JPS63281508A - Tone control device - Google Patents

Tone control device

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JPS63281508A
JPS63281508A JP62117375A JP11737587A JPS63281508A JP S63281508 A JPS63281508 A JP S63281508A JP 62117375 A JP62117375 A JP 62117375A JP 11737587 A JP11737587 A JP 11737587A JP S63281508 A JPS63281508 A JP S63281508A
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input
amplitude
frequency
frequency characteristic
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Seiichi Ishikawa
石川 清一
Masaharu Matsumoto
正治 松本
Katsumasa Sato
克昌 佐藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To correct a phase frequency characteristic to express the characteristic of a system with a group delay characteristic of a speaker, etc., by integrating a signal to be inputted to a phase input means with a phase integrating means. CONSTITUTION:A signal from an amplitude input means 11 is directly inputted to a transfer function arithmetic means 14 and a signal from a phase input means 12 is inputted through a phase operating means 13 to build in an integrating means 303 to the means 14. After that, a transfer function from here is reverse-Fourier-transformed by a reverse-Fourier-transforming means 15, a transversal filter coefficient is obtained and this is sent through a setting means 16 to a transversal filter 17. After that, an input signal from a signal input means 18 is passed through the filter 17 and a signal whose phase characteristic is corrected is outputted from a signal output means 19. Thus, for a phase input, a group delay characteristic is integrated by a frequency and a phase frequency characteristic is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、任意の振幅周波数特性及び位相周波数特性を
実現するトランスバーサル・フィルタ(以下、l’IR
フィルタと呼ぶ)を用いた音質調整装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is directed to a transversal filter (hereinafter referred to as l'IR) that realizes arbitrary amplitude frequency characteristics and phase frequency characteristics.
This invention relates to a sound quality adjustment device using a filter (called a filter).

従来の技術 近年、音響装置のディジタル化に共ない、FIRフィル
タを用いたイコライザの開発が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the digitalization of audio equipment, there has been a demand for the development of equalizers using FIR filters.

しかし従来、振幅周波数特性と位相周波数特性を一つの
FIRフィルタにより、それぞれ独立に制御することは
できなかった。
However, conventionally, it has not been possible to independently control the amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic using one FIR filter.

第8図に、従来の振幅周波数特性のみを制御することが
できるFIRフィルタを用いた音質調整装置のブロック
図を示す。第8図において、1は任意の振幅周波数特性
IH■1を入力する振幅入力手段、6は入力された振幅
周波数特性を伝達関数としてこの伝達関数を逆7−リエ
変換することによりフィルタ係数を求める逆フーリエ変
換手段、6は求まったフィルタ係数をFIRフィルタに
設定する設定手段、7は実際に与えられた振幅周波数特
性?実現するFIRフィルタ、8はFIRフィルタ了に
信号を入力する信号入力手段、9はFIRフィルタ7に
より処理された結果を出力する信号出力手段である。
FIG. 8 shows a block diagram of a conventional sound quality adjustment device using an FIR filter that can control only amplitude frequency characteristics. In FIG. 8, 1 is an amplitude input means for inputting an arbitrary amplitude-frequency characteristic IH1, and 6 is a transfer function using the input amplitude-frequency characteristic as a transfer function, and obtains a filter coefficient by performing inverse 7-lier transform on this transfer function. Inverse Fourier transform means, 6 is a setting means for setting the determined filter coefficients in the FIR filter, and 7 is the actually given amplitude frequency characteristic? 8 is a signal input means for inputting a signal to the FIR filter, and 9 is a signal output means for outputting a result processed by the FIR filter 7.

希望する振幅周波数特性IH−1は、振幅入力手段1に
より入力される。第9図に入力された振幅周波数特性の
例を示す。第9図Aにおいて、黒丸で入カポインドを示
している。ただし、ω=π−2πの特性は第9図Bに示
すようにω=0−πの入力特性を折り返して制作してい
る。
The desired amplitude frequency characteristic IH-1 is input by the amplitude input means 1. FIG. 9 shows an example of input amplitude frequency characteristics. In FIG. 9A, the input point is indicated by a black circle. However, the characteristic for ω=π-2π is created by folding the input characteristic for ω=0-π as shown in FIG. 9B.

次に、逆フーリエ変換手段6において伝達関数Hり=I
Hu)1           ・・・・・・(1)と
してH(→を逆フーリエ変換することによりフィルタ係
数(H(4)に対するインパルス応答)を求めることが
できる。
Next, in the inverse Fourier transform means 6, the transfer function H = I
Hu)1 (1) By performing inverse Fourier transform on H(→, the filter coefficient (impulse response to H(4)) can be obtained.

逆フーリエ変換は、次式のように実行する。The inverse Fourier transform is performed as shown in the following equation.

h(n)=1/NxΣHfu) x @ ’<17” 
  −=i)(ω=2xπ/Nxk 幅n≦N−1)(
2)式で求まったh(n)はフィルタ係数として設定回
路6によって、FIRフィルタ7に設定され、ここで与
えられた振幅周波数特性が実現されることとなる。位相
周波数特性は(1)式で伝達関数を与えたことにより直
線位相となる。
h(n)=1/NxΣHfu) x @ '<17"
-=i)(ω=2xπ/Nxk width n≦N-1)(
h(n) determined by equation 2) is set as a filter coefficient in the FIR filter 7 by the setting circuit 6, and the amplitude frequency characteristic given here is realized. The phase frequency characteristic becomes a linear phase by giving a transfer function using equation (1).

