JPH11136790A - 帯域強調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】入力されるデジタル信号のレベルに応じて周波
数特性を変更可能で所定の帯域を強調または減衰させる
帯域強調回路を提供すること。 【解決手段】伝達関数が固定の高域強調回路２０とフィ
ルタ係数の変更によって伝達関数が可変の低域強調回路
３０とを直列に接続して、増幅器４０とディジタル信号
を直接増幅する増幅器４１と加算器４３とを備える。さ
らに、加算器４２と絶対値化回路５１とシフタ５２と平
均化回路６０と係数生成用データを記憶するメモリ５
３、５４と、平均化信号（ａ）と係数生成用データ
（ｂ）のいずれか小さな方（ｇ）を選択するスイッチ７
０とシフタ７１とシフタ７３とインバータ７３と加算器
７４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯域強調回路に係わ
り、より詳細には、オーディオ等で用いられるディジタ
ル信号の高域や低域を強調するための回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオシステムにおいては、低域や
高域を強調することにより、周波数特性を補正したり、
あるいは躍動感のある再生音を出力したりということが
よく行われている。

【０００３】近年、アナログ信号をディジタル化したも
のを用いて行うディジタル信号処理によって、様々な処
理が行われている。例えば、特開昭５８−１８２３１５
号公報では、巡回型ディジタルフィルタを用い、巡回型
ディジタルフィルタの伝達関数の極および零点を調整す
ることによりディジタルフィルタの伝達関数を変更させ
て、高域・低域の強調や減衰を行うことが示されてい
る。

【０００４】上記の技術においては、伝達関数の極およ
び零点を制御するために、デジタルフィルタ係数を複数
のメモリに記憶しておき、適宜フィルタ係数を選択し
て、任意の強調・減衰特性を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回路ではメモリに記憶されたフィルタ係数により伝達
関数が一義的に決まってしまうため、入力信号のレベル
に無関係に強調・減衰特性が決まることになる。一般
に、小音量になればなるほど低域や高域を強調するとい
うことが行われており、入力信号レベルに応じて帯域強
調の度合を強くしたいという要望があったが、これを実
現する術が存在しなかった。

【０００６】本発明は、このよう事情を鑑みてなされた
ものであり、その目的は入力信号レベルに応じて周波数
特性を変化させることが可能な帯域強調回路を提供する
こと、例えば、入力信号レベルが小さいほど低域を持ち
上げるような帯域強調回路を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によれば、フィルタ係数で定ま
るフィルタリング特性を有するディジタルフィルタを１
以上用いて所定の帯域を強調または減衰させる帯域強調
回路において、前記フィルタ係数として、前記１以上の
ディジタルフィルタに入力されるデジタル信号を加工処
理した信号を採用する係数生成手段を備えたことを特徴
とする帯域強調回路が提供される。

【０００８】なお、本発明において、強調とは所定の周
波数成分の振幅を大きくすることはもちろんのこと、所
定の周波数成分の振幅を減衰させることにより相対的に
この所定の周波数成分以外の特定の周波数成分の振幅を
大きくすることをも含み、よって、本来の強調や減衰を
も意味する。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
おいて、前記係数生成手段は、複数のディジタルフィル
タの夫々に入力されるディジタル信号を加算した信号を
用いてフィルタ係数を生成する手段であることを特徴と
する。

【００１０】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１
および２のいずれかにおいて、前記係数生成手段は、デ
ィジタルフィルタに入力される１以上のディジタル信号
の絶対値化を行う絶対値化手段と、この絶対値化された
信号の平均化を行う平均化手段と、この平均化された信
号をフィルタ係数に変換する変換手段と、を含んでなる
ことを特徴とする。

【００１１】絶対値化手段は、複数のディジタル信号の
絶対値化を行う際に、複数のディジタルフィルタの夫々
に入力されるディジタル信号を加算した信号の絶対値化
を行うようにしておけばよい。

【００１２】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
おいて、前記変換手段は、前記所定の帯域での周波数特
性が予め定めたようになるようなフィルタ係数を生成す
るための係数生成用データを予め定めておいて記憶して
おく記憶手段と、該記憶手段に記憶された係数生成用デ
ータと前記ディジタル入力信号を加工処理して生成され
るフイルタ係数に対応する係数生成用データとの大小関
係を参照し、いずれかの係数生成用データを選択する選
択手段と、を含んでなることを特徴とする。この選択手
段が、両係数生成用データの内の大きな方を選択する態
様や、小さな方を選択する態様が挙げられる。

