JPH0888893A - オーディオ信号伝送回路 - Google Patents
オーディオ信号伝送回路Info
- Publication number
- JPH0888893A JPH0888893A JP25125094A JP25125094A JPH0888893A JP H0888893 A JPH0888893 A JP H0888893A JP 25125094 A JP25125094 A JP 25125094A JP 25125094 A JP25125094 A JP 25125094A JP H0888893 A JPH0888893 A JP H0888893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- characteristic
- audio signal
- speaker
- impulse response
- frequency band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スピーカやヘッドホンで避けられなかった音
像のゆがみを除去して振幅と位相を同時に補正し伝送特
性の所定の中域の周波数帯域のみを一定に保ち忠実な源
音質を再現することにより自然なオーディオ信号を楽し
むことができるオーディオ信号伝送回路を得る。 【構成】 切換器７Ｌ、７Ｒを切換制御してスピーカ４
Ｌ、４Ｒの出力特性を実測してコンボルバ２Ｌ、２Ｒの
補正フィルタ係数を求めるとともに、その求めた補正フ
ィルタ係数を上記コンボルバ２Ｌ、２Ｒに与えて畳み込
み演算することによりスピーカの応答特性の補正を行う
ように制御する際、特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)
をスピーカ特性に依存して所定の中域の周波数帯域のみ
がフラットであるように選択し、コンボルバ２Ｌ、２Ｒ
のフィルタ係数を設定する。
像のゆがみを除去して振幅と位相を同時に補正し伝送特
性の所定の中域の周波数帯域のみを一定に保ち忠実な源
音質を再現することにより自然なオーディオ信号を楽し
むことができるオーディオ信号伝送回路を得る。 【構成】 切換器７Ｌ、７Ｒを切換制御してスピーカ４
Ｌ、４Ｒの出力特性を実測してコンボルバ２Ｌ、２Ｒの
補正フィルタ係数を求めるとともに、その求めた補正フ
ィルタ係数を上記コンボルバ２Ｌ、２Ｒに与えて畳み込
み演算することによりスピーカの応答特性の補正を行う
ように制御する際、特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)
をスピーカ特性に依存して所定の中域の周波数帯域のみ
がフラットであるように選択し、コンボルバ２Ｌ、２Ｒ
のフィルタ係数を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ信号伝送回
路に関し、より具体的には、ハイファイオーディオ装置
のスピーカの応答特性の補正を行い忠実な原音質を再現
するオーディオ信号伝送回路に関する。
路に関し、より具体的には、ハイファイオーディオ装置
のスピーカの応答特性の補正を行い忠実な原音質を再現
するオーディオ信号伝送回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、忠実な原音質を再現するためのオ
ーディオ信号伝送回路として、様々な方法が取り組まれ
ている。例えば特開昭６１−１９５０９９号公報では、
「実用面から聴感上の補正を入れてコンボルバの加重係
数を計算することにより、聴感上最良の音響再生系を得
る」ものが開示されている。これは、伝送系路にコンボ
ルバを設けることにより、音像の位置の設定あるいは音
場・音色（イコライザ）の設定を自由に行うものである
が、スピーカの応答特性の補正の方法については言及さ
れていない。
ーディオ信号伝送回路として、様々な方法が取り組まれ
ている。例えば特開昭６１−１９５０９９号公報では、
「実用面から聴感上の補正を入れてコンボルバの加重係
数を計算することにより、聴感上最良の音響再生系を得
る」ものが開示されている。これは、伝送系路にコンボ
ルバを設けることにより、音像の位置の設定あるいは音
場・音色（イコライザ）の設定を自由に行うものである
が、スピーカの応答特性の補正の方法については言及さ
れていない。
【０００３】また、特開昭６３−２８１５１０号公報で
は、「振幅周波数特性および位相周波数特性をもつ伝達
関数を逆フーリエ変換してインパルス応答を計算し、得
られたフィルタ係数をトランスバーサル・フィルタに設
定することにより、希望の特性を得る」ものが開示され
ている。これは、スピーカの応答特性の補正を意図した
ものであるが、逆フーリエ変換してインパルス応答を計
算する際の計算の改良を目的としたもので、単にスピー
カの周波数特性を平坦に補正しようとしたものである。
は、「振幅周波数特性および位相周波数特性をもつ伝達
関数を逆フーリエ変換してインパルス応答を計算し、得