発明が解決しようとする問題点 しかしながら第8図で示した従来例では、最初に述べた
ように任意の振幅周波数特性は実現できるが、位相周波
数特性はFIRフィルタのタップ係数の数により一義的
に決まる直線位相となり、位相周波数特性は任意に設定
することはできないという欠点があった。また、ある回
路が持つ振幅位相特性を実現しようとすると回路の振幅
、位相特性を測定してこれを振幅および位相入力手段で
入力しなければならなかった。また、外部の演算手段で
得られた位相、振幅特性を簡単に入力することができな
かった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional example shown in FIG. 8, although arbitrary amplitude frequency characteristics can be achieved as mentioned at the beginning, the phase frequency characteristics are uniquely determined by the number of tap coefficients of the FIR filter. The disadvantage is that the linear phase is fixed and the phase frequency characteristics cannot be set arbitrarily. Furthermore, in order to realize the amplitude and phase characteristics of a certain circuit, it is necessary to measure the amplitude and phase characteristics of the circuit and input them using amplitude and phase input means. Furthermore, it was not possible to easily input phase and amplitude characteristics obtained by external calculation means.

本発明は上記問題点に鑑み、任意の振幅周波数特性と任
意の位相周波数特性をそれぞれ独立に設定できるFIR
フィルタによる音質調整装置であり、また入力された信
号の位相、振幅特性を分析することにより入力信号と同
じあるいは逆の特性の振幅、位相特性をもつ回路と同じ
特性のFIRフィルタ特性を入力手段で振幅、位相特性
として入力することなぐ実現できるFIRフィルタによ
る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 provides an FIR that allows arbitrary amplitude frequency characteristics and arbitrary phase frequency characteristics to be set independently.
This is a sound quality adjustment device using a filter, and by analyzing the phase and amplitude characteristics of the input signal, it is possible to use the input means to obtain FIR filter characteristics that are the same as those of a circuit that has the same or opposite amplitude and phase characteristics as the input signal. The present invention provides a sound quality adjustment device using an FIR filter that can be realized without inputting amplitude and phase characteristics.

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達するため、任意の振幅周波数特性
を入力する振幅入力手段と、位相周波数特性を求めるた
めに位相特性あるいは群遅延特性あるいは振幅特性ある
いは共振条件のデータを入力する位相入力手段と、位相
入力手段で入力されたデータをもとに位相周波数特性を
演算する位相演算手段と、入力された振幅周波数特性と
演算でもとまった位相周波数特性により伝達関数を求め
る伝達関数演算手段と、伝達関数演算手段で演算された
伝達関数に対するインノ(ルス応答を求める逆フーリエ
変換手段と、逆フーリエ変換により求まったインパルス
応答をフィルタ係数としてトランスバーサル・フィルタ
に設定する設定手段と、設定された係数のフィルタを実
現するトランスノ(−サル・フィルタと、信号をトラン
スノ(−サル・フィルタに入力する信号入力手段と、ト
ランスノく一すル会フィルタによって音質調整された信
号を出力する信号出力手段とを具備し、位相演算手段は
、位相入力手段で入力された群遅延特性を周波数で積分
して位相周波数特性を演算する。又は、位相入力手段で
入力された共振周波数と共ホの尖鋭度と共振の種類のデ
ータをもとに位相周波数特性を演算する。又は、位相入
力手段で入力された振幅特性からヒルベルト変換の関係
から位相周波数特性を計算する構成となっている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an amplitude input means for inputting an arbitrary amplitude frequency characteristic, and a means for inputting an arbitrary amplitude frequency characteristic, and inputting means for inputting an arbitrary amplitude frequency characteristic, and inputting a phase characteristic, a group delay characteristic, an amplitude characteristic, or a resonance condition to obtain a phase frequency characteristic. A phase input means for inputting data, a phase calculation means for calculating a phase frequency characteristic based on the data input by the phase input means, and a transfer function is calculated using the input amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic determined by the calculation. A transfer function calculating means to obtain, an inverse Fourier transform means to obtain an inno(Russian response) for the transfer function calculated by the transfer function calculating means, and a setting for setting the impulse response obtained by the inverse Fourier transform to a transversal filter as a filter coefficient. means, a transno filter for realizing a filter with set coefficients, a signal input means for inputting a signal to the transno filter, and a transno filter for adjusting the sound quality. The phase calculating means calculates the phase frequency characteristic by integrating the group delay characteristic inputted by the phase inputting means by the frequency. The phase frequency characteristic is calculated based on the resonance frequency, resonance sharpness, and resonance type data.Alternatively, the phase frequency characteristic is calculated from the Hilbert transform relationship from the amplitude characteristic input by the phase input means. It has become.