【００１３】また、請求項５に係る発明によれば、フィ
ルタ係数で定まるフィルタリング特性を有するデジタル
フィルタを用いて、２チャンネルのディジタル信号の所
定の帯域を強調または減衰させる回路であって、２チャ
ンネルのディジタル信号の夫々を入力して所定の高域ろ
波を行う１対の高域ろ波手段と、各高域ろ波手段に所定
の接続態様で接続されフイルタ係数可変のディジタルフ
ィルタからなり低域ろ波を行う１対の低域ろ波手段と、
前記２チャンネルの信号の加算を行う加算手段と、該加
算手段によって加算された信号を絶対値化する絶対値化
手段と、該絶対値化手段によって絶対値化された信号を
平均化する平均化手段と、前記所定の帯域での周波数特
性が予め定めたようになるようなフィルタ係数を生成す
るための係数生成用データを予め定めておいて記憶して
おく記憶手段と、前記記憶手段に記憶された係数生成用
データおよび前記平均化手段により平均化された信号の
内のいずれかを予め定めた規則にしたがって選択する選
択手段と、を備えることを特徴とする。この場合、前記
選択手段が選択した信号に所定の処理を行ったものを前
記低域ろ波手段のフィルタ係数となるように構成してお
けばよい。

【００１４】接続態様としては直列、並列が挙げられ、
また、選択手段が選択動作を行う際の予め定めた規則と
しては、いずれか大きな信号を選択すること、または、
いずれか小さな信号を選択することが挙げられ、さら
に、周波数特性としては、フラットや一定となるものが
挙げられる。

【００１５】より具体的には、以下のような帯域強調回
路が提供される。即ち、フィルタ係数で定まるフィルタ
リング特性を有するデジタルフィルタを用いて、２チャ
ンネルのディジタル信号の所定の帯域を強調または減衰
させる回路であって、２チャンネルのディジタル信号の
夫々を入力して所定の高域ろ波を行う１対の高域ろ波手
段と、各高域ろ波手段に直列接続されフイルタ係数可変
のディジタルフィルタからなり低域ろ波を行う１対の低
域ろ波手段と、前記２チャンネルの信号の加算を行う加
算手段と、該加算手段によって加算された信号を絶対値
化する絶対値化手段と、該絶対値化手段によって絶対値
化された信号を平均化する平均化手段と、前記所定の帯
域での周波数特性がフラットとなるようなフィルタ係数
を生成するための係数生成用データを予め定めておいて
記憶しておく記憶手段と、前記記憶手段に記憶された係
数生成用データおよび前記平均化手段により平均化され
た信号の内のいずれか小さな方を選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする帯域強調回路や、以下のよう
な帯域強調回路が提供される。

【００１６】また、フィルタ係数で定まるフィルタリン
グ特性を有するデジタルフィルタを用いて、２チャンネ
ルのディジタル信号の所定の帯域を強調または減衰させ
る回路であって、２チャンネルのディジタル信号の夫々
を入力して所定の高域ろ波を行う１対の高域ろ波手段
と、各高域ろ波手段に並列接続されフイルタ係数可変の
ディジタルフィルタからなり低域ろ波を行う１対の低域
ろ波手段と、前記２チャンネルの信号の加算を行う加算
手段と、該加算手段によって加算された信号を絶対値化
する絶対値化手段と、該絶対値化手段によって絶対値化
された信号を平均化する平均化手段と、前記所定の帯域
での周波数特性がフラットとなるようなフィルタ係数を
生成するための係数生成用データを予め定めておいて記
憶しておく記憶手段と、前記記憶手段に記憶された係数
生成用データおよび前記平均化手段により平均化された
信号の内のいずれか大きな方を選択する選択手段と、を
備えることを特徴とする帯域強調回路も提供される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態にかかる帯域強調回路のブロック構成図である。

【００１８】この帯域強調回路は、ディジタル入力端子
Ｌｉｎ、Ｒｉｎを介して入力される、ディジタルの２チ
ャンネルステレオ信号の夫々をフィルタリングするＬチ
ャンネル用フィルタ１００、Ｒチャンネル用フィルタ１
１０を有する。Ｌチャンネル用フィルタ１００とＲチャ
ンネル用フィルタ１１０とは同一の構成になっていて、
夫々から信号Ｌｏｕｔ、Ｒｏｕｔが出力される。

【００１９】Ｌチャンネル用フィルタ１００は、伝達関
数が固定の高域強調回路２０とフィルタ係数の変更によ
って伝達関数が可変の低域強調回路３０とを直列に接続
し、さらに、低域強調回路３０の出力を増幅する増幅器
４０と、帯域強調回路に与えられるディジタル信号を直
接増幅する増幅器４１と、増幅器４０および増幅器４１
の夫々の出力信号を加算してＬｏｕｔとして出力する加
算器４３とを備える。

【００２０】増幅器４０、４１は夫々、設定によって利
得が０〜１まで変化するように構成されていて、増幅器
４０と増幅器４１の出力信号は加算器４３によって加算
されるので、増幅器４０、増幅器４１の利得を変化され
ることによって、Ｌチャンネル用フィルタ１００での全
体的な強調の度合いを変化させることが可能である。

