信号をホールや視聴室の
特性あるいはスピーカシステム26に取り付けられている
各ユニットの特性を考慮して最適なフィルタリングを行
ない、チャンネルデバイダー39に音楽信号を入力する。
チャンネルデバイダー39は入力された音楽信号を帯域分
割し、各ユニット用の音楽信号として出力する。また各
ユニットの周波数特性を補正するためのフィルタリング
機能や位相整合のための遅延機能をもたせる場合もあ
る。チャンネルデパイダー39からの出力信号はそれぞれ
パワーアンプ25により駆動されてスピーカシステム26の
ツィータ27、ミッドレンジ28,ウーハー29等の各スピー
カユニットに入力される。
First, the music signal from the microphone 21 is mixed by the mixer 22 and input to the equalizer 23. The equalizer 23 performs optimum filtering on the input music signal in consideration of the characteristics of the hall or the listening room or the characteristics of each unit attached to the speaker system 26, and inputs the music signal to the channel divider 39.
The channel divider 39 band-divides the input music signal and outputs it as a music signal for each unit. In some cases, a filtering function for correcting the frequency characteristic of each unit and a delay function for phase matching may be provided. The output signal from the channel divider 39 is driven by the power amplifier 25 and input to each speaker unit such as the tweeter 27, the midrange 28, and the woofer 29 of the speaker system 26.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、チャンネルデバイ
ダー39に組み込まれているフィルターはアナログ素子に
より構成されるトーン調整的な機能を有するものであ
り、またイコライザー23として1/3オクターブバンド幅
のものを使用したとしてもひとつのバンド幅のみの音圧
レベルを単独かつ急しゅんに変化させることは困難であ
ることから、聴感上問題となる各スピーカユニットに起
因する音圧周波数特性上の急しゅんなピーク,ディップ
を完全に平坦にすることができないという問題点を有し
ていた。またイコライザー23として精度の良いディジタ
ルイコライザーを使用してもセッティングに要する時間
がかかるという問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the configuration as described above, the filter incorporated in the channel divider 39 has a tone adjusting function constituted by analog elements, and the equalizer 23 has a 1/3 ratio. Even if an octave band is used, it is difficult to change the sound pressure level of only one band independently and suddenly. There was a problem that the above steep peak and dip could not be completely flattened. Moreover, even if a highly accurate digital equalizer is used as the equalizer 23, there is a problem that it takes time to set.

本発明は上記問題点に鑑み、スピーカシステムに使用す
る各スピーカユニットの音圧周波数特性上の急しゅんな
ピーク,ディップを平坦にするとともに、ホール等のコ
ンサート会場において簡単かつ短時間に音響システムの
セッティングが行なえるすぐれたスピーカ用音質調整装
置を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention flattens abrupt peaks and dips on the sound pressure-frequency characteristics of each speaker unit used in a speaker system, and makes it possible to easily and quickly provide an acoustic system in a concert venue such as a hall. The present invention provides an excellent speaker sound quality adjustment device that can be set.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のスピーカ用音質調
整装置は、入力端子より入力された音楽信号を低域濾過
するための第1のローパスフィルタと、低域濾過された
音楽信号をディジタル信号に変換するためのアナログデ
ィジタル変換部と、前記ディジタル信号を高域濾過する
とともに高音用スピーカユニットの周波数特性を補正す
るための第1のディジタルフィルターと、前記ディジタ
ル信号を帯域濾過するとともに中音用スピーカユニット
の周波数特性を補正するための第2のディジタルフィル
ターと、前記ディジタル信号を低域濾過するとともに低
音用スピーカユニットの周波数特性を補正するための第
3のディジタルフィルターと、前記第1,第2,第3のディ
ジタルフィルターの出力をそれぞれアナログ信号に変換
するためのディジタルアナログ変換部と、前記各アンロ
グ信号をそれぞれ低域濾過するための第2、第3,第4の
ローパスフィルタと、演算部とインターフェイス部とを
備え、前記演算部は、前記高音用スピーカユニット,中
音用スピーカユニット,低音用スピーカユニットそれぞ
れのインパルス応答を記憶するユニット特性記憶手段
と、実現するべき目標振幅周波数特性を入力する目標特
性入力手段と、前記目標振幅周波数特性をヒルベルト変
換して変位特性を算出するヒルベルト変換手段と、前記
ヒルベルト変換手段から出力された振幅及び位相特性を
時間軸特性に変換する逆フーリエ変化手段と、前記時間
軸特性と前記ユニット特性記憶手段から出力されたイン
パルス応答とから前記各ディジタルフィルタのタップ係
数を算出するタップ係数算出手段とから成り、前記算出
されたタップ係数を前記インターフェイス部を介して前
記第1,第2,第3のディジタルフィルタに転送することを