作  用 本発明は上記した構成により、スピーカなど群遅延特性
によりシステムの特性が表現されるものの位相周波数特
性を補正する場合に有効であり、また共振に関するデー
タをもとに演算することにより、簡単に、またある位相
周波数特性をもったシステムの近似を精度良く実現する
位相周波数特性を求めることができ、また、ヒルベルト
変換の関係から、位相周波数特性を計算することにより
、あるシステムが最小位相推移を行うような系の近似及
びそのようなシステムの位相周波数特性の補正が容易に
できる。
Operation The present invention is effective in correcting the phase frequency characteristics of a speaker, etc., whose system characteristics are expressed by group delay characteristics, due to the above-described configuration. Furthermore, by calculating the phase frequency characteristic from the Hilbert transform relationship, it is possible to obtain a phase frequency characteristic that accurately approximates a system with a certain phase frequency characteristic. It is easy to approximate a system that performs this and to correct the phase-frequency characteristics of such a system.

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例における音質調整装置のブ
ロック図を示すものである。
FIG. 1 shows a block diagram of a sound quality adjustment device in an embodiment of the present invention.

第1図において、11は希望の振幅周波数特性を入力す
る振幅入力手段、12は希望の位相周波数特性を演算す
るために必要なデータを入力する位相入力手段、13は
位相入力手段12で入力された群遅延特性を周波数で積
分する積分手段303を有し、これにより位相周波数特
性を求める位相演算手段、14は振幅入力手段11で入
力された振幅周波数特性と位相演算手段13で求められ
た位相周波数特性を持つ伝達関数を演算する伝達関数演
算手段、16は伝達関数演算手段14で求まった伝達関
数を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段、16は逆
フーリエ変換手段15で求まったインパルス応答をフィ
ルタ係数として設定する設定手段、17は実際に設定さ
れた振幅位相周波数特性を実現するFIRフィルタ、1
8はFIRフィルタ17に信号を入力する信号入力手段
、19はFIRフィルタ17により処理された結果を出
力する信号出力手段である。
In FIG. 1, 11 is an amplitude input means for inputting desired amplitude frequency characteristics, 12 is a phase input means for inputting data necessary to calculate a desired phase frequency characteristic, and 13 is input by the phase input means 12. It has an integrating means 303 that integrates the group delay characteristic obtained by the frequency, and thereby obtains a phase frequency characteristic. A transfer function calculation means 16 calculates a transfer function having frequency characteristics, an inverse Fourier transform means 16 performs an inverse Fourier transform on the transfer function obtained by the transfer function calculation means 14, and a filter 16 filters the impulse response obtained by the inverse Fourier transform means 15. Setting means for setting coefficients; 17 is an FIR filter that realizes the actually set amplitude-phase-frequency characteristics;
8 is a signal input means for inputting a signal to the FIR filter 17, and 19 is a signal output means for outputting a result processed by the FIR filter 17.

以下、本実施例の動作について、図面に従って説明する
The operation of this embodiment will be described below with reference to the drawings.

振幅入力手段11においてω=0〜2πの希望の振幅周
波数特性IH(4)1が設定される。尚、設定の方法と
しては、振幅入力手段11において、ω=0〜πの希望
の振幅周波数特性IH(4)1が設定されると、この入
力振幅周波数特性をω=πを中心に折り返すことにより
ω=π〜2πの振幅周波数特性を制作するようにしても
よい。
In the amplitude input means 11, a desired amplitude frequency characteristic IH(4)1 of ω=0 to 2π is set. In addition, as a setting method, once the desired amplitude frequency characteristic IH(4)1 of ω=0 to π is set in the amplitude input means 11, this input amplitude frequency characteristic is folded around ω=π. Alternatively, an amplitude frequency characteristic of ω=π to 2π may be created.

次に、位相入力手段12は位相演算手段13での位相周
波数特性を求める演算に用いられるデータをω=0〜2
πの周波数範囲で入力するものであり、位相演算手段1
3はこれをもとにω=0〜2πの周波数範囲の位相周波
数特性を求めるものである。尚、この場合においても、
位相入力手段12は、ω=:0〜πの周波数範囲でデー
タを入力し、これをもとに位相演算手段13はω=0〜
πの周波数範囲で位相周波数特性を求め、さらにこの位
相周波数特性の正負を逆にしω=πを中心に折り返すこ
とによりω=π〜2πの振幅周波数特性を制作してもよ
い。
Next, the phase input means 12 inputs data used in the calculation of the phase frequency characteristic in the phase calculation means 13 to ω=0 to 2.
It is input in the frequency range of π, and the phase calculation means 1
3 determines the phase frequency characteristic in the frequency range of ω=0 to 2π based on this. Furthermore, even in this case,
The phase input means 12 inputs data in the frequency range of ω=0 to π, and based on this, the phase calculation means 13 inputs data in the frequency range of ω=0 to π.
The amplitude frequency characteristic of ω=π to 2π may be created by finding the phase frequency characteristic in the frequency range of π, and then reversing the sign of this phase frequency characteristic and folding it back around ω=π.

伝達関数演算手段14はω=Q〜2πの周波数範囲の振
幅及び位相周波数特性を用い伝達関数を算出する。
The transfer function calculation means 14 calculates the transfer function using the amplitude and phase frequency characteristics in the frequency range of ω=Q to 2π.