【００２１】また、高域強調回路２０は、信号を遅延さ
せる遅延素子２３と、この遅延素子２３で遅延される元
信号に所定の係数を乗じる乗算器２５と、遅延された信
号と乗算器２５の乗算結果とを加算する加算器２１と、
前述した元信号に所定の係数を乗じる乗算器２４と、デ
ィジタル入力端子Ｌｉｎを介して入力されたディジタル
信号の符号を反転したものを、乗算器２４の乗算結果と
加算する加算器２２とを有して、入力信号のレベルに関
わらない固定の伝達関数で所定の高周波数帯域を強調す
るように構成されているディジタルフィルタであり、そ
の伝達関数hhpf(z) は次式（１）で表される。

【００２２】 hhpf(z) ＝−( 1/z ) ・｛ 1−0.5 × ( 1/z )｝ （１） また、低域強調回路３０は、信号を遅延させる遅延素子
３２と、後述するインバータ７３の出力と遅延素子３２
によって遅延された信号とを乗算する乗算器３４と、こ
の乗算器３４の乗算結果と高域強調回路２０からの出力
信号とを加算する加算器３１と、後述する加算器７４の
加算結果と遅延素子３２によって遅延された信号とを乗
算する乗算器３５と、この乗算器３５の乗算結果と高域
強調回路２０からの出力信号とを加算する加算器３３と
を有し、乗算器３４、乗算器３５の乗算結果によってそ
の伝達関数を変更しながら、入力レベルに応じて低周波
数帯域を強調するように構成されている巡回型ディジタ
ルフィルタである。

【００２３】さらに、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉ
ｎを介して入力される２チャンネルのディジタル信号を
加算する加算器４２と、この加算器４２による加算信号
を絶対値化する絶対値化回路５１と、この絶対値化回路
５１によって絶対値化された信号を６ビットだけＬＳＢ
側にシフトするシフタ５２と、このシフタ５２によりシ
フトされた信号の平均化を行う平均化回路６０と、フィ
ルタ係数を生成するための係数生成用データを記憶する
メモリ５３、５４と、平均化回路６０による平均化信号
（ａ）とメモリ５３に記憶された係数生成用データ
（ｂ）のいずれか小さな方を選択するスイッチ７０と、
このスイッチ７０によって選択されたデジタル信号
（ｇ）を２ビットだけＬＳＢ側にシフトするシフタ７１
と、デジタル信号（ｇ）を３ビットだけＬＳＢ側にシフ
トするシフタ７３と、シフタ７１によるシフト結果を反
転するインバータ７３と、シフタ７２によるシフト結果
とメモリ５４に記憶された係数生成用データとを加算す
る加算器７４とを備える。

【００２４】絶対値化回路５１は、例えば、ディジタル
信号が２の補数表示であれば、符号ビットが０のデータ
はそのまま通過させ、符号ビットが１のデータは「１」
と「０」を反転させ、「１」を加算する処理を行うよう
に構成しておけばよく、また、次段の平均化回路６０で
信号レベルが飽和しないような値とするため絶対値化さ
れた信号はシフタ５２によって２^-6倍、即ち、６ビット
だけＬＳＢ側にシフトされて平均化回路６０に入力され
るようになっている。なお、加算回路４２による加算が
行われる前に信号を０．５倍するように乗算器を設けて
おき、シフタ５２でのシフト量を２^-5倍としてもよい。

【００２５】平均化回路６０は、信号を遅延する遅延素
子６３と、この遅延素子６３による遅延信号を１３ビッ
トだけＬＳＢ側にシフトさせるシフタ６４と、遅延素子
６３による遅延信号とシフタ６４によるシフト結果を加
算する加算器６２と、この加算器６２による加算結果と
シフタ５２によるシフト結果とを加算する加算器６１
と、遅延素子６３による遅延信号を１３ビットだけＬＳ
Ｂ側にシフトさせたものを信号（ａ）として出力するシ
フタ６５とを有し、一種の積分回路として機能して、そ
の伝達関数Ｈ(z) は次式（２）で表される。

【００２６】 Ｈ(z) ＝２^-13 ・ｚ^-1/( 1− (１−２^-13 ）ｚ^-1) （２） さらに、メモリ５３には、例えば、ディジタル入力信号
のレベルが０（ｄＢ）のときにＬチャンネル用フィルタ
１００（Ｒチャンネル用フィルタ１１０も同様）の周波
数特性がフラットになる値（ＭＡＸ：０．３１８）、−
５（ｄＢ）より大きいときに周波数特性がフラットにな
る値（ＭＩＤ：０．１７９）、−１０ｄＢより大きいと
きに周波数特性がフラットになる値（ＭＩＮ：０．１０
１）の３種類の係数生成用データが記憶されており、操
作によって選択対象となる係数生成用データを切り替え
可能に構成されている。