られたフィルタ係数をトランスバーサル・フィルタに設
定することにより、希望の特性を得る」ものが開示され
ている。これは、スピーカの応答特性の補正を意図した
ものであるが、逆フーリエ変換してインパルス応答を計
算する際の計算の改良を目的としたもので、単にスピー
カの周波数特性を平坦に補正しようとしたものである。
【０００４】さらに、特開平２−２７２８１９号公報の
従来例によると、ＩＩＲ型フィルタでスピーカの群遅延
周波数特性を平坦に補正する際に、過渡応答演算手段
と、過渡応答時間の長い周波数成分を検出する検出手段
とを設け、その周波数成分以外に群遅延補正を施して相
対的に応答時間の長い周波数成分をなくすことによっ
て、過渡応答における周波数間の相互作用を低減する技
術が開示されているが、これは、帯域内のあばれに対応
したもので、帯域内の特定の周波数における特性を積極
的に補正対象から外し、ＩＩＲ型フィルタ特有の相互作
用を軽減したものである。
従来例によると、ＩＩＲ型フィルタでスピーカの群遅延
周波数特性を平坦に補正する際に、過渡応答演算手段
と、過渡応答時間の長い周波数成分を検出する検出手段
とを設け、その周波数成分以外に群遅延補正を施して相
対的に応答時間の長い周波数成分をなくすことによっ
て、過渡応答における周波数間の相互作用を低減する技
術が開示されているが、これは、帯域内のあばれに対応
したもので、帯域内の特定の周波数における特性を積極
的に補正対象から外し、ＩＩＲ型フィルタ特有の相互作
用を軽減したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開昭６１−１９５０９９号公報では、スピーカの応答特
性の補正の方法については言及がなく、またこの開示技
術によれば振幅特性と位相特性を共にフラットにするよ
うに測定・解析を行うことにより、例えば高域周波数に
おける補正については、測定系に使用しているＤ／Ａコ
ンバータのエリアス除去フィルタの特性が測定データに
含まれるため、この高域の部分を急激に持ち上げる特性
となり、実際に補正したものを試聴してみると明らかに
歪の補正が感じられず、むしろ歪の多い音質になる。
開昭６１−１９５０９９号公報では、スピーカの応答特
性の補正の方法については言及がなく、またこの開示技
術によれば振幅特性と位相特性を共にフラットにするよ
うに測定・解析を行うことにより、例えば高域周波数に
おける補正については、測定系に使用しているＤ／Ａコ
ンバータのエリアス除去フィルタの特性が測定データに
含まれるため、この高域の部分を急激に持ち上げる特性
となり、実際に補正したものを試聴してみると明らかに
歪の補正が感じられず、むしろ歪の多い音質になる。
【０００６】また、特開昭６３−２８１５１０号公報の
技術では、低域周波数領域でスピーカの動作限界以下の
周波数までフラットに保とうとするため、低域に歪が増
長して聞こえてしまう。
技術では、低域周波数領域でスピーカの動作限界以下の
周波数までフラットに保とうとするため、低域に歪が増
長して聞こえてしまう。
【０００７】さらに、特開平２−２７２８１９号公報の
従来例では、帯域内のあばれの補正限界を検知して補正
のエラーを最小にすることはできるが、スピーカ特有の
低域周波数領域でスピーカの動作限界以下の周波数まで
フラットに保つことによる低域（帯域：スポットではな
い）における歪増長については何等対策が考えられてい
なかった。
従来例では、帯域内のあばれの補正限界を検知して補正
のエラーを最小にすることはできるが、スピーカ特有の
低域周波数領域でスピーカの動作限界以下の周波数まで
フラットに保つことによる低域（帯域：スポットではな
い）における歪増長については何等対策が考えられてい
なかった。
【０００８】本発明は上述した従来例に係る問題点を解
消するためになされたもので、スピーカやヘッドホンで
避けられなかった音像のゆがみを除去して振幅と位相を
同時に補正し伝送特性の所定の中域の周波数帯域のみを
一定に保ち忠実な原音質を再現することにより、自然な
オーディオ信号を楽しむことができるオーディオ信号伝
送回路を得ることを目的とする。
消するためになされたもので、スピーカやヘッドホンで
避けられなかった音像のゆがみを除去して振幅と位相を
同時に補正し伝送特性の所定の中域の周波数帯域のみを
一定に保ち忠実な原音質を再現することにより、自然な
オーディオ信号を楽しむことができるオーディオ信号伝
送回路を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るオーディオ信号伝送回路は、測定マイ
クロホン位置におけるインパルス応答波形ｈ(ｔ)のスピ
ーカを含むオーディオ信号伝送系にコンボルバを設け、
測定マイクロホン位置における特定特性のインパルス応
答ｆ0(ｔ) とｈ(ｔ) から得られる拡大行列Ｈとその転
置行列ＨT及び前記インパルス応答ｆ0(ｔ) を１列とし
た行列Ｆ0 によってＨTＨＧ＝ＨTＦ0 を満たす１列から
