JPH1084239A - Digital graphic equalizer - Google Patents

Digital graphic equalizer

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JPH1084239A
JPH1084239A JP23896896A JP23896896A JPH1084239A JP H1084239 A JPH1084239 A JP H1084239A JP 23896896 A JP23896896 A JP 23896896A JP 23896896 A JP23896896 A JP 23896896A JP H1084239 A JPH1084239 A JP H1084239A
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JP
Japan
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band
frequency
filter
pass
digital
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23896896A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiko Ise
友彦 伊勢
Masaichi Akiyasu
政一 秋保
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Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
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Publication date
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Publication of JPH1084239A publication Critical patent/JPH1084239A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a desired frequency characteristic by allowing even a band pass filter with a narrow pass frequency band to conduct filtering processing without degrading arithmetic precision in the fixed decimal point arithmetic operation. SOLUTION: Down-sampling sections 142 -14n reducing a sampling frequency of an input digital audio signal are provided in front of band pass filters 112 -11n for a prescribed frequency band other than a highest frequency band. The down- sampling sections 142 -14n reduce more the sampling frequency of audio data received in the band pass filters as the pass band width of the band pass filters is made narrower. Thus, a difference between a maximum value and a minimum value of filter coefficients of the band pass filters consisting of IIR filters is decreased, the filtering processing is conducted without degrading the arithmetic precision in the fixed decimal point arithmetic operation and a desired frequency characteristic is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル構成の複数
のバンドパスフィルタを備えたデジタルグラフィックイ
コライザに係わり、特に、通過周波数帯域の狭いバンド
パスフィルタでも固定小数点演算精度を落とすことなく
フィルタリング処理を行うことができるデジタルグラフ
ィックイコライザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital graphic equalizer having a plurality of bandpass filters having a digital structure, and more particularly, to a filtering process which does not reduce fixed-point arithmetic precision even in a bandpass filter having a narrow pass frequency band. With regard to digital graphic equalizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタルグラフィックイコライザは、図
3に示すように、所定サンプリング周波数Fsのデジタ
ルオーディオ信号ASが入力される複数のデジタルバン
ドパスフィルタ(BPF1〜BPFn)11〜1nと、各
バンドパスフィルタから出力される信号のゲインを制御
するゲイン制御部21〜2nと、ゲイン制御された各信号
を合成して出力する合成部3を備えている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Digital graphic equalizer, as shown in FIG. 3, a plurality of digital band-pass filter (BPF1~BPFn) 1 1 ~1n digital audio signal AS of the predetermined sampling frequency Fs is input, the bandpass It includes a gain control unit 2 1 to 2n for controlling the gain of the signal output from the filter, the combining unit 3 to a respective signal gain control synthesized and output.

【0003】デジタルバンドパスフィルタ11〜1nはデ
ジタルIIRフィルタによって構成され、図4に示すよ
うにそれぞれ対応する帯域の中心周波数でピークを有す
る周波数特性K1〜Knを設定するようになっている。デ
ジタルIIRフィルタは図5に示すように、サンプリン
グ周波数Fsの入力デジタルオーディオデータASを1
サンプリング時間づつ遅延する遅延部41〜44、入力デ
ジタルオーディオデータAS及び各遅延信号に係数b1
〜b5を乗算する乗算部51〜55、出力デジタルオーデ
ィオデータAS′を1サンプリング時間づつ遅延する遅
延部61〜64、後述する加算部出力及び各遅延信号に係
数a1〜a5を乗算する乗算部71〜75、各乗算部51
〜55,72〜75の出力を加算する加算部8で構成され
ている。各乗算係数b1〜b5,a1〜a5を適当に定
めることにより、所望の周波数特性を設定することがで
きる。
[0003] Digital bandpass filter 1 1 1n is constituted by a digital IIR filter, so as to set the frequency characteristic K 1 Kn having peaks at the center frequency of the band corresponding respectively as shown in FIG. 4 . As shown in FIG. 5, the digital IIR filter converts the input digital audio data AS having the sampling frequency Fs into one.
Delay units 4 1 to 4 4 for delaying by a sampling time; input digital audio data AS;
~b5 multiplying unit 5 1 to 5 5 for multiplying the delay unit 61 through 4 for 1 sampling time increments delaying the output digital audio data AS ', multiplied by a coefficient a1~a5 to the adder output and the delayed signal will be described later multiplying section 7 1-7 5, the multiplying unit 5 1
It is constituted by an adder 8 for adding 5 5, 7 the output of 2-7 5. By appropriately determining the multiplication coefficients b1 to b5 and a1 to a5, desired frequency characteristics can be set.