【００２７】メモリ５４にも同様に、ディジタル入力信
号のレベルが０（ｄＢ）のときにＬチャンネル用フィル
タ１００（Ｒチャンネル用フィルタ１１０も同様）の周
波数特性がフラットになる値（ＭＡＸ：０．０３９
８）、−５（ｄＢ）のときに周波数特性がフラットにな
る値（ＭＩＤ：０．０２２４）、−１０ｄＢのときに周
波数特性がフラットになる値（ＭＩＮ：０．０１２６）
の３種類の係数生成用データが記憶されていて、メモリ
５３のＭＡＸ、ＭＩＤ、ＭＩＮが選択されたときには、
メモリ５４においても夫々ＭＡＸ、ＭＩＤ、ＭＩＮが選
択されるように、メモリ５３とメモリ５４とは連動した
動作を行う。ＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸとなるに従って、
係数生成用データの値が大きくなっていき低域強調の度
合いが大きくなっている。

【００２８】また、スイッチ７０は、平均化回路６０に
よって平均化された信号（ａ）と、メモリ５３に記憶さ
れている、入力信号のレベルに対応する係数生成用デー
タ（ｂ）との大小関係を比較して、小さい方の信号
（ｇ）をシフタ７１、７２に供給する。

【００２９】このようにして、低域強調回路３０の伝達
関数hdbb(z) は次式（３）で表される。 hdbb(z) ＝〔 1−(1/z) ×｛(1−c)−0.125 ×ｇ｝〕／｛ 1−(1/z) ×(1−0. 25×ｇ) ｝ （３） ここで、ｃはメモリ５４から呼び出される係数生成用デ
ータであり、ｇはシフタ７１、７２に供給される信号で
ある。

【００３０】次にこの帯域強調回路の動作を説明する。
今、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉｎを介してディジ
タルの２チャンネルステレオ信号が入力されたものとす
る。左右のディジタル信号は加算器４２によって加算さ
れ、加算信号が絶対値化回路５１によって絶対値化さ
れ、絶対値化された信号がシフタ５２によって６ビット
だけＬＳＢ側にシフトされる。

【００３１】次に、このシフトされた信号は、平均化回
路６０によって平均化され、信号ａとなってスイッチ７
０に供給され、一方、入力信号レベルに応じた係数生成
用データがメモリ５３から読み出されて信号ｂとしてス
イッチ７０に供給される。

【００３２】このとき、スイッチ７０は信号ａと信号ｂ
の内の小さな方を信号ｇとして、シフタ７１、７２に供
給するようにスイッチング動作を行う。これによって、
信号ａと信号ｂとの大きさの関係が「ａ≧ｂ」であれば
信号ｇ＝ｂ、また、「ａ＜ｂ」であれば信号ｇ＝ａとな
る。

【００３３】次に、信号ｇはシフタ７１によって２^-2倍
（０．２５倍）され、即ち、２ビットだけＬＳＢ側にシ
フトされ、次いで、インバータ７３によって反転され
て、低域強調回路３０を構成する巡回型ディジタルフィ
ルタのフィルタ係数として用いられ、フィルタ特性の極
を規定することになる。

【００３４】また、信号ｇはシフタ７２によって２^-3倍
（０．１２５倍）され、即ち、３ビットだけＬＳＢ側に
シフトされ、さらに、加算器７４によって、メモリ５４
に記憶された係数生成用データからシフタ７２によって
シフトされた値を減算され、この減算された値は、同様
に、低域強調回路３０を構成する巡回型ディジタルフィ
ルタのフィルタ係数として用いられ、フィルタ特性のゼ
ロ点を規定することになる。したがって、低域強調回路
３０の極、ゼロ点が信号レベルによって適宜制御され
て、低域強調回路３０の伝達関数が変更される。

【００３５】一方、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉｎ
を介してディジタルの２チャンネルステレオ信号は、高
域強調回路２０によって所定の高周波数帯域が強調され
ると共に、伝達関数が順次変更される低域強調回路３０
によって低周波数帯域が強調される。さらに、この強調
信号が増幅器４０で増幅されて、この増幅信号と増幅器
４１によって増幅されたディジタルのステレオ信号とが
加算器４３によって加算されてＬｏｕｔ、Ｒｏｕｔとし
て出力される。

【００３６】この実施の形態では、入力信号レベルに応
じて低域強調回路３０の伝達関数のゼロ点と極を同時に
変化させることができ、比較的容易に周波数特性を変更
することができるようになる。なお、Ｚ平面の実軸上で
常に極の方をゼロ点より大きくなるようにすれば、低域
が持ち上がるようになり、例えば、入力信号のレベルが
小さいほど低域を持ち上げるといった周波数特性を得る
ことができる。