特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a speaker sound quality adjusting apparatus according to the present invention includes a first low-pass filter for low-pass filtering a music signal input from an input terminal, and a low-pass filter. An analog-digital converter for converting the filtered music signal into a digital signal, a first digital filter for high-pass filtering the digital signal and correcting the frequency characteristic of the high-pitched speaker unit, and the digital signal A second digital filter for band-filtering the sound signal and correcting the frequency characteristic of the speaker unit for middle sound, and a third digital filter for low-pass filtering the digital signal and correcting the frequency characteristic of the speaker unit for low sound. The output of the filter and the first, second, and third digital filters are analog. A digital-analog conversion unit for converting the analog signals into low-pass filters, second, third, and fourth low-pass filters for low-pass filtering each of the unlogged signals, an arithmetic unit, and an interface unit. A unit characteristic storing means for storing impulse response of each of the high-pitched speaker unit, the middle-tone speaker unit, and the low-pitched speaker unit, a target characteristic input unit for inputting a target amplitude frequency characteristic to be realized, and the target amplitude frequency. Hilbert transform means for calculating the displacement characteristics by Hilbert transform of the characteristics, inverse Fourier changing means for converting the amplitude and phase characteristics output from the Hilbert transform means into time axis characteristics, the time axis characteristics and the unit characteristic memory The tap coefficient of each digital filter is calculated from the impulse response output from the means. Consists of a tap coefficient calculating means, the calculated first tap coefficients via said interface portions, second, and is characterized in that the forwarding to the third digital filter.

作用 本発明は上記した構成によって、ユニット特性記憶手段
に格納されている各スピーカユニットのユニット特性
と、目標特性入力手段により入力された実現すべき目標
振幅特性をヒルベルト変換手段によりヒルベルト変換し
て位相特性を算出することにより得られた目標伝送特性
に基づいて、タップ係数算出手段において、ユニット固
有の特性をキャンセルするとともに目標伝送特性を実現
するようなタップ係数を算出する。タップ係数はインタ
ーフェース部を通して各ディジタルフィルタに転送され
る。入力端子より入力された音楽信号はローパスフィル
ターにより低域濾過された後アナログディジタル変換部
でディジタル信号に変換され、各ディジタルフィルター
に入力される。各ディジタルフィルターでは各スピーカ
ユニットに合った帯域濾過を実行するとともに、各スピ
ーカユニットの周波数特性上の急しゅんなピークディッ
プを平坦にするとともに精度よく目標周波数特性を実現
するためのフィルタリングを行なう。各ディジタルフィ
ルターからの出力はディジタルアナログ変換部によりア
ナログ信号に変換された後ローパスフィルタにより低域
濾過されて出力される。上記のような作用により、簡単
かつ単時間の操作で聴感上問題となる各スピーカユニッ
トに起因する音圧周波数特性上の急しゅんなピークディ
ップを完全に消滅させるとともに精度よく目標周波数特
性を実現できることとなる。
According to the present invention, the unit characteristics of each speaker unit stored in the unit characteristic storage unit and the target amplitude characteristic to be realized input by the target characteristic input unit are subjected to Hilbert conversion by the Hilbert conversion unit and phased. Based on the target transmission characteristic obtained by calculating the characteristic, the tap coefficient calculating means calculates the tap coefficient that cancels the characteristic peculiar to the unit and realizes the target transmission characteristic. The tap coefficient is transferred to each digital filter through the interface unit. The music signal input from the input terminal is low-pass filtered by a low-pass filter, converted into a digital signal by an analog-digital conversion unit, and input to each digital filter. Each digital filter performs band-pass filtering suitable for each speaker unit, flattens the steep peak dip on