伝達関数演算手段14で演算された伝達関数を逆フーリ
エ変換手段16により逆フーリエ変換することにより上
記振幅及び位相の両特性を満足できるFIRフィルタ係
数か求まり、これを設定手段16でFIRフィルタ17
に設定し、FIRフィルタ17に信号入力手段18で信
号を入力し、またFIRフィルタ17の出方する信号を
信号出力手段19で外部に出力することにより前記振幅
及び位相の両特性を満足する音質調整装置が実現される
The transfer function calculated by the transfer function calculating means 14 is inversely Fourier transformed by the inverse Fourier transforming means 16 to find an FIR filter coefficient that satisfies both the amplitude and phase characteristics.
By setting a signal to the FIR filter 17 using the signal input means 18 and outputting the signal output from the FIR filter 17 to the outside using the signal output means 19, the sound quality that satisfies both the amplitude and phase characteristics is achieved. A regulating device is realized.

以上のように本実施例によれば、位相人力手段12にお
いて入力される群遅延特性を周波数で積分する積分手段
303を設ける構成をとることにより、位相を周波数で
微分した群遅延特性を入力できるため、特にスピーカな
ど群遅延特性によりそのシステムの特性が表現されるも
のの位相周波数特性を補正する場合などに有効である。
As described above, according to this embodiment, by providing the integration means 303 that integrates the group delay characteristic inputted in the phase manual means 12 with respect to the frequency, it is possible to input the group delay characteristic obtained by differentiating the phase with respect to the frequency. Therefore, it is particularly effective when correcting the phase frequency characteristics of a speaker, etc. whose system characteristics are expressed by group delay characteristics.

第2図は、本発明の第2の実施例における音質調整装置
のブロック図を示すものである。
FIG. 2 shows a block diagram of a sound quality adjustment device according to a second embodiment of the present invention.

本実施例の位相入力手段12から入力される群遅延特性
は、任意の周波数特性であるため、ある値からのずれ(
歪み)となり、実際に実現できる位相周波数特性を精度
良く演算できない。このため平均値減算演算手段302
により、入力された群遅延特性の全周波数に渡る積分値
の平均値を求め、この平均値からのずれとして入力され
た群遅延特性を記述し直し、積分手段303においてこ
の補正した群遅延特性の積分値から位相周波数特性を求
める。このような操作をすることにより、より精度の良
い位相周波数特性を求めることが可能となる。
Since the group delay characteristic input from the phase input means 12 of this embodiment is an arbitrary frequency characteristic, the deviation from a certain value (
distortion), making it impossible to accurately calculate the phase frequency characteristics that can actually be achieved. Therefore, the average value subtraction calculation means 302
The average value of the integral value over all frequencies of the input group delay characteristic is calculated, the input group delay characteristic is rewritten as the deviation from this average value, and the integrator 303 calculates the value of the corrected group delay characteristic. Determine the phase frequency characteristics from the integral value. By performing such operations, it becomes possible to obtain more accurate phase frequency characteristics.

第3図は、本発明の第3の実施例における音質調整装置
のブロック図を示すものである。
FIG. 3 shows a block diagram of a sound quality adjustment device according to a third embodiment of the present invention.

第3図において、304は位相入力手段12&Cより入
力された共振周波数と共振の尖鋭度と共振の種類のデー
タをもとに位相周波数特性を演算する共振位相変換手段
である。
In FIG. 3, reference numeral 304 denotes a resonance phase conversion means that calculates a phase frequency characteristic based on data on the resonance frequency, resonance sharpness, and resonance type inputted from the phase input means 12&C.

この共振位相変換手段5o41ri、(4)式に示すよ
うな関数を演算し位相周波数特性を求める。←)式に示
すものは、2火影アクティブフィルタによる低域通過フ
ィルタ(共振の種類にあたる)の位相周波数特性を表し
ており、共振周波数fc、共振の尖鋭度ζは(ハ)式に
よって与えられるものである。
This resonance phase conversion means 5o41ri calculates a function as shown in equation (4) to obtain the phase frequency characteristic. ←) What is shown in the formula represents the phase frequency characteristic of a low-pass filter (corresponding to a type of resonance) using a two-hokage active filter, and the resonance frequency fc and resonance sharpness ζ are given by formula (c). It is.

(位相) = −tan−’ wC2(R4+R2)/
(1−w2C1C2R,R2)・・・・・・(4) f0=1〆[コ耳東7コT     ・・・・・・←)
ζ=02(R4+R2)Z「虫夏運マq ・・・・・・
(@(W:角周波数、R4,R2:抵抗値、C1,C2
:コンデンサ値) 第4図A、Bに2次アクティブフィルタによる低域通過
フィルタをオペアンプ及びトランジスタで構成した図を
、第4図Cにこの共振系における共振の尖鋭度を変化さ
せた場合の特性図を示す。但し、この4図で示す振幅周
波数特性は2次アクティブフィルタによる低域通過フィ
ルタのそれぞれの共振の尖鋭度に対する位相周波数特性
に対応した振幅周波数特性であり、本実施例の振幅周波
数特性はあくまでも振幅入力手段11によって入力され
るものである。
(Phase) = -tan-' wC2(R4+R2)/
(1-w2C1C2R,R2)・・・・・・(4) f0=1〆[Komi East 7koT・・・・・・←)
ζ=02(R4+R2)Z "Insect summer luck maq..."
(@(W: angular frequency, R4, R2: resistance value, C1, C2
: capacitor value) Figures 4A and 4B show a diagram of a low-pass filter using a secondary active filter configured with an operational amplifier and a transistor, and Figure 4C shows the characteristics when the sharpness of resonance in this resonant system is varied. Show the diagram. However, the amplitude-frequency characteristics shown in these four figures are amplitude-frequency characteristics corresponding to the phase-frequency characteristics with respect to the sharpness of each resonance of the low-pass filter by the secondary active filter, and the amplitude-frequency characteristics in this example are only the amplitude-frequency characteristics. This is input by the input means 11.

