JPH10163778A - トーンコントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者が望む音質を実現するための周波数特
性の変化仕様を、使用者の操作によって容易に決定でき
るトーンコントロール装置を提供する。 【解決手段】 同一音源に対して複数の異なる周波数特
性の変化を施して収録した調整用音源であるＣＤ１０１
を用いる。ＣＤ１０１内のすべての周波数特性の変化と
同一特性をディジタルシグナルプロッサ１０３で動作さ
せるためのフィルタ係数データをマイコン１０７内のＲ
ＯＭ７ｂに格納する。ＣＤ１０１の再生中、使用者の操
作により、ＣＤ１０１に施された周波数特性と同一特性
をディジタルシグナルプロッサ１０３におけるフィルタ
手段に設定することにより、周波数特性の変化仕様を決
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種オーディオ機
器において音質を変更する際に使用するトーンコントロ
ール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種オーディオ機器におけるトーンコン
トロール装置は、従来より、グラフィックイコライザな
どと呼ばれており、周波数特性の変化、つまり、特定の
周波数帯域において、再生利得の増強および減衰を行う
機能である。図９に２バンドのトーンコントロール装置
の一般的な周波数特性の変化仕様を示す。

【０００３】これらはアナログＩＣにより実現し、変化
周波数特性はＩＣ外に接続される抵抗やコンデンサのハ
ードウェアによって決定されている。図１０は従来のト
ーンコントロール装置に使用されるＩＣの実用回路の一
例を示している。

【０００４】以下に、トーンコントロール装置の使用者
による使用方法について説明する。第１に、周波数帯域
毎に定められた調整つまみを操作し、再生利得の増強
量、または減衰量（以下、調整量という）を図９に示す
ような変化周波数特性から選択して組み合わせることに
より調整する。これによって、使用者が望む音質に調整
することができる。

【０００５】第２に、第１の状態の複数パターンをメモ
リしておき、使用者は随時、このメモリの１つを選択し
て呼び出し、使用者が望む音質にする。一般に、これを
ユーザメモリと呼ぶ。

【０００６】第３に、使用者の音質変更操作を簡便にす
るために、メーカが設定した調整量の複数パターンのメ
モリを設け、使用者が随時、このメモリから１つを選択
して呼び出し、使用者が望む音質にする。一般に、これ
をメーカメモリと呼ぶ。

【０００７】つまり、従来の音質変更装置は、ハードウ
ェアで決定された周波数特性の変化例から、使用者、あ
るいはメーカが調整量を選択、組み合わせることによ
り、使用者が望む音質に調整することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ハードウェアにって決定される周波数特性の
変化仕様を、使用者が変更できる自由度が限られてい
る。したがって、使用者が望む音質に一致させることが
困難な場合がある。

【０００９】また、調整つまみによる音質調整に不慣れ
な使用者は、自分が望む音質を実現するための操作がわ
からず、結果的に、使用者が望む音質に一致させること
が困難な場合がある。

【００１０】また、メーカプリセットでは、メーカの設
定が使用者の望む音質に一致しない場合には使用されな
い。

【００１１】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、オーディア機器において、使用者が望む
音質を実現するための周波数特性の変化仕様を使用者の
操作によって容易に決定することができる優れたトーン
コントロール装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、音質変更手段として、同一音源に対して
複数の異なる周波数特性の変化を施して収録した調整用
音源を用い、周波数特性の変化手段として、変化対象と
する周波数帯域毎に独立した複数のフィルタを用い、調
整用音源内のすべての周波数特性の変化と同一の特性を
ディジタルシグナルプロセッサで動作させるためのフィ
ルタ係数データをＲＯＭに格納し、調整用音源の再生
中、使用者の操作により、調整用音源に施された周波数
特性と同一特性をディジタルシグナルプロセッサにおけ
るフィルタ手段に設定することができるように構成され
たものである。

【００１３】これにより、使用者が望む音質を容易に実
現することができるトーンコントロール装置が得られ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、同一音源に対して、複数の異なる周波数特性の変化
を施して収録した調整用音源と、この調整用音源を再生
する音源再生手段と、音質を変更するために、周波数帯
域毎に周波数特性を変化させるフィルタ手段が動作する
ディジタルシグナルプロセッサと、上記調整用音源内の
すべての周波数特性の変化と同一の周波数特性の変化を
上記ディジタルシグナルプロセッサで動作させるための
フィルタ係数データを格納するための記憶手段と、マイ
クロコンピュータ等の制御手段と、使用者の操作を上記
制御手段に伝達するためのインタフェース手段とを備え
たものである。