なる行列Ｇの各要素を前記コンボルバのフィルタ係数ｇ
(ｎ)に設定したオーディオ信号伝送回路において、前記
特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)を上記スピーカ特性
に依存して所定の中域の周波数帯域のみがフラットであ
るように選択して、所定の中域の周波数帯域のみ伝送特
性を一定に保つことを特徴とするものである。
に、本発明に係るオーディオ信号伝送回路は、測定マイ
クロホン位置におけるインパルス応答波形ｈ(ｔ)のスピ
ーカを含むオーディオ信号伝送系にコンボルバを設け、
測定マイクロホン位置における特定特性のインパルス応
答ｆ0(ｔ) とｈ(ｔ) から得られる拡大行列Ｈとその転
置行列ＨT及び前記インパルス応答ｆ0(ｔ) を１列とし
た行列Ｆ0 によってＨTＨＧ＝ＨTＦ0 を満たす１列から
なる行列Ｇの各要素を前記コンボルバのフィルタ係数ｇ
(ｎ)に設定したオーディオ信号伝送回路において、前記
特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)を上記スピーカ特性
に依存して所定の中域の周波数帯域のみがフラットであ
るように選択して、所定の中域の周波数帯域のみ伝送特
性を一定に保つことを特徴とするものである。
【００１０】また、所定の中域の周波数帯域より低い帯
域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフする
ように前記コンボルバのフィルタ係数を設定することを
特徴とするものである。
域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフする
ように前記コンボルバのフィルタ係数を設定することを
特徴とするものである。
【００１１】さらに、所定の中域の周波数帯域より高い
帯域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフす
るように前記コンボルバのフィルタ係数を設定すること
を特徴とするものである。
帯域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフす
るように前記コンボルバのフィルタ係数を設定すること
を特徴とするものである。
【００１２】
第１実施例 図１は本発明のオーディオ信号伝送回路の第１実施例を
示す構成図である。図１において、２チャンネルステレ
オ方式の音源１Ｌ、１Ｒは所望のオーディオ信号を発生
するものである。スピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性をそれ
ぞれ補正して振幅及び位相特性を同時に補正するための
コンボルバ２Ｌ、２Ｒがアンプ３Ｌ、３Ｒを介してそれ
ぞれスピーカ４Ｌ、４Ｒに接続されている。５は後述す
る切換器を切換制御してスピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性
を実測してコンボルバの補正フィルタ係数を求めるとと
もに、その求めた補正フィルタ係数をコンボルバ２Ｌ、
２Ｒに与えて畳み込み演算することによりスピーカの応
答特性の補正を行うための制御を行う制御部である。ス
ピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性の実測に基づいて求めた補
正フィルタ係数を記憶するための記憶部（メモリ）６が
制御部５に接続されている。７Ｌと７Ｒは制御部５の制
御に基づいてスピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性を実測時に
はオーディオ信号の伝送系路から上記コンボルバ２Ｌ、
２Ｒを切り離し、スピーカの出力特性の補正時にはオー
ディオ信号の伝送系路に上記コンボルバ２Ｌ、２Ｒを設
けるように切り換えるための切換器である。
示す構成図である。図１において、２チャンネルステレ
オ方式の音源１Ｌ、１Ｒは所望のオーディオ信号を発生
するものである。スピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性をそれ
ぞれ補正して振幅及び位相特性を同時に補正するための
コンボルバ２Ｌ、２Ｒがアンプ３Ｌ、３Ｒを介してそれ
ぞれスピーカ４Ｌ、４Ｒに接続されている。５は後述す
る切換器を切換制御してスピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性
を実測してコンボルバの補正フィルタ係数を求めるとと
もに、その求めた補正フィルタ係数をコンボルバ２Ｌ、
２Ｒに与えて畳み込み演算することによりスピーカの応
答特性の補正を行うための制御を行う制御部である。ス
ピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性の実測に基づいて求めた補
正フィルタ係数を記憶するための記憶部（メモリ）６が
制御部５に接続されている。７Ｌと７Ｒは制御部５の制