【0004】ゲイン制御部21〜2nは、各帯域毎に設け
られた図示したゲイン設定部で設定された設定値に応じ
てゲインを制御するもので、たとえば、設定値が6dB
の場合には対応するバンドパスフィルタ出力を2倍して
出力する。すなわち、ゲイン制御部21〜2nは設定ゲイ
ンに応じた値をバンドパスフィルタ出力に乗算して出力
する。かかるデジタルグラフィックイコライザによれ
ば、各帯域の設定ゲインに応じて対応する帯域のバンド
パスフィルタ11〜1nの出力レベルをゲイン制御部21
〜2nで調整して出力することにより再生音の周波数特
性を変更できる。
[0004] The gain control unit 2 1 to 2n is for controlling the gain according to the set value set by the gain setting unit illustrated which is provided for each band, for example, setting values 6dB
In this case, the corresponding band pass filter output is doubled and output. That is, the gain control unit 2 1 to 2n and outputs the multiplying a value corresponding to the set gain bandpass filter output. According to the digital graphic equalizer, the gain controller 2 1 the output level of the band-pass filter 1 1 1n the corresponding band in accordance with the set gain for each band
The frequency characteristics of the reproduced sound can be changed by adjusting and outputting at ~ 2n.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】デジタルグラフィック
イコライザにおける各バンドパスフィルタを構成するデ
ジタルIIRフィルタは、DSP(デジタル・シグナル
・プロセッサ)により実現されている。このDSPは、
たとえば16ビットの固定小数点演算によりIIRフィ
ルタの各演算(乗算、加算)を実行する。固定小数点で
表現される数値は、値が小さくなるほど有効数字数が少
なくなり、誤差を含む。
A digital IIR filter constituting each band pass filter in a digital graphic equalizer is realized by a DSP (digital signal processor). This DSP is
For example, each operation (multiplication, addition) of the IIR filter is executed by a 16-bit fixed-point operation. A numerical value represented by a fixed point has a smaller number of significant figures as the value is smaller, and includes an error.

【0006】ところで、デジタルグラフィックイコライ
ザの各バンドパスフィルタ11〜1nはそれぞれほぼオク
ターブバンド幅の通過帯域を持っており、低周波数域に
行くに従って通過帯域幅が狭くなる。通過帯域幅が狭く
なるとバンドパスフィルタを構成するIIRフィルタの
係数b1〜b5,a1〜a5の1部が小さな値を持つよ
うになり、固定小数点表現のため前述のように係数に誤
差が含まれ、正確に係数を設定できなくなる。又、係数
の最大値と最小値の差が大きくなる。このため、IIR
フィルタ処理において固定小数点演算を行うと演算誤差
が大きくなり、フィルタの遮断周波数帯域において意図
するようにゲインをシャープに落とすことができず所望
の特性が得られなくなる。
[0006] Each band-pass filter 1 1 1n digital graphic equalizer has a passband of approximately octave band width, respectively, the pass band width becomes narrower toward the low frequency range. When the pass band becomes narrow, some of the coefficients b1 to b5 and a1 to a5 of the IIR filter constituting the bandpass filter have a small value, and the coefficients include errors as described above because of the fixed-point representation. , The coefficient cannot be set accurately. Also, the difference between the maximum value and the minimum value of the coefficient increases. For this reason, IIR
When a fixed point calculation is performed in the filter processing, a calculation error increases, and the gain cannot be sharply reduced as intended in a cutoff frequency band of the filter, so that desired characteristics cannot be obtained.