【００１５】これにより、上記調整用音源の再生中、使
用者の操作により、再生中の調整用音源に施された周波
数特性の変化と同一の周波数特性の変化を、上記ディジ
タルシグナルプロセッサにおけるディジタルフィルタ手
段に設定することができ、使用者が望む音質を実現する
ための周波数特性の変化仕様を使用者の操作によって決
定することができるという作用を有する。

【００１６】請求項２に記載の発明は、上記請求項１記
載の発明において、記憶手段が制御手段に含まれたもの
である。

【００１７】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２記載の発明において、フィルタ手段への周波数特
性の設定を記憶することができるようにしたものであ
る。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態に
よるトーンコントロール装置の構成を示す概略ブロック
図である。

【００１９】図１において、１０１は調整用音源として
のＣＤ（コンパクトディスク）であり、実際にオーディ
オ機器で再生される音楽やアナウンスなどの音源から、
周波数特性による音質変化を容易に比較することができ
るように考慮された音源を選択し、その同一音源に対し
て、複数の異なる周波数特性の変化を施して収録してい
る。

【００２０】１０２はＣＤ１０１からディジタル信号を
信号を出力するＣＤ再生部、１０３は音質を変化させる
ために、周波数帯域毎に周波数特性を変化させるフィル
タ手段が動作するＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッ
サ）であり、ハードウェア構成の主要部として、演算部
３ａ、プログラムメモリ３ｂ、係数メモリ３ｃ、入出力
部３ｄを備えている。１０４はＤＳＰ１０３のディジタ
ル出力信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータお
よびＬＰＦ、１０５はＤＡコンバータおよびＬＰＦ１０
４から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器、１０
６は増幅器１０５から出力される信号を音に変換するス
ピーカである。

【００２１】１０７は制御手段を実現するマイクロコン
ピュータ（以下、マイコンと言う）であり、ハードフェ
ア構成の主要部として、演算部７ａ、ＲＯＭ７ｂ、ＲＡ
Ｍ７ｃ、入出力部７ｄを備え、ＣＤ１０１内のすべての
周波数特性の変化と同一の周波数特性の変化をＤＳＰ１
０３で動作させるためのフィルタ係数データをＲＯＭ７
ｂに格納する。１０８は使用者の操作をマイコン１０７
に伝達するためのインタフェース手段を実現するスイッ
チ群であり、ＣＤプレイヤ部８ａ、音質決定部８ｂ、ユ
ーザメモリ部８ｃから成る。

【００２２】上記マイコン１０７は、使用者の操作に応
じてＣＤ再生部１０２を制御し、ＣＤ１０１の再生地点
を制御すると同時に、常時、再生地点を認識し、その再
生地点から、再生中の音源と同一の周波数特性の変化を
ＤＳＰ１０３で動作させるためのＤＳＰ１０３の係数デ
ータ領域を確定できる。また、使用者の操作に応じてＤ
ＳＰ１０３の係数データ領域を記憶し、該当データ群を
ＤＳＰ１０３内の該当メモリ領域へ転送することがで
き、また、フィルタ毎に記憶したＤＳＰ１０３の係数デ
ータ領域を、ひとつの周波数特性パターンとして記憶で
き、また、その周波数特性パターンを複数記憶できる。
更に、使用者の操作に応じて、複数の記憶された周波数
特性パターンから一つを選択し、該当データ群をＤＳＰ
１０３内の該当メモリ領域へ転送することができる。

【００２３】上記ＣＤ１０１における周波数特性の変化
による音質変化が容易に比較できるように考慮された音
源は、対象となる周波数帯域別に複数あってもよい。ま
た、図８に示す例示のような使用者の操作を援助するよ
うなガイド音声が含まれてもよい。

【００２４】図２はＤＳＰ１０３において実現されるフ
ィルタの構成を示す。本実施の形態では、３バンドの周
波数帯域の周波数特性の変化によって音質を変更するた
めに、一般にバイクワッドＩＩＲ型フィルタと呼ばれる
ディジタルフィルタを、３段カスケード接続する。２０
１は低域用フィルタ、２０２は中域用フィルタ、２０３
は高域用フィルタを構成し、２ａは乗算器、２ｂは遅延
器、２ｃは加算器を示し、一般的なディジタル信号処理
回路である。また、ＣＤ１０１のステレオ出力信号に対
しては、左右同一の仕様とする。