御に基づいてスピーカ４Ｌ、４Ｒの出力特性を実測時に
はオーディオ信号の伝送系路から上記コンボルバ２Ｌ、
２Ｒを切り離し、スピーカの出力特性の補正時にはオー
ディオ信号の伝送系路に上記コンボルバ２Ｌ、２Ｒを設
けるように切り換えるための切換器である。
【００１３】すなわち、図１に示す構成は、スピーカ４
Ｌ、４Ｒのインパルス応答を測定し、スピーカ４Ｌ、４
Ｒの特性を打ち消し平坦な特性に補正すべく、オーディ
オ信号の伝送系路に設けたコンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィ
ルタ係数を計算制御することにより、振幅と位相を同時
に補正して伝送特性の所定の帯域のみを一定に保ち、音
質の改善を図って忠実な原音質を再現するようにして、
例えばスピーカやヘッドホンで避けられなかった音像の
ゆがみを除去して自然なオーディオ信号を楽しむことが
できるようにするものである。
Ｌ、４Ｒのインパルス応答を測定し、スピーカ４Ｌ、４
Ｒの特性を打ち消し平坦な特性に補正すべく、オーディ
オ信号の伝送系路に設けたコンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィ
ルタ係数を計算制御することにより、振幅と位相を同時
に補正して伝送特性の所定の帯域のみを一定に保ち、音
質の改善を図って忠実な原音質を再現するようにして、
例えばスピーカやヘッドホンで避けられなかった音像の
ゆがみを除去して自然なオーディオ信号を楽しむことが
できるようにするものである。
【００１４】ここで、上記コンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィ
ルタ係数は、図２に示す測定システムにより係数データ
として演算される。すなわち、図２は、図１において、
切換器７Ｌ、７Ｒを端子ｇａとｈａ側にそれぞれ接続し
てコンボルバ２Ｌ、２Ｒを設けない状態で、マイクロホ
ン位置におけるスピーカ４Ｌ、４Ｒのインパルス応答を
測定し、スピーカ４Ｌ、４Ｒの特性を打ち消し平坦な特
性に補正すべく、オーディオ信号の伝送系路に設けたコ
ンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィルタ係数を算出し畳み込み演
算してスピーカ特性を補正することにより振幅及び位相
特性を同時に補正する理想インパルス応答を実現するた
めのシステム構成図である。
ルタ係数は、図２に示す測定システムにより係数データ
として演算される。すなわち、図２は、図１において、
切換器７Ｌ、７Ｒを端子ｇａとｈａ側にそれぞれ接続し
てコンボルバ２Ｌ、２Ｒを設けない状態で、マイクロホ
ン位置におけるスピーカ４Ｌ、４Ｒのインパルス応答を
測定し、スピーカ４Ｌ、４Ｒの特性を打ち消し平坦な特
性に補正すべく、オーディオ信号の伝送系路に設けたコ
ンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィルタ係数を算出し畳み込み演
算してスピーカ特性を補正することにより振幅及び位相
特性を同時に補正する理想インパルス応答を実現するた
めのシステム構成図である。
【００１５】図２において、１１はデジタルデータとし
ての理想インパルスを送出するデジタルＩ／Ｏボード、
５はその理想インパルス通過（スルーパス）又はコンボ
ルバ処理するＤＳＰユニット、６はその出力をＤ／Ａ変
換するＤ／Ａ変換器、７はその変換された信号を増幅し
てスピーカ４Ｌ（または４Ｒ）に入力する増幅器、８は
スピーカ４Ｌ（または４Ｒ）から出力された信号を取り
込むマイクロホン、９はマイクロホン８で取り込んだ信
号を増幅する増幅器、１０はその増幅出力をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器で、上記Ａ／Ｄ変換器１０からの出力
は、デジタルＩ／Ｏボード１１及びコンピュータ１２を
介してワークステーション１３にインパルス応答として
取り込まれ、補正をかける前のスピーカ４Ｌ（または４
Ｒ）の特性測定が行われ、測定したインパルス応答波形
を元にフィルタ係数が係数データとして演算出力され
る。なお、マイクロホン８の特性は必要に応じて演算の
過程で補正される。
ての理想インパルスを送出するデジタルＩ／Ｏボード、
５はその理想インパルス通過（スルーパス）又はコンボ
ルバ処理するＤＳＰユニット、６はその出力をＤ／Ａ変
換するＤ／Ａ変換器、７はその変換された信号を増幅し
てスピーカ４Ｌ（または４Ｒ）に入力する増幅器、８は
スピーカ４Ｌ（または４Ｒ）から出力された信号を取り
込むマイクロホン、９はマイクロホン８で取り込んだ信
号を増幅する増幅器、１０はその増幅出力をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器で、上記Ａ／Ｄ変換器１０からの出力
は、デジタルＩ／Ｏボード１１及びコンピュータ１２を
介してワークステーション１３にインパルス応答として
取り込まれ、補正をかける前のスピーカ４Ｌ（または４