尚、ここでは位相周波数特性を演算する関数を(3)式
を用いて行った例を示したが、低域通過フィルタの位相
周波数特性を演算する関数であればどの様な関数でも良
い。まな、共振の種類を低域通過の場合を示したが、こ
れが高域通過、帯域通過の場合もあり、また、これかス
ピーカなどの位相周波数特性を近似する関数であっても
よい。
Although an example is shown in which equation (3) is used as the function for calculating the phase frequency characteristic, any function may be used as long as it is a function for calculating the phase frequency characteristic of the low-pass filter. Although the type of resonance is shown as low-pass, it may also be high-pass or band-pass, or it may be a function that approximates the phase frequency characteristics of a speaker or the like.

以上のように、位相入力手段12により共振周波数、共
振の尖鋭度、共振の種類を入力し、共振位相変換手段3
04におφて位相周波数特性を演算させることにより簡
単に、またある位相周波数特性をもったシステムの近似
を精度良く実現する位相周波数特性を求めることが可能
となる。
As described above, the resonance frequency, the sharpness of resonance, and the type of resonance are input by the phase input means 12, and the resonance phase conversion means 3
By calculating the phase frequency characteristic at φ in 04, it becomes possible to easily obtain a phase frequency characteristic that accurately approximates a system having a certain phase frequency characteristic.

第5図Aは、本発明の第4の実施例における音質調整装
置のプロ、り図を示すものである。
FIG. 5A shows a professional diagram of a sound quality adjustment device according to a fourth embodiment of the present invention.

本実施例では、共振位相変換手段304の後に位相を周
波数で微分する微分手段301、微分手段301の結果
の平均値を求め微分手段301の結果から平均値を減算
する平均値減算手段302、平均値演算手段302の結
果を周波数で積分する積分手段303がつながった構成
をとっている。
In this embodiment, after the resonance phase conversion means 304, a differentiating means 301 that differentiates the phase with respect to frequency, an average value subtracting means 302 that calculates the average value of the results of the differentiating means 301 and subtracts the average value from the result of the differentiating means 301, and an average An integrating means 303 for integrating the result of the value calculating means 302 with respect to frequency is connected.

本実施例は位相入力手段12において位相周波数データ
が入力されたのに対し、振幅入力手段11からは、前述
の実施例で説明した共振周波数、共振の尖鋭度、共振の
種類が入力され、これをもとに、共振位相変換手段30
4において位相周波数特性を求めるという点が異なり、
本実施例の位相演算手段13によると、位相入力手段1
2で入力されたデータを用いて求めた位相周波数特性が
第5図Bに示したように特性が大きく変化する場合にも
上記構成により第5図Cに示したような位相変化の少な
い位相周波数特性が得られ精度の良いフィルタの係数が
求められる。
In this embodiment, the phase frequency data is inputted in the phase input means 12, while the resonance frequency, resonance sharpness, and resonance type explained in the previous embodiment are inputted from the amplitude input means 11. Based on the resonant phase conversion means 30
4 differs in that the phase frequency characteristics are determined,
According to the phase calculation means 13 of this embodiment, the phase input means 1
Even if the phase frequency characteristic obtained using the data input in step 2 changes greatly as shown in Figure 5B, the above configuration allows the phase frequency to be changed with little phase change as shown in Figure 5C. Characteristics can be obtained and highly accurate filter coefficients can be found.

第5図は、本発明の第5の実施例における音質調整装置
のブロック図を示すものである。
FIG. 5 shows a block diagram of a sound quality adjustment device according to a fifth embodiment of the present invention.

第5図において、305は位相入力手段12により入力
された振幅特性からヒルベルト変換の関係−からその振
幅周波数特性に対して最小の位相推移を行う位相周波数
特性を求めるヒルベルト位相特性演算手段である。以上
の構成により、本実施例によれは位相入力手段12によ
って入力される振幅周波数特性からこの振幅周波数特性
に対する最小位相推移する位相周波数特性がヒルベルト
位相特性演算手段305によ)て求まることから、ある
システムが最小位相推移を行うような系の近似及びその
ようなシステムの位相周波数特性の補正が容易にできる
という効果が得られる。
In FIG. 5, reference numeral 305 is a Hilbert phase characteristic calculation means for calculating a phase frequency characteristic that causes the minimum phase shift with respect to the amplitude frequency characteristic from the Hilbert transform relationship from the amplitude characteristic inputted by the phase input means 12. With the above configuration, in this embodiment, the Hilbert phase characteristic calculation means 305 can find the phase frequency characteristic with the minimum phase shift with respect to the amplitude frequency characteristic inputted by the phase input means 12. The advantage is that it is easy to approximate a system in which a certain system exhibits a minimum phase shift and to correct the phase frequency characteristics of such a system.