the frequency characteristics of each speaker unit, and performs filtering for realizing a target frequency characteristic with high accuracy. The output from each digital filter is converted into an analog signal by a digital-analog converter, and then low-pass filtered by a low-pass filter and output. By the above operation, it is possible to completely eliminate the sharp peak dip in the sound pressure frequency characteristic due to each speaker unit that causes a hearing problem with simple and single-time operation, and realize the target frequency characteristic with high accuracy. Becomes

実施例 以下本発明の一実施例のスピーカ用音質調整装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第1図は本発明の第
1の実施例におけるスピーカ用音質調整装置のブロック
図を示すものである。第1図において、1は入力端子、
2,10,11,12はローパスフィルター(以下LPFという)、
3はアナログディジタル変換部(以下A/D変換部とい
う)、4,5,6はディジタルフィルター、7,8,9はディジタ
ルアナログ変換部(以下D/A変換部という)、13はツィ
ータ用端子、14はミッドレンジ用端子、15はウーハー用
端子、16はコンピュータ17へ接続するためのインターフ
ェースである。
Embodiment Hereinafter, a speaker sound quality adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a speaker sound quality adjusting apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an input terminal,
2,10,11,12 are low pass filters (hereinafter referred to as LPF),
3 is an analog-digital conversion unit (hereinafter referred to as A / D conversion unit), 4, 5 and 6 are digital filters, 7, 8 and 9 are digital-analog conversion units (hereinafter referred to as D / A conversion unit), and 13 is a tweeter terminal , 14 is a midrange terminal, 15 is a woofer terminal, and 16 is an interface for connecting to a computer 17.

なお、本実施例においては、特許請求の範囲に記載され
ている本発明の構成要素であるユニット特性記憶手段,
目標特性入力手段,ヒルベルト変換手段,逆フーリエ変
換手段、タップ係数算出手段は、後に詳述するように、
コンピュータ17のソフトウェア及び周辺装置により具現
化されるものである。
In this embodiment, the unit characteristic storage means, which is a component of the present invention described in the claims,
The target characteristic input means, the Hilbert transform means, the inverse Fourier transform means, and the tap coefficient calculation means will be described in detail later.
It is embodied by the software of the computer 17 and peripheral devices.

以上のように構成されたスピーカ用音質調整装置につい
て、以下第1図,第2図,第3図、第4図及び第5図を
用いてその動作を説明する。
The operation of the speaker sound quality adjusting apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5.

まず第2図は本発明を含むホール音響システム系統図を
示すものであって、マイクロホン21から入力された音楽
信号はミキサー22,ホール等の室内音場補正用のイコラ
イザー23を通ってスピーカ用音質調整装置24に入力され
る。第1図において、入力された音楽信号はLPF2により
低域濾過された後A/D変換部3においてディジタル信号
に変換される。ディジタル信号は複数のディジタルフィ
ルター4,5,6に並列に入力され、第2図に示す各スピー
カユニットのツイータ27,ミッドレンジ28、ウーハー29
の受けもつ周波数帯域に分割するとともに、各スピーカ
ユニットのもつ音圧周波数特性上のピーク,ディップを
平坦化し、かつオペレータの希望する周波数特性とする
ようなフィルタリングを受ける。このようなフィルタリ
ングを実現するために各ディジタルフィルタ4,5,6に与
えるべきタップ係数は、コンピユータによりあらかじめ
算出された後インターフェイス16を介して各ディジタル
フィルター4、5、6のメモリーへ転送されるが、その
アルゴリズムについては後述する。ディジタルフィルタ
ー4,5,6より出力されたディジタル信号はD/A変換部7,8,
9により復調された後ローパスフィルター10,11,12によ
り低域濾過されて各出力端子13〜15より出力される。第
2図においてスピーカ用音質調整装置から出力された音
楽信号はパワーアンプ25により増幅されてスピーカシス
テム26を構成する各スピーカユニットを駆動する。
First, FIG. 2 is a system diagram of a hall sound system including the present invention. A music signal input from a microphone 21 passes through a mixer 22, an equalizer 23 for room sound field correction such as a hall, and a sound quality for a speaker. It is input to the adjusting device 24. In FIG. 1, the input music signal is low-pass filtered by LPF2 and then converted into a digital signal in the A / D converter 3. Digital signals are input in parallel to a plurality of digital filters 4, 5 and 6, and tweeters 27, midrange 28 and woofer 29 of each speaker unit shown in FIG.