【００３７】以上のように、この実施の形態では、ディ
ジタル入力信号に対して、絶対値化、平均化、シフト、
所定係数の乗算等の各種の加工処理を行ったものをフィ
ルタ係数に用いることができるように変換し、ディジタ
ル入力信号に依存した値をフィルタ係数に用いることに
よって、入力信号レベルに応じてフィルタの周波数特性
を変更することが可能になるまた、加算器４２によるス
テレオ信号の加算結果に各種の加工処理を施してフィル
タ係数を生成しているので、左右の信号のレベルが違っ
ても、平均化された信号レベルに応じてフィルタの周波
数特性を変更することが可能になる。さらに、絶対値化
回路５１がディジタル信号の絶対値化を行い、平均化回
路６０がこの絶対値化された信号の平均化を行って、さ
らに、この平均化された信号をフィルタ係数に変換する
ので、音声信号等のレベル変化の激しい信号に対しても
安定したフィルタリングを行うことが可能となる。

【００３８】また、メモリ５３、５４に記憶しておいた
周波数特性がフラットとなるような係数生成用データを
用いてフィルタ係数を生成するので、入力信号レベルに
応じたフィルタ係数を生成する際に、周波数特性がフラ
ットとなるようなフィルタ係数を容易に生成可能とな
る。

【００３９】図２は、本発明の第１の実施の形態にかか
る帯域強調回路の周波数特性の説明図である。図２は、
横軸が周波数（単位（ｋＨｚ））、左縦軸が帯域強調回
路全体のゲイン（単位（ｄＢ））、図２の右側の値が入
力信号レベルを示している。

【００４０】なお、０、−１０、−２０、−３０、−４
０（ｄＢ）の各入力信号レベルにおいて、実線がＭＡ
Ｘ、点線がＭＩＤ、この点線より点間隔が大きな点線が
ＭＩＮを選択した場合を示している。

【００４１】図２に示すように、入力信号レベルが０
（ｄＢ）の場合には、低域は持ち上げられず高域のみ４
（ｄＢ）程度強調されており、入力信号レベルが−１０
（ｄＢ）の場合には、メモリ５３、５４から読み出す係
数生成用データによって低域の持ち上げられ方が変わ
る。ＭＡＸが選択されている場合には、信号ａが選択さ
れるため、入力信号レベル−１０（ｄＢ）に相当する値
がポールを規定する値となり、一方、メモリ５４におい
てもＭＡＸが選択される結果、低域が７（ｄＢ）程度持
ち上げられている。入力信号レベルが−１０（ｄＢ）の
場合、メモリ５４においてＭＩＮが選択されていれば、
低域が３（ｄＢ）程度持ち上げられ、一定の低域フィル
タリング特性となる。

【００４２】なお、入力レベルが−１０（ｄＢ）以下の
場合、いずれの場合にも信号ａが選択されて低域が強調
され、いずれの場合にも、ＭＡＸを選択した場合が最も
低域強調が行われる。

【００４３】また、図３は、メモリ５３、５４において
特にＭＩＤに選択した場合の周波数特性を示す図であ
り、図２と同様に、横軸が周波数（単位（ｋＨｚ））、
左縦軸が帯域強調回路全体のゲイン（単位（ｄＢ））、
図の右側の値が入力信号レベルを示している。図３に示
すように、入力信号レベルが小さいほど低域が強調され
ている。

【００４４】図４は、本発明の第２の実施の形態にかか
る帯域強調回路のブロック構成図である。この実施の形
態は、伝達関数固定の高域強調回路に低域強調回路を並
列に接続して、低域強調回路の極のみを変化させる点に
特徴がある。

【００４５】この帯域強調回路は、ディジタル入力端子
Ｌｉｎ、Ｒｉｎを介して入力される、ディジタルの２チ
ャンネルステレオ信号の夫々をフィルタリングするＬチ
ャンネル用フィルタ１２０、Ｒチャンネル用フィルタ１
３０を有する。Ｌチャンネル用フィルタ１２０とＲチャ
ンネル用フィルタ１３０とは同一の構成になっていて、
夫々から信号Ｌｏｕｔ、Ｒｏｕｔが出力される。

【００４６】Ｌチャンネル用フィルタ１２０は、伝達関
数が固定の高域強調回路８０とフィルタ係数の変更によ
って伝達関数が可変の低域強調回路９０とを、乗算器９
５（係数Ｃ７は例えば０．０８５）を介して並列接続し
ている。