第7図は、本発明の第5図の実施例における音質調整装
置のプロ、り図を示すものである。
FIG. 7 shows a professional diagram of the sound quality adjustment device in the embodiment of FIG. 5 of the present invention.

本実施例は、先の実施例で説明したヒルベルト位相特性
演算手段305の後に微分手段301、平均値減算演算
手段302、積分手段303がつながフた構成をとって
いる。
This embodiment has a lid configuration in which a differentiation means 301, an average value subtraction operation means 302, and an integration means 303 are connected after the Hilbert phase characteristic calculation means 305 described in the previous embodiment.

本実施例藏相入力手段12において位相周波数データが
入力されたのに対し、振幅入力手段11からは、先の実
施例で説明を行った振幅周波数特性が入力され、これを
もとにヒルベルト位相特性演算手段305において位相
周波数特性を求めるという点が異なり、先の実施例と同
様の効果が得られる。
In this embodiment, while the phase frequency data is inputted to the phase input means 12, the amplitude frequency characteristic explained in the previous embodiment is inputted from the amplitude input means 11, and based on this, the Hilbert phase The difference is that the phase frequency characteristic is obtained in the characteristic calculation means 305, and the same effects as in the previous embodiment can be obtained.

発明の効果 以上のように本発明によれば、任意の振幅周波数特性を
入力する振幅入力手段と、位相周波数特性を求めるため
に位相特性あるいは群遅延特性あるいは振幅特性あるい
は共振条件のデータを入力する位相入力手段と、位相入
力手段で入力されたデータをもとに位相周波数特性を演
算する位相演算手段と、入力された振幅周波数特性と演
算でもとまった位相周波数特性により伝達関数を求める
伝達関数演算手段と、伝達関数演算手段で演算された伝
達関数に対するインパルス応答を求める逆フーリエ変換
手段と、逆フーリエ変換により求まったインパルス応答
をフィルタ係数としてトランスバーサル・フィルタに設
定する設定手段と、設定された係数のフィルタを実現す
るトランスバーサル・フィルタと、信号を前記トランス
バーサル・フィルタに入力する信号入力手段と、前記ト
ランスバーサル・フィルタによって音質調整された信号
を出力する信号出力手段とを具備し、前記位相演算手段
は、位相入力手段で入力された群遅延特性を周波数で積
分して位相周波数特性を演算することにより、スピーカ
など群遅延特性によりシステムの特性が表現されるもの
の位相周波数特性を補正する場合に有効である。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, there is provided an amplitude input means for inputting arbitrary amplitude frequency characteristics, and inputting data of phase characteristics, group delay characteristics, amplitude characteristics, or resonance conditions to obtain phase frequency characteristics. A phase input means, a phase calculation means for calculating a phase frequency characteristic based on the data input by the phase input means, and a transfer function calculation for calculating a transfer function from the input amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic determined by the calculation. means, inverse Fourier transform means for obtaining an impulse response to the transfer function calculated by the transfer function calculation means, setting means for setting the impulse response obtained by the inverse Fourier transform as a filter coefficient in the transversal filter; a transversal filter for realizing a coefficient filter; a signal input means for inputting a signal into the transversal filter; and a signal output means for outputting a signal whose sound quality has been adjusted by the transversal filter; The phase calculation means corrects the phase frequency characteristics of a speaker or other device whose system characteristics are expressed by the group delay characteristics, by integrating the group delay characteristics input by the phase input means by frequency and calculating the phase frequency characteristics. It is effective in some cases.

また、位相演算手段が、共振に関するデータをもとに位
相周波数特性を演算することにより、簡単に、ま念ある
位相周波数特性を持ったシステムの近似を精度良く実現
する位相周波数特性を求めることができる。
In addition, the phase calculation means calculates the phase frequency characteristic based on the data regarding resonance, so that it is possible to easily obtain a phase frequency characteristic that accurately approximates a system having a well-defined phase frequency characteristic. can.

また、位相演算手段で、位相入力手段で入力された振幅
特性をもとにヒルベルト変換の関係から位相周波数特性
を計算することにより、あるシステムか最小位相推移を
行うような系の近似及びそのようなシステムの位相周波
数特性の補正が容易にできるものである。
In addition, the phase calculation means calculates the phase frequency characteristics from the Hilbert transform relationship based on the amplitude characteristics input by the phase input means, thereby approximating a system or a system that performs a minimum phase shift. The phase frequency characteristics of a system can be easily corrected.