The speaker unit is divided into the frequency bands that the speaker unit handles, and the peaks and dips on the sound pressure frequency characteristics of each speaker unit are flattened and subjected to filtering to obtain the frequency characteristics desired by the operator. The tap coefficient to be given to each digital filter 4, 5 and 6 in order to realize such filtering is transferred to the memory of each digital filter 4, 5 and 6 through the interface 16 after being calculated in advance by the computer. However, the algorithm will be described later. The digital signals output from the digital filters 4, 5 and 6 are D / A converters 7, 8 and
After being demodulated by 9, it is low-pass filtered by low-pass filters 10, 11, 12 and output from each output terminal 13-15. In FIG. 2, the music signal output from the speaker sound quality adjusting device is amplified by the power amplifier 25 and drives each speaker unit constituting the speaker system 26.

次に各ディジタルフィルター4,5,6へ転送するタップ係
数算出の手順およびアルゴリズムについて説明する。
Next, the procedure and algorithm for calculating the tap coefficient to be transferred to each digital filter 4, 5, 6 will be described.

第3図はディジタルフィルタータップ係数算出アルゴリ
ズムを示す図である。まず第2図において目標特性入力
手段としてのライトペン20,ディスプレイ19を用いて目
標周波数特性入力を行なう(ステップ30)。入力された
目標周波数特性は振幅情報あるいは実部情報であり、こ
れにヒルベルト変換をほどこして伝送特性を求め、これ
を各スピーカユニットの受けもつ帯域ごとに分割する
(ステップ31)。ステップ31は、特許請求の範囲に記載
されている本発明の構成要素であるヒルベルト変換手段
に対応する。さらにそれぞれの帯域ごとに逆フーリエ変
換をかけて、各帯域ごとに目標特性のインパルス応答を
求める(ステップ32)。ステップ32は、特許請求の範囲
に記載されている本発明の構成要素である逆フーリエ変
換手段に対応する。次に第2図においてユニット特性記
憶手段としての外部記憶装置18に記録されている各スピ
ーカユニットのインパルス応答を読込んで(ステップ3
3)その逆特性を求め、これらの逆特性と、それぞれの
対応する帯域に分割された目標特性とのたたみ込み積分
を各々行なって(ステップ34)タップ係数を算出する。
ステップ34は、特許請求の範囲に記載されている本発明
の構成要素であるタップ係数算出手段に対応する。そし
て、算出されたタップ係数をコンピュータ17からインタ
ーフェイス16を通して各ディジタルフィルター4,5,6の
メモリーへ出力する(ステップ35)。
FIG. 3 is a diagram showing a digital filter tap coefficient calculation algorithm. First, in FIG. 2, the target frequency characteristic is input using the light pen 20 and the display 19 as the target characteristic inputting means (step 30). The input target frequency characteristic is amplitude information or real part information, and a Hilbert transform is applied to this to obtain a transmission characteristic, which is divided for each band that each speaker unit handles (step 31). Step 31 corresponds to the Hilbert transforming means which is a constituent element of the present invention described in the claims. Further, the inverse Fourier transform is applied to each band to obtain the impulse response of the target characteristic for each band (step 32). Step 32 corresponds to the inverse Fourier transform means which is a component of the present invention described in the claims. Next, in FIG. 2, the impulse response of each speaker unit recorded in the external storage device 18 as the unit characteristic storage means is read (step 3
3) Obtain the inverse characteristics, and perform convolution integration of these inverse characteristics and the target characteristics divided into respective corresponding bands (step 34) to calculate the tap coefficient.