【００４７】高域強調回路２０は、ディジタル信号に係
数Ｃ２（例えば、−１）を乗じる乗算器８１と、信号を
遅延させる遅延素子８３と、この遅延素子８３で遅延さ
れた信号に係数Ｃ１０（例えば０．５）を乗じる乗算器
８４と、乗算器８１による乗算結果と乗算器８４による
乗算結果とを加算する加算器８２と、遅延素子８３で遅
延された信号と乗算器９５による乗算結果とを加算する
加算器８６と、加算器８６による加算結果を０〜１の設
定した利得で増幅可能な増幅器８５と、ディジタル入力
端子Ｌｉｎを介して入力されたディジタル信号と増幅器
８５による増幅信号との加算を行う加算器８７とを有し
て、入力信号のレベルに関わらない固定の伝達関数で所
定の高周波数帯域を強調するように構成されているディ
ジタルフィルタである。この増幅器８５の利得を変更設
定することによってＬチャンネル用フィルタ１２０での
全体的な強調の度合いを変化させることが可能である。

【００４８】また、低域強調回路９０は、信号を遅延さ
せる遅延素子９３と、後述するスイッチ１７０の出力と
遅延素子９３によって遅延された信号とを乗算する乗算
器９４と、この乗算器９４の乗算結果とディジタル入力
端子Ｌｉｎを介して入力されたディジタル信号とを加算
する加算器９１と、この加算器９１の加算結果と遅延素
子９３によって遅延された信号とを加算する加算器９２
とを有し、乗算器９４の乗算結果によってその伝達関数
を変更しながら、入力レベルに応じて低周波数帯域を強
調するように構成されている巡回型ディジタルフィルタ
である。

【００４９】さらに、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉ
ｎを介して入力される２チャンネルのディジタル信号の
夫々に係数０．５を乗じる乗算器１４１、１４２と、こ
れら乗算器１４１、１４２の乗算結果を加算する加算器
１４０と、この加算器１４０による加算信号を絶対値化
する絶対値化回路１５０と、この絶対値化回路５１によ
って絶対値化された信号に所定の係数を乗じる乗算器１
５１（係数ｃ３）、乗算器１５２（係数ｃ５）と、これ
ら乗算器１５１、１５２の乗算結果の平均化を行う平均
化回路１６０と、フィルタ係数を生成するための係数生
成用データを記憶するメモリ１８０と、平均化回路１６
０による平均化信号（ａ）とメモリ１８０に記憶された
係数生成用データ（ｂ）のいずれか大きな方を選択する
スイッチ１７０とを有していて、スイッチ１７０によっ
て選択された信号（ｇ）は乗算器９４に供給されるよう
に構成されている。

【００５０】絶対値化回路１５０と平均化回路１６０と
の間に設けた乗算器１５１、１５２は、平均化回路１６
０によって平均化できるよう、信号を飽和させなくする
ためのもので、その係数が２の負の累乗に設定してあれ
ばシフタとして機能する。

【００５１】平均化回路１６０は、信号を遅延する遅延
素子１６２と、この遅延素子１６２による遅延信号に係
数Ｃ４を乗じる乗算器１６３と、乗算器１６３による乗
算結果と乗算器１５２による乗算結果とを加算する加算
器１６１とを有し、一種の積分回路として機能する。

【００５２】さらに、メモリ１８０には、例えば、ディ
ジタル入力信号のレベルが−２９．９（ｄＢ）より小さ
いときにＬチャンネル用フィルタ１２０（Ｒチャンネル
用フィルタ１３０も同様）の周波数特性が一定（各入力
レベルの特性を平行移動すれば重なるということ）にな
る値（ＭＡＸ：０．００１６）、−８（ｄＢ）より小さ
い時に周波数特性が一定になる値（ＭＩＤ：０．０２
０）、−４（ｄＢ）より小さいときに周波数特性が一定
になる値（ＭＩＮ：０．０３２）の３種類の係数生成用
データが記憶されており、操作によって選択対象となる
係数生成用データを切り替え可能に構成されている。

【００５３】また、スイッチ１７０は、平均化回路１６
０によって平均化された信号（ａ）と、メモリ１８０に
記憶されている、入力信号のレベルに対応する係数生成
用データ（ｂ）との大小関係を比較して、大きい方の信
号（ｇ）を乗算器９４に供給する。

【００５４】このようにして、低域強調回路９０の伝達
関数は次式（４）で表される。 Ｚ^-1／（１−（１−ｇ）Ｚ^-1） （４） ここで、ｇは乗算器９４に供給される信号である。

【００５５】次にこの帯域強調回路の動作を説明する。
今、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉｎを介してディジ
タルの２チャンネルステレオ信号が入力されたものとす
る。左右のディジタル信号は夫々乗算器１４１、１４２
によって０．５倍され、この０、５倍された左右の信号
は加算器１４０によって加算され、加算信号が絶対値化
回路１５０によって絶対値化され、絶対値化された信号
が乗算器１５１、１５２によって夫々、Ｃ３倍、Ｃ５倍
される。