【００２５】図３は調整用音源であるＣＤ１０１のトラ
ック構成の一覧である。低域用フィルタ２０１、中域用
フィルタ２０２、高域用フィルタ２０３の調整に適した
３種類の音源に対して、それぞれ１６種類の周波数特性
の変化が施されている。

【００２６】図４（ａ）〜（ｃ）は図３で示すそれぞれ
の周波数特性の一部をグラフで示したものである。

【００２７】図５は図３で示すそれぞれの周波数特性を
ＤＳＰ１０３で動作させるためのＤＳＰ１０３のフィル
タ係数データが格納されたマイコン１０７内のＲＯＭ７
ｂのメモリマップを示す。

【００２８】図６はフィルタ毎に決定される周波数特性
を記憶するためのマイアコン１０７内のＲＡＭ７ｃのメ
モリマップを示す。

【００２９】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。本装置の初期状態は、ＤＳＰ１０３とマ
イコン１０７によって、３バンドのフィルタ２０１〜２
０３の周波数特性が平坦となる。

【００３０】まず、音質を変更するための複数（本実施
の形態では３バンド）のフィルタ２０１〜２０３の周波
数特性を、使用者が望む音質になるように、フィルタ２
０１〜２０３の周波数特性の変化仕様を決定する動作に
ついて図７および図８を参照しながら説明する。図７は
制御手段であるマイコン１０７の動作説明用のフローチ
ャート、図８は使用者の操作・音声ガイドを含んだＣＤ
１０１の状態・ＤＳＰ１０３によるフィルタ動作・音出
力の周波数特性の関連を時系列で示す説明図である。

【００３１】使用者は、調整したい周波数帯域から調整
対象となるフィルタを選択し、周波数特性の変化による
音質変化を容易に聴き分けることができるように、フィ
ルタ別に指定されたＣＤ１０１内の該当地点を再生す
る。使用者が低域用フィルタ２０１の周波数特性を決定
する場合、使用者は図３を参照し、スイッチ群１０８の
ＣＤプレイヤ部８ａを操作し、マイコン１０７はこの再
生トラック指定命令を受信すると（ステップＳ１）、Ｃ
Ｄ再生部１０２を制御し、周波数特性が平坦な音源であ
るＣＤ１０１のトラック１を再生する（ステップＳ
２）。スピーカ１０６から出るこの音を聴くことによ
り、後述するように周波数特性の変化による音質の違い
を比較するとき、判断の基準とする。

【００３２】次に、使用者はトラック１から１６を比較
試聴することにより、周波数特性の変化による音質の違
いを自ら体験し、最も望む音質を決定する。例として、
トラック５の音質、つまり、周波数特性Ｌ５（図３参
照）に決定する場合、トラック５の再生中に、スイッチ
群１０８の音質決定部８ｂを操作する。

【００３３】マイコン１０７は、その決定指令を受ける
と（ステップＳ３）、現在再生中であるＣＤ１０１のト
ラックナンバ情報：Ｎ＝５を獲得し（ステップＳ４）、
このトラックナンバ情報と下記式（１）より、周波数特
性Ｌ５をＤＳＰ１０３で動作させるためのＤＳＰ１０３
のフィルタ係数データ群が格納されたマイコン１０７内
のＲＯＭ７ｂのメモリ領域（図５参照）の先頭アドレス
＝２０を算出する（ステップＳ５）。

【００３４】 先頭アドレス：ＴＡ＝５Ｎ−５ （１） そして、調整フィルタ、すなわち、低域用フィルタ２０
１と関連づけるように（ステップＳ６）、マイコン１０
７内のＲＡＭ７ｃ内に割り振られた低域フィルタ用係数
先頭アドレス領域（図６参照）に先頭アドレス＝２０を
格納し（ステップＳ７）、ＲＯＭ７ｂを参照し、先頭ア
ドレス＝２０から係数データ５個を、先頭アドレスより
判断されるＤＳＰ１０３の係数メモリ３ｃ内の低域フィ
ルタ係数領域へ転送する（ステップＳ８）。

【００３５】これによって、調整用フィルタ、すなわ
ち、低域用フィルタ２０１の周波数特性が、ＣＤ１０１
において決定された周波数特性と同一になる。同時に、
マイコン１０７はＣＤ１０１の再生時点を自動的（使用
者の操作なし）に周波数特性が平坦な場合の音源である
トラック１に戻す（ステップＳ９）。