Step 34 corresponds to the tap coefficient calculating means which is a constituent element of the present invention described in the claims. Then, the calculated tap coefficient is output from the computer 17 through the interface 16 to the memory of each digital filter 4, 5, 6 (step 35).

具体的な例として、目標周波数特性をスピーカシステム
の再生帯域内において平坦とした場合のミッドレンジ用
ディジタルフィルタータップ係数算出の様子を第4図、
第5図に示す。第4図はスピーカシステム目標周波数特
性を示すグラフであり、これは第2図におけるライトペ
ン20を用いてディスプレイ19より入力される。第4図で
はこの目標周波数特性をあらかじめ設定されたカットオ
フ周波数F1,F2及びカットオフ特性により帯域分割され
た特性も合わせて示している。第5図(a)はミッドレ
ンジユニットの無響室特性を示しており、第2図の外部
記憶装置18にはインパルス応答として位相情報も含めた
形で記憶されている。第5図(b)はミッドレンジ用デ
ィジタルフィルター5に転送するタップ係数を周波数軸
上で表わしたものであり、第4図に示すミッドレンジ目
標特性にヒルベルト変換および逆フーリエ変換をほどこ
したものと第5図(a)に示すミッドレンジユニット無
響室特性をインパルス応答としたものの逆特性とのたた
み込み積分により得られる。第5図(c)はこのように
して得られたタップ係数を用いてディジタルフィルター
5により補正されたミッドレンジの無響室特性を示して
いる。尚、第4図、第5図において、F1,F2はカットオ
フ周波数、FS′はサンプリング周波数(ナイキスト)で
ある。
As a specific example, FIG. 4 shows how the mid-range digital filter tap coefficient is calculated when the target frequency characteristic is flat within the reproduction band of the speaker system.
It is shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing the target frequency characteristic of the speaker system, which is input from the display 19 using the light pen 20 in FIG. In FIG. 4, the target frequency characteristic is also shown with the preset cutoff frequencies F1 and F2 and the characteristic obtained by band division by the cutoff characteristic. FIG. 5 (a) shows the anechoic chamber characteristics of the midrange unit, and is stored in the external storage device 18 of FIG. 2 as the impulse response including the phase information. FIG. 5 (b) shows the tap coefficients transferred to the mid-range digital filter 5 on the frequency axis, and shows that the mid-range target characteristics shown in FIG. 4 have been subjected to Hilbert transform and inverse Fourier transform. The mid-range unit shown in FIG. 5 (a) is obtained by convolution integration with an anechoic chamber characteristic which is an impulse response. FIG. 5 (c) shows the mid-range anechoic chamber characteristic corrected by the digital filter 5 using the tap coefficient thus obtained. In FIGS. 4 and 5, F1 and F2 are cutoff frequencies, and FS 'is a sampling frequency (Nyquist).