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

プロ、り図、第4図A、Bは低域通過フィルタの回路図
、第4図Cは同特性図、第5図Aは第4の実施例のプロ
、り図、第5図B、CF1%性図、第5図、第7図は本
発明の第5.第5の実施例のプロ、り図、第8図は従来
の音質調整装置のブロック図、第9図A、Bは同人力状
態を示す特性図である。 11・・・・・・振幅入力手段、12・・・・位相入力
手段、13−・・・・・位相演算手段、14・・・・・
・伝達関数演算手段、16・・・・・・逆フーリエ変換
手段、16・・・ 設定手段、17・・・・・・トラン
スバーサル・フィルタ、18・・・・・信号入力手段、
19・・・・・・信号出力手段、301・・・・・・微
分手段、302・・・・・・平均値減算演算手段、30
3・・・・積分手段、304・・・・・・共振位相変換
手段、305.306・・・・ヒルベルト位相特性演算
手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第4
図 2鵡a−勺刀l覇1 一−V 朋ス家 ミ 区  − υ) 恨 第 5 図 (B) (O 眉 R歎 窮 6 図
Figure 4 A and B are circuit diagrams of the low-pass filter, Figure 4 C is the characteristic diagram, Figure 5 A is the professional diagram of the fourth embodiment, Figure 5 B, The CF1% sex diagram, Figures 5 and 7 are the 5. FIG. 8 is a block diagram of a conventional sound quality adjustment device, and FIGS. 9A and 9B are characteristic diagrams showing the same-person power state. 11... Amplitude input means, 12... Phase input means, 13-... Phase calculation means, 14...
- Transfer function calculation means, 16... Inverse Fourier transform means, 16... Setting means, 17... Transversal filter, 18... Signal input means,
19... Signal output means, 301... Differentiation means, 302... Average value subtraction calculation means, 30
3...Integration means, 304...Resonance phase conversion means, 305.306...Hilbert phase characteristic calculation means. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 4
Figure 2 鵡a - 勺 sword 1 1 - V Hosu family mi ward - υ) grudge 5th figure (B)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)任意の振幅周波数特性を入力する振幅入力手段と
、位相周波数特性を求めるために位相特性あるいは群遅
延特性あるいは振幅特性あるいは共振条件のデータを入
力する位相入力手段と、前記位相入力手段で入力された
データをもとに位相周波数特性を演算する位相演算手段
と、入力された振幅周波数特性と演算でもとまった位相
周波数特性により伝達関数を求める伝達関数演算手段と
、前記伝達関数演算手段で演算された伝達関数に対する
インパルス応答を求める逆フーリエ変換手段と、逆フー
リエ変換により求まったインパルス応答をフィルタ係数
としてトランスバーサル・フィルタに設定する設定手段
と、設定された係数のフィルタを実現する前記トランス
バーサル・フィルタと、信号を前記トランスバーサル・
フィルタに入力する信号入力手段と、前記トランスバー
サル・フィルタによって音質調整された信号を出力する
信号出力手段とを具備し、前記位相演算手段は、前記位
相入力手段で入力された群遅延特性を周波数で積分して
位相周波数特性を演算することを特徴とする音質調整装
置。
(1) An amplitude input means for inputting arbitrary amplitude frequency characteristics, a phase input means for inputting data on phase characteristics, group delay characteristics, amplitude characteristics, or resonance conditions in order to obtain phase frequency characteristics; a phase calculation means for calculating a phase frequency characteristic based on input data; a transfer function calculation means for calculating a transfer function from the input amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic determined by the calculation; an inverse Fourier transform means for obtaining an impulse response to the calculated transfer function; a setting means for setting the impulse response obtained by the inverse Fourier transform as a filter coefficient in a transversal filter; and the transformer for realizing a filter with the set coefficients. the transversal filter and the signal to the transversal filter.
The phase calculation means includes a signal input means for inputting a signal into a filter, and a signal output means for outputting a signal whose sound quality has been adjusted by the transversal filter, and the phase calculation means converts the group delay characteristic inputted by the phase input means into a frequency. A sound quality adjustment device characterized in that a phase frequency characteristic is calculated by integrating with .
(2)位相演算手段は、位相入力手段により入力された
群遅延周波数特性の平均値を求め前記位相入力手段によ
り入力された群遅延周波数特性から平均値を減算した結
果を周波数で積分する積分手段を備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の音質調整装置。
(2) The phase calculation means is an integration means for calculating the average value of the group delay frequency characteristic inputted by the phase inputting means and integrating the result of subtracting the average value from the group delay frequency characteristic inputted by the phase inputting means by frequency. The sound quality adjustment device according to claim 1, characterized by comprising:.
(3)任意の振幅周波数特性を入力する振幅入力手段と
、位相周波数特性を求めるために位相特性あるいは群遅
延特性あるいは振幅特性あるいは共振条件のデータを入
力する位相入力手段と、前記位相入力手段で入力された
データをもとに位相周波数特性を演算する位相演算手段
と、入力された振幅周波数特性と演算で求まった位相周
波数特性により伝達関数を求める伝達関数演算手段と、
前記伝達関数演算手段で演算された伝達関数に対するイ
ンパルス応答を求める逆フーリエ変換手段と、逆フーリ
エ変換により求まったインパルス応答をフィルタ係数と
してトランスバーサル・フィルタに設定する設定手段と
、設定された係数のフィルタを実現する前記トランスバ
ーサル・フィルタと、信号を前記トランスバーサル・フ
ィルタに入力する信号入力手段と、前記トランスバーサ
ル・フィルタによって音質調整された信号を出力する信
号出力手段とを具備し、前記位相演算手段は、位相入力
手段で入力された共振周波数と共振の尖鋭度と共振の種
類のデータをもとに位相周波数特性を演算する共振位相
変換手段を備えたことを特徴とする音質調整装置。
(3) amplitude input means for inputting arbitrary amplitude frequency characteristics; phase input means for inputting data on phase characteristics, group delay characteristics, amplitude characteristics, or resonance conditions to obtain phase frequency characteristics; a phase calculation means for calculating a phase frequency characteristic based on input data; a transfer function calculation means for calculating a transfer function from the input amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic determined by the calculation;