【0007】たとえば、サンプリング周波数44,100Hz
において、通過帯域が10,000Hz〜20,000Hzのバンドパ
スフィルタに所望の周波数特性を与えるためのIIRフ
ィルタの乗算係数b1〜b5,a1〜a5は以下のよう
になる。 b1= 1.00000000000000 b2=-1.55891754415659 b3= 1.66908529348425 b4=-0.90951035139676 b5= 0.36781068945875 a1= 0.08315986992995 a2= 0.00000000000000 a3=-0.16631973985990 a4= 0.00000000000000 a5= 0.08315986992995 しかし、同じサンプリング周波数44,100Hzで1オクタ
ーブバンド幅の通過帯域が狭くなったバンドパスフィル
タ、例えば、通過帯域幅が100Hz〜200Hzのバンドパスフ
ィルタに同様の周波数特性を与えるためのIIRフィル
タの乗算係数b1〜b5,a1〜a5は以下のようにな
る。
For example, a sampling frequency of 44,100 Hz
In the above, the multiplication coefficients b1 to b5 and a1 to a5 of the IIR filter for giving desired frequency characteristics to the bandpass filter having a pass band of 10,000 Hz to 20,000 Hz are as follows. b1 = 1.00000000000000 b2 = -1.55891754415659 b3 = 1.66908529348425 b4 = -0.990951035139676 b5 = 0.36781068945875 a1 = 0.08315986992995 a2 = 0.00000000000000 a3 = -0.16631973985990 a4 = 0.00000000000000 a5 = the same band as the octave band. The multiplication coefficients b1 to b5 and a1 to a5 of the IIR filter for giving similar frequency characteristics to a narrow bandpass filter, for example, a bandpass filter having a pass bandwidth of 100 Hz to 200 Hz are as follows.

【0008】b1= 1.00000000000000 b2=-3.98972303850606 b3= 5.96942311860601 b4=-3.96967608379560 b5= 0.98997601394542 a1= 0.00001262346512 a2= 0.00000000000000 a3=-0.00002524693024 a4= 0.00000000000000 a5= 0.00001262346513 上記通過帯域幅が10,000Hz〜20,000Hz及び100Hz〜200
Hzのバンドパスフィルタの乗算係数b1〜b5,a1〜
a5を比較すると、通過帯域幅が10,000Hz〜20,000Hz
のバンドパスフィルタの場合より、通過帯域幅が100Hz
〜200Hzのバンドパスフィルタにおける乗算係数a1、
a3、a5の値が非常に小さくなっており、又、乗算係
数b2〜b5の値が大きくなっている。このため、係数
の最大値と最小値の差が大きくなり、しかも、値が小さ
な係数が存在することにより、通過帯域幅が100Hz〜200
Hzのバンドパスフィルタにおける固定小数点演算精度が
落ち、フィルタの遮断周波数帯域において意図するよう
にゲインをシャープに落とせず所望の特性が得られな
い。
B1 = 1.00000000000000 b2 = -3.98972303850606 b3 = 5.96942311860601 b4 = -3.996967608379560 b5 = 0.98997601394542 a1 = 0.00001262346512 a2 = 0.00000000000000 a3 = -0.00002524693024 a4 = 0.00000000000000 a5 = 0.00001262320500 Hz ~ 200
Hz band-pass filter multiplication coefficients b1-b5, a1-
When comparing a5, the pass bandwidth is 10,000Hz to 20,000Hz
Passband is 100Hz better than the bandpass filter of
Multiplication coefficient a1 in a band-pass filter of ~ 200 Hz,
The values of a3 and a5 are very small, and the values of the multiplication coefficients b2 and b5 are large. For this reason, the difference between the maximum value and the minimum value of the coefficient becomes large, and the presence of a coefficient having a small value causes the pass bandwidth to be 100 Hz to 200 Hz.
The fixed-point arithmetic precision of the Hz band-pass filter is reduced, and the gain cannot be sharply reduced as intended in the cut-off frequency band of the filter, so that desired characteristics cannot be obtained.