【００３６】これによって、使用者は、スイッチ群１０
８の音質決定部８ｂの操作後、トラック１の再生におい
ても、トラック５と同一の音質であること、すなわち、
決定指示前後の音質が同一であることを確認し、ＤＰＳ
１０３によるフィルタ動作によって周波数特定が変化し
たことを認識することができ、低域用フィルタ２０１の
周波数特性の決定を完了する。

【００３７】再度、低域用フィルタ２０１の調整を行う
場合には、トラック１で上記の音質決定操作を行い（周
波数特性は平坦になる）、上記操作を繰り返せばよい。

【００３８】また、中域用フィルタ２０２の周波数特性
を決定する場合には、ＣＤ１０１のトラック１７から３
２、高域用フィルタ２０３の周波数特性を決定する場合
には、ＣＤ１０１のトラック３３から４８を試聴し、同
様の操作を繰り返せばよい。このとき、既に決定された
周波数特性は反映させた状態である。

【００３９】例として、それぞれトラック２６（周波数
特性Ｍ１０）、トラック４７（周波数特性Ｈ１５）に決
定する。

【００４０】このようにして、音質を変更するための複
数のフィルタの周波数特性によって使用者の望む音質を
作り出すことができ、フィルタの周波数特性の変化仕様
を決定することができる。

【００４１】次に、使用者が、３バンドのフィルタ２０
１〜２０３の周波数特性の変化仕様を複数作成する場合
について説明する。

【００４２】上記一連の操作によって、３バンドのフィ
ルタ２０１〜２０３の周波数特性の変化仕様の決定後、
使用者は、スイッチ群１０８のユーザメモリ部８ｂの記
憶キーを操作する。

【００４３】制御手段であるマイコン１０７は、その保
存指令を受け、マイコン１０７内のＲＡＭ７ｃ内の係数
先頭アドレス領域（図６参照）に格納された、低域フィ
ルタ用＝２０、中域フィルタ用＝１２５（２６×５−
５）、高域フィルタ用＝２３０（４７×５−５）の情報
が、ユーザメモリＡ領域にコピーされる。

【００４４】そして、使用者は、新たに一連の操作によ
って、３バンドのフィルタ２０１〜２０３の周波数特性
の変化仕様を決定する。

【００４５】さらに、使用者は、スイッチ群１０８のユ
ーザメモリ部８ｃの記憶キーを操作することにより、係
数先頭アドレス領域（図６参照）に格納された情報がユ
ーザメモリＢ領域にコピーされる。

【００４６】これらの操作を繰り返すことにより、使用
者は、ユーザメモリ領域が許容できる限り、３バンドの
フィルタ２０１〜２０３の周波数特性の変化仕様を複数
（本実施の形態では、ＡからＥの５種類）作成すること
ができる。

【００４７】次に、使用者が、３バンドのフィルタ２０
１〜２０３の周波数特性の変化仕様を複数作成した後、
それを選択、再現する場合について説明する。

【００４８】スイッチ群１０８のユーザメモリ部８ｃの
呼び出しキーＡからＥのいずれか１つを操作する。例と
して、ユーザメモリＡを操作する。

【００４９】制御手段であるマイコン１０７は、その呼
び出し指令を受け、ＲＡＭ７ｃから該当するユーザメモ
リＡ領域を確定し、低域・中域・高域フィルタ用係数先
頭アドレス領域（図６参照）に格納された先頭アドレス
＝２０・４５・７０によってＲＯＭ７ｂを参照し、それ
ぞれ先頭から係数データ５ケを、ＤＳＰ１０３内の係数
メモリ３ｃ内の低域、中域、高域フィルタ係数領域へ転
送する。

【００５０】これによって、ユーザメモリＡに記憶され
た３バンドのフィルタ２０１〜２０３の周波数特性の変
化仕様が再現される。

【００５１】このように、３バンドのフィルタ２０１〜
２０３の周波数特性の変化仕様を複数ユーザメモリとし
て記憶し、使用者の操作によって、随時、このユーザメ
モリから１つを選択、呼び出すことにより、使用者は、
自ら決定した複数パターンの音質を容易に再現できる。
つまり、使用者の望む音質において選択の幅が広がる。