Ｒ）の特性測定が行われ、測定したインパルス応答波形
を元にフィルタ係数が係数データとして演算出力され
る。なお、マイクロホン８の特性は必要に応じて演算の
過程で補正される。
【００１６】上述した図２に示す構成によるスピーカ４
Ｌ、４Ｒのインパルス応答の測定は、無響室でマイクロ
ホンを使って測定され、例えば４０９６回のサンプルを
用い、１０００回の同期加算を行い誤差を抑えて測定さ
れる。図３は上述した如く測定システムにより得られる
インパルス応答波形ｈ（ｔ）を示し、また、図４と図５
に示す実線はインパルス応答波形ｈ（ｔ）をフーリエ変
換した振幅特性と位相特性を示す。
Ｌ、４Ｒのインパルス応答の測定は、無響室でマイクロ
ホンを使って測定され、例えば４０９６回のサンプルを
用い、１０００回の同期加算を行い誤差を抑えて測定さ
れる。図３は上述した如く測定システムにより得られる
インパルス応答波形ｈ（ｔ）を示し、また、図４と図５
に示す実線はインパルス応答波形ｈ（ｔ）をフーリエ変
換した振幅特性と位相特性を示す。
【００１７】ここで、図２に示すワークステーション１
３は、図３に示す２００Ｈｚから２００００Ｈｚの中域
の周波数帯域について、逆特性ＩＮＶを求めるべく、フ
ィルタ係数を求める際、図に示す補正前の振幅特性ＯＲ
Ｉ（インパルス応答波形ｈ（ｔ）に係る振幅特性）に対
し、図５に示す逆特性ＩＮＶをターゲット特性とし、こ
のターゲット特性で補正した図６に示す最終ターゲット
特性である特定特性ＴＡＧのインパルス応答ｆ0(ｔ)を
求め、前記特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)と前記イ
ンパルス応答波形ｈ(ｔ)から得られる拡大行列Ｈと、そ
の転置行列ＨTとｆ0(ｔ) を１列とした行列Ｆ0 によっ
て、ＨTＨＧ＝ＨTＦ0 を満たす１列からなる行列式Ｇの
各要素を図１に示すコンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィルタ係
数ｇ（ｎ）とする。なお、帯域外の２００Ｈｚ未満につ
いては、平坦ではなく５０Ｈｚをカットオフ周波数と
し、略３０ｄＢ／ＯＣＴの逆ロールオフ特性に、２０ｋ
Ｈｚ以上については急激なロールオフ特性に選んでい
る。
３は、図３に示す２００Ｈｚから２００００Ｈｚの中域
の周波数帯域について、逆特性ＩＮＶを求めるべく、フ
ィルタ係数を求める際、図に示す補正前の振幅特性ＯＲ
Ｉ（インパルス応答波形ｈ（ｔ）に係る振幅特性）に対
し、図５に示す逆特性ＩＮＶをターゲット特性とし、こ
のターゲット特性で補正した図６に示す最終ターゲット
特性である特定特性ＴＡＧのインパルス応答ｆ0(ｔ)を
求め、前記特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)と前記イ
ンパルス応答波形ｈ(ｔ)から得られる拡大行列Ｈと、そ
の転置行列ＨTとｆ0(ｔ) を１列とした行列Ｆ0 によっ
て、ＨTＨＧ＝ＨTＦ0 を満たす１列からなる行列式Ｇの
各要素を図１に示すコンボルバ２Ｌ、２Ｒのフィルタ係
数ｇ（ｎ）とする。なお、帯域外の２００Ｈｚ未満につ
いては、平坦ではなく５０Ｈｚをカットオフ周波数と
し、略３０ｄＢ／ＯＣＴの逆ロールオフ特性に、２０ｋ
Ｈｚ以上については急激なロールオフ特性に選んでい
る。
【００１８】以下に前記行列式の解について述べる。本
実施例は、上記した構成により行列式を満たす解を求め
ることで、時間軸上で一義的に応答波形が得られる。具
体的には、レビンソンの最小２乗法（参考文献：「デジ
タルフィルタの応用入門」、日本音響学会誌４３巻４号
（１９８７）、浜田晴夫）に従ってコンボルバの入力端
と出力端で得られるインパルス応答の差の２乗を最小と
するようなフィルタ係数を得るものとする。
実施例は、上記した構成により行列式を満たす解を求め
ることで、時間軸上で一義的に応答波形が得られる。具
体的には、レビンソンの最小２乗法（参考文献：「デジ
タルフィルタの応用入門」、日本音響学会誌４３巻４号
（１９８７）、浜田晴夫）に従ってコンボルバの入力端
と出力端で得られるインパルス応答の差の２乗を最小と
するようなフィルタ係数を得るものとする。
【００１９】今、コンボルバのインパルス応答の離散係
数をｇ1、ｇ2、・・・、ｇm-1 とすると、マイクロホン
位置での離散的応答ｆ0、ｆ1、・・・ｆn+m-2 は次式で
表せる。
数をｇ1、ｇ2、・・・、ｇm-1 とすると、マイクロホン
位置での離散的応答ｆ0、ｆ1、・・・ｆn+m-2 は次式で
表せる。
【００２０】
【数１】
【００２１】ただし、ｈiは伝達特性、ｐはｐ＝０、
１、・・・、ｎ＋ｍ−２。式(1)を行列で表現すると、
１、・・・、ｎ＋ｍ−２。式(1)を行列で表現すると、
【００２２】
【数２】
【００２３】となり、式(2)は、さらに、 Ｆ＝ＨＧ と表現することができる。ここで、ターゲットインパル
スＦ0 と、求めた係数により計算されたインパルス応答