【0009】以上から本発明の目的は、固定小数点演算
で通過周波数帯域の狭いバンドパスフィルタでも演算精
度を落とすことなくフィルタリング処理を行うことがで
き、意図する周波数特性を得ることができるデジタルグ
ラフィックイコライザを提供することである。
From the above, it is an object of the present invention to provide a digital graphic equalizer capable of performing a filtering process in a fixed-point arithmetic operation without lowering the arithmetic accuracy even with a band-pass filter having a narrow pass frequency band, and obtaining an intended frequency characteristic. It is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、所定サンプリング周波数のデジタルオーディオ信号
が入力される複数のデジタルバンドパスフィルタ、各バ
ンドパスフィルタから出力される信号のゲインを制御す
るゲイン制御部、ゲイン制御された各信号を合成して出
力する合成部、最高周波数帯域以外の所定周波数帯域の
バンドパスフィルタの前に設けられ、入力デジタルオー
ディオ信号のサンプリング周波数を低減するダウンサン
プリング部を備えたデジタルグラフィックイコライザに
より達成される。又、上記課題は本発明によれば、バン
ドパスフィルタに入力するデジタルオーディオ信号のサ
ンプリング周波数fSに対する各バンドパスフィルタの
通過帯域幅fBの割合fB/fSが一定値となるように、
各バンドパスフィルタの前段に入力デジタルオーディオ
信号のサンプリング周波数を低減するダウンサンプリン
グ部を設けることにより達成される。
According to the present invention, a plurality of digital band-pass filters to which a digital audio signal of a predetermined sampling frequency is inputted and a gain of a signal outputted from each band-pass filter are controlled. A gain control unit, a synthesis unit that synthesizes and outputs each of the gain-controlled signals, and a down-sampling unit that is provided before a band-pass filter of a predetermined frequency band other than the highest frequency band and reduces a sampling frequency of an input digital audio signal. This is achieved by a digital graphic equalizer with Further, according to the present invention, the above-mentioned object is achieved in such a manner that the ratio f B / f S of the pass bandwidth f B of each band-pass filter to the sampling frequency f S of the digital audio signal input to the band-pass filter is constant. ,
This is achieved by providing a down-sampling unit for reducing the sampling frequency of the input digital audio signal at a stage preceding each band-pass filter.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(A)本発明の概略 サンプリング周波数44,100Hzで、通過帯域が10,000Hz
〜20,000Hzのバンドパスフィルタを構成するIIRフ
ィルタの各乗算係数b1〜b5,a1〜a5は以下のよ
うになる。 b1= 1.00000000000000 b2=-1.55891754415659 b3= 1.66908529348425 b4=-0.90951035139676 b5= 0.36781068945875 a1= 0.08315986992995 a2= 0.00000000000000 a3=-0.16631973985990 a4= 0.00000000000000 a5= 0.08315986992995 又、サンプリング周波数が44,100Hzの半分の22,050Hz
の場合、通過帯域が5,000Hz〜10,000Hzのバンドパスフ
ィルタを構成するIIRフィルタの各乗算係数b1〜b
5,a1〜a5は以下のようになる。
(A) Outline of the present invention A sampling frequency of 44,100 Hz and a pass band of 10,000 Hz
The multiplication coefficients b1 to b5 and a1 to a5 of the IIR filter forming the bandpass filter of up to 20,000 Hz are as follows. b1 = 1.00000000000000 b2 = -1.55891754415659 b3 = 1.66908529348425 b4 = -0.990951035139676 b5 = 0.36781068945875 a1 = 0.08315986992995 a2 = 0.00000000000000 a3 = -0.166319739859990 a4 = 0.00000000000000 a5 = 0.08315996995
, Each of the multiplication coefficients b1 to b of the IIR filter constituting the bandpass filter having a pass band of 5,000 Hz to 10,000 Hz
5, a1 to a5 are as follows.