以上のように本実施例によれば、LPF2により低域濾過さ
れた音楽信号をA/D変換部3によりディジタル信号に変
換し、上記ディジタル信号を並列に配置された複数のデ
ィジタルフィルター4〜6に入力し、各ディジタルフィ
ルター4〜6をインターフェイス16を通して外部記憶装
置18やライトペン20,ディスプレイ等の入力装置がつな
がれているコンピュータ17に接続して各ディジタルフィ
ルター4〜6のフィルター特性を制御することにより、
目標周波数特性を入力するという簡単な操作を行なうだ
けで、聴感上問題となる各スピーカユニットに起因する
音圧周波数特性のピーク,ディップを平坦化できるとと
もに、室内環境に適合した音づくりを迅速に行なうこと
ができる。
As described above, according to this embodiment, the music signal low-pass filtered by the LPF 2 is converted into a digital signal by the A / D converter 3, and the digital signal is converted into a plurality of digital filters 4 to 6 arranged in parallel. To the computer 17 connected to the external storage device 18, the light pen 20, and the input device such as the display through the interface 16 to control the filter characteristics of the digital filters 4 to 6. By
Simply by performing the simple operation of inputting the target frequency characteristic, it is possible to flatten the peak and dip of the sound pressure frequency characteristic caused by each speaker unit that is a problem in hearing, and to quickly create a sound that matches the indoor environment. Can be done.

以下本発明の第2の実施例について図面を参照しながら
説明する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第6図は本発明の第2の実施例を示すスピーカ用音質調
整装置のブロック図である。同図において、1は入力端
子、2はA/D変換部、3,10,11,12はLPF、4,5,6はディジ
タルフィルター、7,8,9はD/A変換部、13はツイータ用端
子、14はミッドレンジ用端子、15はウーハー用端子で、
以上は第1図の構成と同様なものである。第1図の構成
と異なるのは各ディジタルフィルターをインターフェイ
スをかいしてコンピュータに接続するかわりにROM36,3
7,38を接続した点である。
FIG. 6 is a block diagram of a speaker sound quality adjusting apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is an A / D converter, 3,10,11,12 are LPFs, 4,5,6 are digital filters, 7,8,9 are D / A converters, and 13 is Tweeter terminal, 14 midrange terminal, 15 woofer terminal,
The above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration shown in Fig. 1 is that instead of connecting each digital filter to a computer through an interface, ROM36,3
This is the point where 7,38 are connected.

上記のように構成されたスピーカ用音質調整装置ではコ
ンピュータからインターフェイスをかいして転送される
各ディジタルフィルターのタップ係数はROM36,37,38に
メモリーされている。したがって、設備音響等の分野に
おいて使用するスピーカシステムが決まっており変更の
ない場合などでは、一度算出したタップ係数をROMにメ
モリーし、このROMからタップ係数をアクセスする構成
にすることにより、使用する機器の数を軽減できるとと
もに、各音響機器のセッティングをより短時間に終える
ことができる。
In the speaker sound quality adjusting device configured as described above, the tap coefficients of the respective digital filters transferred from the computer through the interface are stored in the ROMs 36, 37 and 38. Therefore, when there is no change in the speaker system used in the field of equipment acoustics, etc., the tap coefficient calculated once is stored in ROM and the tap coefficient is accessed from this ROM. The number of devices can be reduced and the setting of each audio device can be completed in a shorter time.

なお、第1,第2の実施例において、中音域を受けもつミ
ッドレンジ28は1ユニットとしたが、中音域をさらに2
つ以上の帯域に分割してそれぞれにディジタルフィルタ
ー5とD/A変換部8とローパスフィルター11を備えた4
ウェイ以上のシステムとしてもよい。
In addition, in the first and second embodiments, the midrange 28 that handles the midrange is one unit, but the midrange 28 is further divided into two units.
4 with digital filter 5, D / A converter 8 and low-pass filter 11
The system may be more than a way.