【００５６】次に、これら乗算器１５１、１５２によっ
て乗算された信号は、平均化回路１６０によって平均化
され、信号ａとなってスイッチ１７０に供給され、一
方、入力信号レベルに応じた係数生成用データが信号ｂ
としてメモリ１８０から読み出されてスイッチ１７０に
供給される。このとき、スイッチ１７０は信号ａと信号
ｂの内の大きな方を信号ｇとして、乗算器９４に供給す
るようにスイッチング動作を行う。これによって、信号
ａと信号ｂとの大きさの関係が「ａ≧ｂ」であれば信号
ｇ＝ａ、また、ａ＜ｂであれば信号ｇ＝ｂとなる。

【００５７】次に、信号ｇは低域強調回路９０を構成す
る巡回型ディジタルフィルタのフィルタ係数として用い
られるべく乗算器９４に供給されて、フィルタ特性の極
を規定することになる。したがって、低域強調回路９０
の極が信号レベルによって適宜制御されて、低域強調回
路９０の伝達関数が変更される。

【００５８】一方、ディジタル入力端子Ｌｉｎ、Ｒｉｎ
を介してディジタルの２チャンネルステレオ信号は、高
域強調回路８０によって所定の高周波数帯域が強調され
ると共に、伝達関数が順次変更される低域強調回路９０
によって低周波数帯域が強調されてＬｏｕｔ、Ｒｏｕｔ
として出力される。なお、低域強調回路９０の出力が乗
算器９５によって係数ｃ７が乗じられて高域強調回路８
０の加算器８６に供給される。

【００５９】この実施の形態では、入力信号レベルに応
じて低域強調回路９０の伝達関数の極を変化させること
ができる。したがって、この実施の形態においても、デ
ィジタル入力信号に対して、絶対値化、平均化、所定係
数の乗算等の各種の加工処理を行ったものをフィルタ係
数に用いることができるように変換し、ディジタル入力
信号に依存した値をフィルタ係数に用いることによっ
て、入力信号レベルに応じてフィルタの周波数特性を変
更することが可能になる。しかも、絶対値化、平均化等
を行うので、振幅変化が激しくても安定したフィルタリ
ングを行うことが可能となる。

【００６０】なお、以上説明してきた帯域強調回路は、
特に低域強調用とすれば、オーディオ等の分野に好適な
ものであるが、強調帯域は特に低域に限られなく、中域
や高域用としても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、係数生成手段が１以上のディジタルフィル
タに入力されるデジタル信号を加工処理した信号をフィ
ルタ係数として採用することにより、入力信号のレベル
に応じてフィルタの周波数特性を変更することが可能に
なる。

【００６２】また、請求項２に係る発明によれば、請求
項１の効果に加えて、係数生成手段が、複数のディジタ
ルフィルタの夫々に入力されるディジタル信号を加算し
た信号を用いてフィルタ係数を算出することにより、例
えばステレオ信号においても、左右の信号のレベルが違
っても、平均化された信号レベルに応じてフィルタの周
波数特性を変更することが可能になる。

【００６３】さらに、請求項３に係る発明によれば、請
求項１および２のいずれかの効果に加えて、絶対値化手
段がディジタルフィルタに入力される１以上のディジタ
ル信号の絶対値化を行い、平均化手段がこの絶対値化さ
れた信号の平均化を行って、さらに、変換手段がこの平
均化された信号をフィルタ係数に変換するので、音声信
号等のレベル変化の激しい信号に対しても安定したフィ
ルタリングを行うことが可能となる。

【００６４】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、請求項３の効果に加えて、選択手段が、記憶手段に
記憶された、周波数特性が予め定めたようになるような
フィルタ係数を生成するための係数生成用データとディ
ジタル入力信号を加工処理して生成されるフイルタ係数
に対応する係数生成用データの大小関係を参照し、いず
れかの係数生成用データを選択するので、入力信号のレ
ベルに応じて周波数特性を変化させることが可能になる
とともに、その帯域強調の程度を変化させることも可能
となる。

【００６５】また、請求項５に係る発明によれば、１対
の高域ろ波手段で２チャンネルのディジタル信号の夫々
を入力して所定の高域ろ波を行い、続けて、フイルタ係
数可変の１対の低域ろ波手段で低域ろ波を行い、さら
に、両信号の加算、絶対値化、平均化を行い、さらにま
た、選択手段が、記憶手段に記憶されたフィルタ係数生
成用データとディジタル入力信号を加工処理して生成さ
れるフイルタ係数に対応するフィルタ係数生成用データ
の内の小さな方を選択することで、入力信号の振幅の大
きさに応じて低域の特性のみを変化させることが可能に
なるとともに、帯域強調の程度を変化させることも可能
となる。しかも、振幅変化が激しくても安定したフィル
タリングを行うことが可能となる。