【0012】b1= 1.00000000000000 b2=-1.55891754415659 b3= 1.66908529348425 b4=-0.90951035139676 b5= 0.36781068945875 a1= 0.08315986992995 a2= 0.00000000000000 a3= -0.16631973985990 a4= 0.00000000000000 a5= 0.08315986992995 すなわち、バンドパスフィルタに入力するデジタルオー
ディオ信号のサンプリング周波数fSに対する各バンド
パスフィルタの通過帯域幅fBの割合fB/fSが一定の
場合(上記例ではfB/fS=10,000/44,100)、各帯域の
バンドパスフィルタを構成するIIRフィルタの乗算係
数b1〜b5,a1〜a5は全く同じ値になる。これ
は、通過帯域が狭くても、サンプリング周波数を下げて
やれば、係数の最大値と最小値の差が大きくならず、演
算誤差が大きくなることを防止できることを意味する。
B1 = 1.00000000000000 b2 = -1.55891754415659 b3 = 1.66908529348425 b4 = -0.90951035139676 b5 = 0.36781068945875 a1 = 0.08315986992995 a2 = 0.00000000000000 a3 = -0.16631973985990 A4 = 0.00000000000000 a4 = 0.00000000000000 a4 = 0.00000000000000 a5 = 0.0983159 If the ratio f B / f S of the pass band width f B of each band pass filter for f S is constant (f B / f S = 10,000 / 44,100 in the above example), IIR filter constituting the band pass filter of each band Multiplication coefficients b1 to b5 and a1 to a5 have exactly the same value. This means that, even if the pass band is narrow, if the sampling frequency is lowered, the difference between the maximum value and the minimum value of the coefficient does not increase, and it is possible to prevent the calculation error from increasing.

【0013】ちなみに、サンプリング周波数44,100Hz
で、通過帯域が5,000Hz〜10,000Hzのバンドパスフィル
タを構成するIIRフィルタの各乗算係数b1〜b5,
a1〜a5は以下のようになり、 b1= 1.00000000000000 b2=-3.06385766341950 b3= 3.88041962817817 b4=-2.37198089456139 b5= 0.60439979951683 a1= 0.02517611455440 a2= 0.00000000000000 a3=-0.05035222910880 a4= 0.00000000000000 a5= 0.02517611455440 係数の最大値と最小値の差が大きくなり、演算誤差が大
きくなる。
By the way, sampling frequency 44,100Hz
And the multiplication coefficients b1 to b5 of the IIR filter constituting the bandpass filter having a pass band of 5,000 Hz to 10,000 Hz.
a1 to a5 are as follows. And the calculation error increases.

【0014】一方、サンプリング周波数689.0625Hz(=
44,100Hz/64)で、通過帯域が100Hz〜200Hzのバンドパ
スフィルタを構成するIIRフィルタの各乗算係数b1
〜b5,a1〜a5は以下のようになり、 b1= 1.00000000000000 b2=-2.68104871219106 b3= 3.20207253870144 b4=-1.92538798848290 b5= 0.52516590999064 a1= 0.03894696653981 a2= 0.00000000000000 a3=-0.07789393307961 a4= 0.00000000000000 a5= 0.03894696653981 係数の最大値と最小値との差が従来に比べて小さくな
り、演算誤差が減小して所望の特性を得ることができ
る。この場合、fB/fSは6,400/44,100となり、通過帯
域幅10,000Hz〜20,000HzにおけるfB/fSの値(=10,0
00/44,100)となっていない。このことは、必ずしもfB
/fS=一定値にしなくても、帯域幅に応じてサンプリ
ング周波数を低くすれば、係数の最大値と最小値との差
が小さくなり、演算誤差が減小して所望の特性を得るこ
とができることを意味する。
On the other hand, the sampling frequency 689.0625 Hz (=
44,100Hz / 64), and each multiplication coefficient b1 of an IIR filter constituting a bandpass filter having a pass band of 100 Hz to 200 Hz.
B1 = 1.00000000000000 b2 = -2.68104871219106 b3 = 3.20207253870144 b4 = -1.92538798848290 b5 = 0.52516590999064 a1 = 0.03894696653981 a2 = 0.00000000000000 a3 = -0.077893933010000 a4 = And the minimum value is smaller than in the prior art, the calculation error is reduced, and desired characteristics can be obtained. In this case, f B / f S is 6,400 / 44,100, and the value of f B / f S in the pass band width 10,000Hz~20,000Hz (= 10,0
00 / 44,100). This does not necessarily mean that f B
If the sampling frequency is lowered in accordance with the bandwidth, the difference between the maximum value and the minimum value of the coefficient becomes small, and the desired characteristic can be obtained by reducing the calculation error, even if / f S is not fixed. Means you can do it.