Ｆの差の２乗を取り、評価関数Ｐとすると、 Ｐ＝（Ｆ−Ｆ0）T（Ｆ−Ｆ0） ＝（ＨＧ−Ｆ0）T（ＨＧ−Ｆ0） ＝（ＧTＨT−Ｆ0 T）（ＨＧ−Ｆ0） ＝ＧTＨTＨＧ−Ｆ0 TＨＧ−ＧTＨTＦ0＋Ｆ0 TＦ0 となり、評価関数Ｐが最小となるためのコンボルバのイ
ンパルス応答Ｇを求めるために、
スＦ0 と、求めた係数により計算されたインパルス応答
Ｆの差の２乗を取り、評価関数Ｐとすると、 Ｐ＝（Ｆ−Ｆ0）T（Ｆ−Ｆ0） ＝（ＨＧ−Ｆ0）T（ＨＧ−Ｆ0） ＝（ＧTＨT−Ｆ0 T）（ＨＧ−Ｆ0） ＝ＧTＨTＨＧ−Ｆ0 TＨＧ−ＧTＨTＦ0＋Ｆ0 TＦ0 となり、評価関数Ｐが最小となるためのコンボルバのイ
ンパルス応答Ｇを求めるために、
【００２４】
【数３】
【００２５】ただし、Ｔは転置行列であることを表す。
を演算する。そして、式(4)＝０から ＨTＨＧ＝ＨTＦ0 (5) となるような解Ｇを決定すればよい。すなわち、フィル
タ係数を上式(5) のように設定することにより、伝送特
性が補正され、マイクロホン位置における振幅・位相特
性が所望の帯域において平坦になる。このように２０ｋ
Ｈｚ以上については急激なロールオフ特性に選んでいる
ため測定系に使用しているＤ／Ａコンバータのエリアス
除去フィルタの特性が測定データに含まれないようにで
きるため、高域の部分を急激に持ち上げる特性となら
ず、実際に補正したものを試聴してみると歪のない音質
になる。また、低域周波数領域では、スピーカの動作限
界以下の周波数までフラットに保とうとしないため、低
域の歪が増長して聞こえることがなくなる。
を演算する。そして、式(4)＝０から ＨTＨＧ＝ＨTＦ0 (5) となるような解Ｇを決定すればよい。すなわち、フィル
タ係数を上式(5) のように設定することにより、伝送特
性が補正され、マイクロホン位置における振幅・位相特
性が所望の帯域において平坦になる。このように２０ｋ
Ｈｚ以上については急激なロールオフ特性に選んでいる
ため測定系に使用しているＤ／Ａコンバータのエリアス
除去フィルタの特性が測定データに含まれないようにで
きるため、高域の部分を急激に持ち上げる特性となら
ず、実際に補正したものを試聴してみると歪のない音質
になる。また、低域周波数領域では、スピーカの動作限
界以下の周波数までフラットに保とうとしないため、低
域の歪が増長して聞こえることがなくなる。
【００２６】図８ないし図１０は上述した如くフィルタ
係数の設定に基づき伝送特性が補正されたインパルス応
答波形と、そのインパルス応答波形をフーリエ変換した
振幅特性及び位相特性を示すもので、図９及び図１０に
示すように、振幅特性及び位相特性は、２００〜２００
００Ｈｚの中域の周波数帯において平坦な特性が得られ
ることになり、忠実な原音質を再現し、スピーカやヘッ
ドホンで避けられなかった音像の歪みを除去して自然な
オーディオ信号を同時に楽しむことができる。
係数の設定に基づき伝送特性が補正されたインパルス応
答波形と、そのインパルス応答波形をフーリエ変換した
振幅特性及び位相特性を示すもので、図９及び図１０に
示すように、振幅特性及び位相特性は、２００〜２００
００Ｈｚの中域の周波数帯において平坦な特性が得られ
ることになり、忠実な原音質を再現し、スピーカやヘッ
ドホンで避けられなかった音像の歪みを除去して自然な
オーディオ信号を同時に楽しむことができる。
【００２７】第２実施例 次に、第２実施例では、第１実施例における最終ターゲ
ット特性である特定特性を図６に点線で示すＴＡＧ２の
ように選定する。このように、低域を持ち上げ、高域を
約１６ｋＨｚ付近からなだらかに落とし、２０ｋＨｚ以
上で急激にロールオフさせることで第１実施例の利点に
加え、豊かな再生音が得られるという利点がある。しか
も、コンボルバの係数長の規模をほとんど増加させるこ
となく実現が可能である。なお、低域のロールオフ特性
は、使用するスピーカ固有のロールオフ特性を参考に求
められるものである。
ット特性である特定特性を図６に点線で示すＴＡＧ２の
ように選定する。このように、低域を持ち上げ、高域を
約１６ｋＨｚ付近からなだらかに落とし、２０ｋＨｚ以
上で急激にロールオフさせることで第１実施例の利点に
加え、豊かな再生音が得られるという利点がある。しか
も、コンボルバの係数長の規模をほとんど増加させるこ
となく実現が可能である。なお、低域のロールオフ特性
は、使用するスピーカ固有のロールオフ特性を参考に求
められるものである。
【００２８】すなわち、第２実施例では、リファレンス
の選定によって、所定の中域の周波数帯域より低い帯域
及び高い帯域において、振幅特性が所定の割合でロール
オフするように前記コンボルバのフィルタ係数を設定す
るとともに、低域を増強し、高域を減衰させるように
し、いわゆるバス・トレブル特性を付加するようにコン
ボルバのフィルタ係数を設定することにより、歪のない
音質になるとともに所定の音質が得られ、低域と高域の
歪混入・増長を避けながら伝送系路の補正が行える効果
がある。
の選定によって、所定の中域の周波数帯域より低い帯域