【００６６】さらにまた、請求項６に係る発明によれ
ば、１対の高域ろ波手段で２チャンネルのディジタル信
号の夫々を入力して所定の高域ろ波を行うと共に、フイ
ルタ係数可変の１対の低域ろ波手段で低域ろ波を行い、
さらに、両信号の加算、絶対値化、平均化を行い、さら
にまた、選択手段が、記憶手段に記憶されたフィルタ係
数生成用データとディジタル入力信号を加工処理して生
成されるフイルタ係数に対応するフィルタ係数生成用デ
ータの内の大きな方を選択することで、入力信号の振幅
の大きさに応じて低域の特性のみを変化させることが可
能になるとともに、帯域強調の程度を変化させることも
可能となる。しかも、振幅変化が激しくても安定したフ
ィルタリングを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかる帯域強調
回路のブロック構成図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態にかかる帯域強調
回路の周波数特性の説明図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態にかかる帯域強調
回路の周波数特性の説明図である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態にかかる帯域強調
回路のブロック構成図である。

【符号の説明】

２０…高域強調回路、２１…加算器、２２…加算器、２
３…遅延素子、２４…乗算器、２５…乗算器、３０…低
域強調回路、３１…加算器、３２…遅延素子、３３…加
算器、３４…乗算器、３５…乗算器、４０…増幅器、４
１…増幅器、４２…加算器、５１…絶対値化回路、５２
…シフタ、５３…メモリ、５４…メモリ、６０…平均化
回路、６１…加算器、６２…加算器、６３…遅延素子、
６４…シフタ、６５…シフタ、７０…スイッチ、７１…
シフタ、７２…シフタ、７３…インバータ、７４…加算
器、８０…高域強調回路、８１…乗算器、８２…加算
器、８３…遅延素子、８４…乗算器、８５…増幅器、８
６…加算器、８７…加算器、９０…低域強調回路、９１
…加算器、９２…加算器、９３…遅延素子、９４…乗算
器、９５…乗算器、１００…Ｌチャンネル用フィルタ、
１１０…Ｒチャンネル用フィルタ、１２０…Ｌチャンネ
ル用フィルタ、１３０…Ｒチャンネル用フィルタ、１４
０…加算器、１４１…乗算器、１４２…乗算器、１５０
…絶対値化回路、１５１…乗算器、１５２…乗算器、１
６０…平均化回路、１６１…加算器、１６２…遅延素
子、１６３…乗算器、１７０…スイッチ、１８０…メモ
リ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルタ係数で定まるフィルタリング特
   性を有するディジタルフィルタを１以上用いて所定の帯
   域を強調または減衰させる帯域強調回路において、 前記フィルタ係数として、前記１以上のディジタルフィ
   ルタに入力されるデジタル信号を加工処理した信号を採
   用する係数生成手段を備えたことを特徴とする帯域強調
   回路。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記係数生成手段は、複数のディジタルフィルタの夫々
   に入力されるディジタル信号を加算した信号を用いてフ
   ィルタ係数を生成する手段であることを特徴とする帯域
   強調回路。
3. 【請求項３】 請求項１および２のいずれかにおいて、 前記係数生成手段は、 ディジタルフィルタに入力される１以上のディジタル信
   号の絶対値化を行う絶対値化手段と、この絶対値化され
   た信号の平均化を行う平均化手段と、この平均化された
   信号をフィルタ係数に変換する変換手段と、を含んでな
   ることを特徴とする帯域強調回路。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記変換手段は、 前記所定の帯域での周波数特性が予め定めたようになる
   ようなフィルタ係数を生成するための係数生成用データ
   を予め定めておいて記憶しておく記憶手段と、該記憶手
   段に記憶された係数生成用データと前記ディジタル入力
   信号を加工処理して生成されるフイルタ係数に対応する
   係数生成用データとの大小関係を参照し、いずれかの係
   数生成用データを選択する選択手段と、を含んでなるこ
   とを特徴とする帯域強調回路。
5. 【請求項５】 フィルタ係数で定まるフィルタリング特
   性を有するデジタルフィルタを用いて、２チャンネルの
   ディジタル信号の所定の帯域を強調または減衰させる回
   路であって、 ２チャンネルのディジタル信号の夫々を入力して所定の
   高域ろ波を行う１対の高域ろ波手段と、 各高域ろ波手段に所定の接続態様で接続されフイルタ係
   数可変のディジタルフィルタからなり低域ろ波を行う１
   対の低域ろ波手段と、 前記２チャンネルの信号の加算を行う加算手段と、 該加算手段によって加算された信号を絶対値化する絶対
   値化手段と、 該絶対値化手段によって絶対値化された信号を平均化す
   る平均化手段と、 前記所定の帯域での周波数特性が予め定めたようになる
   ようなフィルタ係数を生成するための係数生成用データ
   を予め定めておいて記憶しておく記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された係数生成用データおよび前記
   平均化手段により平均化された信号の内のいずれかを予
   め定めた規則にしたがって選択する選択手段と、を備え
   ることを特徴とする帯域強調回路。