【0015】(B)第1実施例 図1は本発明のデジタルグラフィックイコライザの構成
図である。図中、11 1〜11nは所定サンプリング周波
数のデジタルオーディオ信号が入力されるバンドパスフ
ィルタ(BPF1〜BPFn)であり、添字が小さいほ
ど高周波数帯域であることを意味する。バンドパスフィ
ルタ111〜11nはデジタルIIRフィルタ(図5参
照)によって構成される。121〜12nは各バンドパスフ
ィルタから出力される信号のゲインを制御するゲイン制
御部、13はゲイン制御された各信号を合成して出力す
る合成部(加算部)、142〜14nは最高周波数帯域以
外の周波数帯域に応じたバンドパスフィルタ112〜1
1nの前段に設けられ、デジタルオーディオ信号ASの
サンプリング周波数Fsを低減するダウンサンプリング
部、152〜15nはサンプリング周波数の低減により折
り返し歪が発生しないように帯域を制限するローパスフ
ィルタである。図では、各ダウンサンプリング部142
〜14nを従属接続する構成になっているが、デジタル
オーディオ信号ASを各ローパスフィルタ152〜15n
に直接入力し、各ローパスフィルタ出力を対応するダウ
ンサンプリング部に入力するように構成することもでき
る。
(B) First Embodiment FIG. 1 shows the configuration of a digital graphic equalizer according to the present invention.
FIG. In the figure, 11 1~ 11n is the predetermined sampling frequency
Number of digital audio signals
Filters (BPF1 to BPFn) with smaller subscripts.
It means a high frequency band. Band pass
Ruta 11111n are digital IIR filters (see FIG. 5).
). 121~ 12n is each band pass
Gain control to control the gain of the signal output from the filter
The control unit 13 synthesizes and outputs each signal whose gain is controlled.
Combining section (adding section), 14Two~ 14n is below the highest frequency band
Bandpass filter 11 according to outside frequency bandTwo~ 1
1n, and is provided before the digital audio signal AS.
Downsampling to reduce sampling frequency Fs
Part, 15Two~ 15n is folded by lowering the sampling frequency
Low-pass filter that limits the band so that repeated distortion does not occur
It is a filter. In the figure, each down sampling unit 14Two
~ 14n are connected in a cascade, but digitally
The audio signal AS is applied to each low-pass filter 15Two~ 15n
Directly to the corresponding
Can be configured to input to the sampling section.
You.

【0016】入力デジタルオーディオデータのサンプリ
ング周波数をFs、最高周波数帯域用のバンドパスフィ
ルタ111の通過帯域幅をFB1、他のバンドパスフィル
タ112〜11nの通過帯域幅をFBi(i=2〜n)とす
れば、ダウンサンプリング部14i(i=2〜n)は、
次式 fi=(FBi/FB)・Fs (i=2〜n) を満足するサンプリング周波数fiが得られるように、
入力デジタルオーディオデータのサンプリング周波数を
低減する。ダウンサンプリングを行うことにより、サン
プリング周波数に対するバンドパスフィルタの見かけ上
の通過帯域が広がり、バンドパスフィルタのフィルタ係
数が小さくなるのを防止でき、IIRフィルタ処理にお
ける固定小数点演算での演算誤差を小さくすることがで
きる。
[0016] Fs sampling frequency of the input digital audio data, the highest frequency bandpass filter 11 1 pass bandwidth for band F B1, the pass bandwidth of the other band-pass filter 11 2 ~11n F Bi (i = 2 to n), the downsampling unit 14 i (i = 2 to n)
In order to obtain a sampling frequency f i that satisfies the following equation: f i = (F Bi / F B ) · Fs (i = 2 to n)
Reduce the sampling frequency of input digital audio data. By performing down-sampling, the apparent pass band of the band-pass filter with respect to the sampling frequency is widened, so that the filter coefficient of the band-pass filter can be prevented from being reduced, and the calculation error in the fixed-point calculation in the IIR filter processing is reduced. be able to.