発明の効果 以上のように本発明は、高音用、中音用、低音用の各ス
ピーカユニットの周波数特性を補正するための第1,第2,
第3のディジタルフィルタと、前記第1,第2,第3のディ
ジタルフィルタの出力をそれぞれアナログ信号に変換す
るディジタルアナログ変換部と、変換されたアナログ信
号をそれぞれ低域濾過するための第2,第3,第4のローパ
スフィルタと、演算部とインターフェイス部とを備え、
前記演算部は、前記高音用スピーカユニット,中音用ス
ピーカユニット,低音用スピーカユニットそれぞれのイ
ンパルス応答を記憶するユニット特性記憶手段と、実現
するべき目標振幅周波数特性を入力する目標特性入力手
段と、前記目標振幅周波数特性をヒルベルト変換して位
相特性を算出するヒルベルト変換手段と、前記ヒルベル
ト変換手段から出力された振幅及び位相特性を時間軸特
性に変換する逆フーリエ変換手段と、前記時間軸特性と
前記ユニット特性記憶手段から出力されたインパルス応
答とから前記各ディジタルフィルタのタップ係数を算出
するタップ係数算出手段とから成り、前記算出されたタ
ップ係数を前記インターフェイス部と介して前記第1,第
2、第3のディジタルフィルタに転送するよう構成した
ことにより、聴感上問題となる各スピーカユニットに起
因する音圧周波数特性上の急峻なピーク・ディップを完
全に平坦にできるとともに、コンサート会場等の現場に
おいて、簡単かつ短時間にユーザー所望の周波数特性を
高精度にて実現し、音響システムのセッティング及び音
質調整が可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention provides first, second, and third corrections for correcting the frequency characteristics of high-pitched, mid-tone, and low-pitched speaker units.
A third digital filter, a digital-analog converter for converting the outputs of the first, second, and third digital filters into analog signals, and a second analog filter for low-pass filtering the converted analog signals. A third and a fourth low pass filter, an arithmetic unit and an interface unit,
The calculation unit includes a unit characteristic storage unit that stores impulse responses of the high-pitched speaker unit, the middle-tone speaker unit, and the low-pitched speaker unit, and a target characteristic input unit that inputs a target amplitude frequency characteristic to be realized. Hilbert transform means for calculating a phase characteristic by Hilbert transforming the target amplitude frequency characteristic, inverse Fourier transform means for transforming the amplitude and phase characteristic output from the Hilbert transform means into a time axis characteristic, and the time axis characteristic And a tap coefficient calculation means for calculating a tap coefficient of each digital filter from the impulse response output from the unit characteristic storage means, and the calculated tap coefficient is passed through the interface section to the first and second , The third digital filter is used for transfer, It is possible to completely flatten the steep peak and dip in the sound pressure frequency characteristics due to the problematic speaker units, and to easily and quickly obtain the frequency characteristics desired by the user in a concert venue or on the spot. It will be possible to adjust the sound system and adjust the sound quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例におけるスピーカユニッ
ト用音質装置のブロック図、第2図は本発明を使用した
場合のホール音響システム系統図、第3図はディジタル
フィルタータップ係数算出アルゴリズムを示す図、第4
図はオペレータが入力するスピーカシステム目標周波数
特性曲線図、第5図(a)はミッドレンジユニットの無
響室特性曲線図、第5図(b)はミッドレンジに入力さ
れる信号を処理するミッドレンジ用ディタルフィルター
特性曲線図、第5図(c)はディジタルフィルターによ
り補正されたミッドレンジ無響室特性曲線図、第6図は
本発明の第2の実施例におけるスピーカ用音質調整装置
のブロック図、第7図は従来のホール音響システム系統
図である。 1……入力端子、2……ローパスフィルター、3……A/
D変換器、4,5,6……ディジタルフィルター、7,8,9……D
/A変換器、10,11,12……ローパスフィルター、13……ツ
イータ用端子、14……ミッドレンジ用端子、15……ウー
ハー用端子、16……インターフェイス、17……コンピュ
ータ、18……外部記憶装置、19……ディスプレイ、20…
…ライトペン、24……スピーカ用音質調整装置、36,37,
38……ROM。
FIG. 1 is a block diagram of a sound quality device for a speaker unit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a hall sound system system diagram when the present invention is used, and FIG. 3 is a digital filter tap coefficient calculation algorithm. Shown, 4th
The figure shows the target frequency characteristic curve diagram of the speaker system input by the operator, Fig. 5 (a) is the anechoic chamber characteristic curve diagram of the midrange unit, and Fig. 5 (b) is the mid that processes the signal input to the midrange. FIG. 5 (c) is a characteristic curve diagram of a digital filter for a range, FIG. 5 (c) is a characteristic curve diagram of a mid-range anechoic chamber corrected by a digital filter, and FIG. 6 is a diagram of a sound quality adjusting apparatus for a speaker in a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of a conventional hall sound system. 1 …… input terminal, 2 …… low pass filter, 3 …… A /
D converter, 4, 5, 6 ... Digital filter, 7, 8, 9 ... D
/ A converter, 10,11,12 …… Low pass filter, 13 …… Tweet terminal, 14 …… Mid range terminal, 15 …… Woofer terminal, 16 …… Interface, 17 …… Computer, 18 …… External storage device, 19 ... Display, 20 ...