【００５２】このように本実施の形態によれば、使用者
は、調整用音源であるＣＤ１０１に収録されている複数
の周波数特性の変化による音質変化例を、同一音源で比
較試聴できるので、望む音質に容易に到達することがで
きる。この状態を調整用音源を用いないで通常の音源で
実施する場合には、周波数特性を変化する度に、フィル
タの周波数特性を変化させる制御と、音源を同一の再生
地点に戻す制御が必要となり、複雑な制御となり、これ
に比較し、調整用音源を用いることで制御が簡単とな
る。

【００５３】また、周波数特性が決定したときのみ、実
際のＤＳＰ１０３のフィルタ動作による周波数特性を変
化させるので、ＤＳＰ１０３への制御が簡単である。

【００５４】また、ＤＳＰ１０３によるフィルタ動作
は、係数データのみで多様な周波数特性の実現が可能で
あり、アナログ専用ＩＣに比べ、自由度が大きく、調整
用音源であるＣＤ１０１の収録時間とＲＯＭ容量の許容
範囲内であれば、多様な周波数特性の変化例を使用者に
提供することができ、使用者の選択範囲を広げる。つま
り、使用者の望む音質を得る可能性が大きくなる。

【００５５】また、ＣＤ１０１内に、「明るい音」、
「タイト感がある音」など音質を表現する言葉などのガ
イド音声（図８参照）によって、使用者の選択を援助す
ることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の音質変更装
置によれば、使用者が望む音質を実現するための周波数
特性の変化仕様を使用者の操作によって容易に決定する
ことができる。また、複数パターンの周波数特性の変化
仕様を随時再現できるので、使用者の意志に合った音質
の実現が容易である。

【００５７】また、オーディオ機器における音質変更機
能を使用者の意志でカスタマイズできるので、多様なオ
ーディオ機器に対応が可能ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるトーンコントロー
ル装置のブロック図

【図２】同トーンコントロール装置に用いるＤＳＰにお
けるフィルタ構成図

【図３】同トーンコントロール装置に用いるＣＤのトラ
ック構成図

【図４】同トーンコントロール装置に用いるＣＤの一部
周波数特性図

【図５】同トーンコントロール装置に用いるマイコン内
蔵ＲＯＭのフィルタ係数データのメモリマップを示す図

【図６】同トーンコントロール装置に用いるマイコン内
蔵ＲＡＭの周波数特性記憶用データのメモリマップを示
す図

【図７】同トーンコントロール装置の制御手段の動作フ
ロー図

【図８】同トーンコントロール装置の時系列動作図

【図９】従来のトーンコントロール装置における周波数
特性の説明図

【図１０】従来のトーンコントロール装置の回路図

【符号の説明】

１０１ ＣＤ（調整用音源） １０２ ＣＤ再生部 １０３ ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ） １０４ ＤＡコンバータとＬＰＦ １０５ 増幅器 １０６ スピーカ １０７ マイクロコンピュータ １０８ スイッチ群 ２０１ 低域用フィルタ ２０２ 中域用フィルタ ２０３ 高域用フィルタ ３ａ 演算部 ３ｂ プログラムメモリ ３ｃ 係数メモリ ３ｄ 入出力部 ８ａ ＣＤプレイヤ部 ８ｂ 音質決定部 ８ｃ ユーザメモリ部 ７ａ 演算部 ７ｂ ＲＯＭ ７ｃ ＲＡＭ ７ｄ 入出力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一音源に対して、複数の異なる周波数
   特性の変化を施して収録した調整用音源と、この調整用
   音源を再生する音源再生手段と、音質を変更するため
   に、周波数帯域毎に周波数特性を変化させるフィルタ手
   段が動作するディジタルシグナルプロセッサと、上記調
   整用音源内のすべての周波数特性の変化と同一の周波数
   特性の変化を上記ディジタルシグナルプロセッサで動作
   させるためのフィルタ係数データを格納するための記憶
   手段と、マイクロコンピュータ等の制御手段と、使用者
   の操作を上記制御手段に伝達するためのインタフェース
   手段とを備え、上記調整用音源の再生中、使用者の操作
   により、再生中の調整用音源に施された周波数特性の変
   化と同一の周波数特性の変化を、上記ディジタルシグナ
   ルプロセッサにおけるディジタルフィルタ手段に設定す
   ることができるように構成されたトーンコントロール装
   置。
2. 【請求項２】 記憶手段が制御手段に含まれている請求
   項１記載のトーンコントロール装置。
3. 【請求項３】 フィルタ手段への周波数特性の設定を記
   憶することができる請求項１または２記載のトーンコン
   トロール装置。