【0017】なお、(A)の概略で説明したように、必
ずしも上式を満足するようにサンプリング周波数を低減
する必要はない。要は、バンドパスフィルタ112〜1
1nの周波数帯域幅が狭くなるにつれてこれらバンドパ
スフィルタ112〜11nに入力するオーディオデータの
サンプリング周波数を低減すれば、所定の効果が得られ
る。ローパスフィルタ152〜15nは、後段のダウンサ
ンプリング部142〜14nから出力されるオーディオデ
ータのサンプリング周波数をfiとすれば、周波数fi/
2以上の周波数成分を制限し、折り返し歪の発生を防止
する。バンドパスフィルタ111はサンプリング周波数
Fsの入力デジタルオーディオデータASにIIRフィ
ルタ処理を施し、他のバンドパスフィルタ112〜11n
はダウンサンプリング部142〜14nから出力される
所定サンプリング周波数fi(i=2〜n)のデジタル
オーディオデータにIIRフィルタ処理を施し、ゲイン
制御部121〜12nは各バンドパスフィルタ出力に別途
設定されているゲインを乗算し、加算部13は各ゲイン
制御部の出力信号を加算して出力する。
As explained in the outline of (A), it is not always necessary to reduce the sampling frequency so as to satisfy the above equation. In short, the band-pass filter 11 2-1
If reducing the sampling frequency of the audio data inputted thereto band-pass filter 11 2 ~11n as the frequency bandwidth of 1n is narrowed, a predetermined effect can be obtained. The low-pass filter 15 2 ~15n, if the sampling frequency of the audio data output from the subsequent stage of the down-sampling unit 14 2 14n and f i, the frequency fi /
Two or more frequency components are restricted to prevent aliasing. Band-pass filter 11 1 is subjected to the IIR filter processing to the input digital audio data AS of the sampling frequency Fs, the other band-pass filter 11 2 ~11N
It is subjected to IIR filtering on the digital audio data of a predetermined sampling frequency f i (i = 2~n) output from the downsampling unit 14 2 14n, the gain control unit 12 1 ~12n separately to each band pass filter outputs The gain is multiplied by the set gain, and the adder 13 adds and outputs the output signals of the respective gain controllers.

【0018】(C)第2実施例 図2は本発明の別のデジタルグラフィックイコライザの
構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符
号を付している。第1実施例と異なる点は、全てのバン
ドパスフィルタの前段にダウンサンプリング部及びロー
パスフィルタを設けていない点である。ダウンサンプリ
ング(サンプリング周波数の低減)は、演算誤差が起き
るバンドパスフィルタの前段でのみ行えばよい。従っ
て、フィルタ係数の最大値と最小値の差が大きく、値が
小さなフィルタ係数が含まれるバンドパスフィルタを予
め求めておき(図2ではバンドパスフィルタ113、1
5)、これらバンドパスフィルタ113、115の前段
のみにダウンサンプリング部143,145及びローパス
フィルタ153,155が設けられている。以上、本発明
を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載
した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発
明はこれらを排除するものではない。
(C) Second Embodiment FIG. 2 is a block diagram of another digital graphic equalizer according to the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same parts as in the first embodiment of FIG. The difference from the first embodiment is that a down-sampling unit and a low-pass filter are not provided in the preceding stage of all band-pass filters. The downsampling (reduction of the sampling frequency) may be performed only in a stage preceding the bandpass filter where an operation error occurs. Thus, the difference between the maximum value and the minimum value of the filter coefficient is large, is obtained in advance a band-pass filter whose value is contains a small filter coefficients (Fig. 2, the band-pass filter 11 3, 1
15 ), down-sampling units 14 3 , 14 5 and low-pass filters 15 3 , 15 5 are provided only before the band-pass filters 11 3 , 11 5 . As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention can be variously modified in accordance with the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上本発明によれば、最高周波数帯域以
外の所定周波数帯域のバンドパスフィルタの前に、入力
デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数を低減す
るダウンサンプリング部を設けるようにしたから、小さ
な係数値の発生を防止でき、しかも、係数の最大値と最
小値の差を小さくでき、これにより、通過周波数帯域の
狭いバンドパスフィルタでも固定小数点演算の演算精度
を落とすことなくフィルタリング処理を行うことがで
き、所望の周波数特性を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a downsampling unit for reducing the sampling frequency of an input digital audio signal is provided before a bandpass filter in a predetermined frequency band other than the highest frequency band. The generation of numerical values can be prevented, and the difference between the maximum value and the minimum value of the coefficient can be reduced. As a result, even in a band-pass filter having a narrow pass frequency band, the filtering process can be performed without lowering the calculation accuracy of the fixed-point calculation. And a desired frequency characteristic can be obtained.