an inverse Fourier transform means for calculating an impulse response to the transfer function calculated by the transfer function calculation means; a setting means for setting the impulse response obtained by the inverse Fourier transform as a filter coefficient in a transversal filter; The transversal filter realizes a filter, a signal input means for inputting a signal to the transversal filter, and a signal output means for outputting a signal whose sound quality has been adjusted by the transversal filter, A sound quality adjustment device characterized in that the calculation means includes a resonance phase conversion means for calculating a phase frequency characteristic based on the data of the resonance frequency, the sharpness of resonance, and the type of resonance inputted by the phase input means.
(4)位相演算手段は、位相入力手段で入力された共振
周波数と共振の尖鋭度と共振の種類のデータをもとに位
相周波数特性を演算する共振位相変換手段と、さらに前
記共振位相変換手段で求まった位相周波数特性を周波数
で微分する微分手段と、前記微分手段により求まった微
分結果の平均値を求めこの微分結果から前記平均値を減
算する平均値減算演算手段と、前記平均値減算手段の結
果を周波数で積分する積分手段とを備えたことを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載の音質調整装置。
(4) The phase calculation means includes a resonance phase conversion means that calculates a phase frequency characteristic based on the resonance frequency, resonance sharpness, and resonance type data inputted by the phase input means, and further includes the resonance phase conversion means. a differentiating means for differentiating the phase frequency characteristic determined by the frequency, an average value subtraction calculation means for calculating an average value of the differential results obtained by the differentiating means and subtracting the average value from the differential result, and the average value subtracting means 4. The sound quality adjustment device according to claim 3, further comprising an integrating means for integrating the result of .
(5)任意の振幅周波数特性を入力する振幅入力手段と
、位相周波数特性を求めるために位相特性あるいは群遅
延特性あるいは振幅特性あるいは共振条件のデータを入
力する位相入力手段と、前記位相入力手段で入力された
データをもとに位相周波数特性を演算する位相演算手段
と、入力された振幅周波数特性と演算でもとまった位相
周波数特性により伝達関数を求める伝達関数演算手段と
、前記伝達関数演算手段で演算された伝達関数に対する
インパルス応答を求める逆フーリエ変換手段と、逆フー
リエ変換により求まったインパルス応答をフィルタ係数
としてトランスバーサル・フィルタに設定する設定手段
と、設定された係数のフィルタを実現する前記トランス
バーサル・フィルタと、信号を前記トランスバーサル・
フィルタに入力する信号入力手段と、前記トランスバー
サル・フィルタによって音質調整された信号を出力する
信号出力手段とを具備し、前記位相演算手段は、位相入
力手段で入力された振幅特性からヒルベルト変換の関係
から位相周波数特性を計算するヒルベルト位相特性演算
手段を備えたことを特徴とする音質調整装置。
(5) amplitude input means for inputting arbitrary amplitude frequency characteristics; phase input means for inputting data on phase characteristics, group delay characteristics, amplitude characteristics, or resonance conditions to obtain phase frequency characteristics; a phase calculation means for calculating a phase frequency characteristic based on input data; a transfer function calculation means for calculating a transfer function from the input amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic determined by the calculation; an inverse Fourier transform means for obtaining an impulse response to the calculated transfer function; a setting means for setting the impulse response obtained by the inverse Fourier transform as a filter coefficient in a transversal filter; and the transformer for realizing a filter with the set coefficients. the transversal filter and the signal to the transversal filter.
It comprises a signal input means for inputting to a filter, and a signal output means for outputting a signal whose sound quality has been adjusted by the transversal filter, and the phase calculation means calculates a Hilbert transform from the amplitude characteristic input by the phase input means. A sound quality adjustment device comprising Hilbert phase characteristic calculation means for calculating phase frequency characteristics from a relationship.
(6)位相演算手段は、位相入力手段で入力された振幅
特性からヒルベルト変換の関係から位相周波数特性を計
算するヒルベルト位相特性演算手段で求まった位相周波
数特性を周波数で微分する微分手段と、前記微分手段に
より求まった微分結果の平均値を求め微分結果から平均
値を減算する平均値減算演算手段と、前記平均値演算減
算手段の結果を周波数で積分する積分手段とを備えたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の音質調整装
置。
(6) The phase calculation means includes a differentiating means for differentiating the phase frequency characteristic obtained by the Hilbert phase characteristic calculation means with respect to frequency, which calculates the phase frequency characteristic from the Hilbert transform relationship from the amplitude characteristic input by the phase input means; It is characterized by comprising an average value subtraction calculation means for calculating the average value of the differentiation results obtained by the differentiation means and subtracting the average value from the differentiation result, and an integration means for integrating the result of the average value calculation subtraction means with respect to frequency. A sound quality adjustment device according to claim 5.
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