及び高い帯域において、振幅特性が所定の割合でロール
オフするように前記コンボルバのフィルタ係数を設定す
るとともに、低域を増強し、高域を減衰させるように
し、いわゆるバス・トレブル特性を付加するようにコン
ボルバのフィルタ係数を設定することにより、歪のない
音質になるとともに所定の音質が得られ、低域と高域の
歪混入・増長を避けながら伝送系路の補正が行える効果
がある。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ) をスピーカ特性に依
存して所定の中域の周波数帯域のみがフラットであるよ
うに選択し、マイクロホン位置におけるインパルス応答
波形ｈ(ｔ)に対し、逆特性をターゲット特性とし、この
ターゲット特性で補正した最終ターゲット特性である特
定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)によって修正したリフ
ァレンスｈ'(ｔ)を求め、前記特定特性のインパルス応
答ｆ0(ｔ)を求め、ｆ0(ｔ)と前記インパルス応答波形ｈ
(ｔ)から拡大行列Ｈを求めるようにして、その拡大行列
Ｈとその転置行列Ｈ T及び前記インパルス応答ｆ0(ｔ)を
１列とした行列Ｆ0 によってＨTＨＧ＝ＨTＦ 0 を満たす
１列からなる行列Ｇの各要素をコンボルバのフィルタ係
数に設定するようにしたので、スピーカやヘッドホンで
避けられなかった音像のゆがみを除去して振幅と位相を
同時に補正し伝送特性の所定の中域の周波数帯域のみを
一定に保ち忠実な原音質を再現することにより、自然な
オーディオ信号を楽しむことができるという効果があ
る。また、所定の中域の周波数帯域より低い帯域及び高
い帯域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフ
するようにコンボルバのフィルタ係数を設定することに
より、低域と高域の歪混入・増長を避けながら伝送系路
の補正が行える効果がある。また、特性の設定によって
同時にバス・トレブル特性を付加できるという効果があ
る。
特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ) をスピーカ特性に依
存して所定の中域の周波数帯域のみがフラットであるよ
うに選択し、マイクロホン位置におけるインパルス応答
波形ｈ(ｔ)に対し、逆特性をターゲット特性とし、この
ターゲット特性で補正した最終ターゲット特性である特
定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)によって修正したリフ
ァレンスｈ'(ｔ)を求め、前記特定特性のインパルス応
答ｆ0(ｔ)を求め、ｆ0(ｔ)と前記インパルス応答波形ｈ
(ｔ)から拡大行列Ｈを求めるようにして、その拡大行列
Ｈとその転置行列Ｈ T及び前記インパルス応答ｆ0(ｔ)を
１列とした行列Ｆ0 によってＨTＨＧ＝ＨTＦ 0 を満たす
１列からなる行列Ｇの各要素をコンボルバのフィルタ係
数に設定するようにしたので、スピーカやヘッドホンで
避けられなかった音像のゆがみを除去して振幅と位相を
同時に補正し伝送特性の所定の中域の周波数帯域のみを
一定に保ち忠実な原音質を再現することにより、自然な
オーディオ信号を楽しむことができるという効果があ
る。また、所定の中域の周波数帯域より低い帯域及び高
い帯域においては、振幅特性が所定の割合でロールオフ
するようにコンボルバのフィルタ係数を設定することに
より、低域と高域の歪混入・増長を避けながら伝送系路
の補正が行える効果がある。また、特性の設定によって
同時にバス・トレブル特性を付加できるという効果があ
る。
【図１】本発明に係るオーディオ信号伝送回路を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明に係るコンボルバのフィルタ係数の測定
システムを示す構成図である。
システムを示す構成図である。
【図３】補正前のインパルス応答波形を示す説明図であ
る。
る。
【図４】図３のインパルス応答波形をフーリエ変換した
振幅特性を示す特性図である。
振幅特性を示す特性図である。
【図５】逆特性を示す特性図である。
【図６】最終ターゲット特性を示す特性図である。
【図７】図３のインパルス応答波形をフーリエ変換した
位相特性を示す特性図である。
位相特性を示す特性図である。
【図８】本発明に係る補正結果によるインパルス応答波
形を示す説明図である。
形を示す説明図である。
【図９】図８のインパルス応答波形をフーリエ変換した
振幅特性を示す特性図である。
振幅特性を示す特性図である。
【図１０】図８のインパルス応答波形をフーリエ変換し
た位相特性を示す特性図である。
た位相特性を示す特性図である。
２Ｌ、２Ｒ コンボルバ ４Ｌ、４Ｒ スピーカ ５ 制御部 ７Ｌ、７Ｒ 切換器 ８ マイクロホン １３ ワークステーション。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪岡 健男 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 佐藤 康夫 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 測定マイクロホン位置におけるインパル