【0020】又、本発明によれば、バンドパスフィルタ
に入力するデジタルオーディオ信号のサンプリング周波
数fSに対する各バンドパスフィルタの通過帯域幅fB
割合fB/fSが一定値となるように、各バンドパスフィ
ルタの前段に入力デジタルオーディオ信号のサンプリン
グ周波数を低減するダウンサンプリング部を設けるよう
にしたから、IIRフィルタで構成されたバンドパスフ
ィルタのフィルタ係数値を同一にでき、上記効果をより
顕著なものとすることができる。
Further, according to the present invention, the ratio f B / f S of the pass band width f B of each band-pass filter to the sampling frequency f S of the digital audio signal input to the band-pass filter is made constant. Since the down-sampling unit for reducing the sampling frequency of the input digital audio signal is provided at the preceding stage of each band-pass filter, the filter coefficient values of the band-pass filter composed of the IIR filters can be made the same, and the above-mentioned effect can be further improved. Can be significant.

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

【図1】本発明のデジタルグラフィックイコライザの構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital graphic equalizer of the present invention.

【図2】本発明の別のデジタルグラフィックイコライザ
の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of another digital graphic equalizer of the present invention.

【図3】従来のデジタルグラフィックイコライザの構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional digital graphic equalizer.

【図4】各バンドパスフィルタの周波数特性説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of frequency characteristics of each bandpass filter.

【図5】IIRフィルタの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an IIR filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111〜11n・・バンドパスフィルタ 121〜12n・・ゲイン制御部 13・・合成部(加算部) 142〜14n・・ダウンサンプリング部 152〜15n・・ローパスフィルタ11 1 to 11 n ··· band pass filter 12 1 to 12 n ··· gain control unit 13 ··· synthesis unit (addition unit) 14 2 to 14 n ··· downsampling unit 15 2 to 15 n ··· low pass filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定サンプリング周波数のデジタルオー
ディオ信号が入力される複数のデジタルバンドパスフィ
ルタ、各バンドパスフィルタから出力される信号のゲイ
ンを制御するゲイン制御部、ゲイン制御された各信号を
合成して出力する合成部を備えたデジタルグラフィック
イコライザにおいて、 最高周波数帯域以外の所定周波数帯域のバンドパスフィ
ルタの前に、入力デジタルオーディオ信号のサンプリン
グ周波数を低減するダウンサンプリング部を設けたこと
を特徴とするデジタルグラフィックイコライザ。
1. A plurality of digital bandpass filters to which a digital audio signal of a predetermined sampling frequency is input, a gain control unit for controlling a gain of a signal output from each bandpass filter, and synthesizing each of the gain-controlled signals. In a digital graphic equalizer having a synthesizer for outputting a digital signal, a downsampling unit for reducing a sampling frequency of an input digital audio signal is provided before a bandpass filter of a predetermined frequency band other than the highest frequency band. Digital graphic equalizer.
【請求項2】 バンドパスフィルタに入力するデジタル
オーディオ信号のサンプリング周波数fSに対する各バ
ンドパスフィルタの通過帯域幅fBの割合fB/fSが一
定値となるように、各バンドパスフィルタの前段に入力
デジタルオーディオ信号のサンプリング周波数を低減す
るダウンサンプリング部を設けることを特徴とする請求
項1記載のデジタルグラフィックイコライザ。
2. A way rate f B / f S of the pass band width f B of each band-pass filter for the sampling frequency f S of the digital audio signal input to the band-pass filter becomes a constant value, for each band-pass filter 2. The digital graphic equalizer according to claim 1, wherein a downsampling unit for reducing a sampling frequency of the input digital audio signal is provided at a preceding stage.
JP23896896A 1996-09-10 1996-09-10 Digital graphic equalizer Withdrawn JPH1084239A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008085923A (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Yamaha Corp Digital filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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