… Light pen, 24 …… Speaker sound quality adjustment device, 36,37,
38 …… ROM.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】音楽信号を低減濾過する第1のロースパス
フィルタと、前記第1のローパスフィルタの出力信号を
ディジタル信号に変換するアナログディジタル変換部
と、変換されたディジタル信号を高域濾過すると共に高
音用スピーカユニットの周波数特性を補正するための第
1のディジタルフィルタと、前記ディジタル信号を帯域
濾過するとともに中音用スピーカユニットの周波数特性
を補正するための第2のディジタルフィルタと、ディジ
タル信号を低域濾過するとともに低音用スピーカユニッ
トの周波数特性を補正するための第3のディジタルフィ
ルタと、前記第1,第2,第3のディジタルフィルタの出力
をそれぞれアナログ信号に変換するディジタルアナログ
変換部と、変換されたアナログ信号をそれぞれ低域濾過
するための第2,第3,第4のローパスフィルタと、演算部
とインターフェイス部とを備え、 前記演算部は、前記高音用スピーカユニット,中音用ス
ピーカユニット,低音用スピーカユニットそれぞれのイ
ンパルス応答を記憶するユニット特性記憶手段と、実現
するべき目標振幅周波数特性を入力する目標特性入力手
段と、前記目標振幅周波数特性をヒルベルト変換して位
相特性を算出するヒルベルト変換手段と、前記ヒルベル
ト変換手段から出力された振幅及び位相特性を時間軸特
性に変換する逆フーリエ変換手段と、前記時間軸特性と
前記ユニット特性記憶手段から出力されたインパルス応
答とから前記各ディジタルフィルタのタップ係数を算出
するタップ係数算出手段とから成り、 前記算出されたタップ係数を前記インターフェイス部を
介して前記第1,第2,第3のディジタルフィルタに転送す
ることを特徴とするスピーカ用音質調整装置。
1. A first low-pass filter for reducing and filtering a music signal, an analog-digital converter for converting an output signal of the first low-pass filter into a digital signal, and a high-pass filtering for the converted digital signal. And a first digital filter for correcting the frequency characteristic of the high-pitched speaker unit, a second digital filter for band-filtering the digital signal and correcting the frequency characteristic of the middle-tone speaker unit, and a digital signal A third digital filter for low-pass filtering and correcting the frequency characteristics of the bass speaker unit, and a digital-analog converter for converting the outputs of the first, second, and third digital filters into analog signals, respectively. And the second, third, and second filters for low-pass filtering the converted analog signal, respectively. A low-pass filter, a calculation unit, and an interface unit, and the calculation unit realizes unit characteristic storage means for storing impulse responses of the high-pitched speaker unit, the mid-tone speaker unit, and the low-pitched speaker unit. Target characteristic input means for inputting a desired target amplitude frequency characteristic, Hilbert transforming means for Hilbert transforming the target amplitude frequency characteristic to calculate a phase characteristic, and amplitude and phase characteristics output from the Hilbert transforming means for time axis characteristics And an inverse Fourier transform means for converting into a time axis characteristic, and a tap coefficient calculation means for calculating a tap coefficient of each digital filter from the time axis characteristic and the impulse response output from the unit characteristic storage means, and the calculated tap The coefficient is transferred to the first, second, and third through the interface unit. A speaker sound quality adjustment device characterized by being transferred to a digital filter.
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