ス応答波形ｈ(ｔ)のスピーカを含むオーディオ信号伝送
系にコンボルバを設け、測定マイクロホン位置における
特定特性のインパルス応答ｆ0(ｔ)とｈ(ｔ) から得られ
る拡大行列Ｈとその転置行列ＨT及び前記インパルス応
答ｆ0(ｔ)を１列とした行列Ｆ0 によってＨTＨＧ＝ＨT
Ｆ0 を満たす１列からなる行列Ｇの各要素を前記コンボ
ルバのフィルタ係数ｇ(ｎ)に設定したオーディオ信号伝
送回路において、前記特定特性のインパルス応答ｆ
0(ｔ) を前記スピーカの応答特性に依存して所定の中域
の周波数帯域のみがフラットであるように選択して、所
定の中域の周波数帯域のみ伝送特性を一定に保つことを
特徴とするオーディオ信号伝送回路。 - 【請求項２】 所定の中域の周波数帯域より低い帯域に
おいては、振幅特性が所定の割合でロールオフするよう
に前記コンボルバのフィルタ係数を設定することを特徴
とする請求項１記載のオーディオ信号伝送回路。 - 【請求項３】 所定の中域の周波数帯域より高い帯域に
おいては、振幅特性が所定の割合でロールオフするよう
に前記コンボルバのフィルタ係数を設定することを特徴
とする請求項１または２記載のオーディオ信号伝送回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25125094A JPH0888893A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | オーディオ信号伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25125094A JPH0888893A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | オーディオ信号伝送回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888893A true JPH0888893A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17219977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25125094A Pending JPH0888893A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | オーディオ信号伝送回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888893A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011254297A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Sony Corp | 音声信号処理装置及び音声信号処理方法 |
| JP2021036308A (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 節雄 阿仁屋 | スピーカー装置及びオーディオ装置 |
| WO2021039420A1 (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 節雄 阿仁屋 | スピーカー装置及びオーディオ装置 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP25125094A patent/JPH0888893A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011254297A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Sony Corp | 音声信号処理装置及び音声信号処理方法 |
| JP2021036308A (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 節雄 阿仁屋 | スピーカー装置及びオーディオ装置 |
| WO2021039420A1 (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 節雄 阿仁屋 | スピーカー装置及びオーディオ装置 |
| US11800276B2 (en) | 2019-08-23 | 2023-10-24 | Setuo ANIYA | Speaker device and audio device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010313 |