JPS635607A - 音質制御装置 - Google Patents

音質制御装置

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JPS635607A
JPS635607A JP61148687A JP14868786A JPS635607A JP S635607 A JPS635607 A JP S635607A JP 61148687 A JP61148687 A JP 61148687A JP 14868786 A JP14868786 A JP 14868786A JP S635607 A JPS635607 A JP S635607A
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Hiroshi Takeuchi
博 竹内
Tatsuo Ito
辰男 伊藤
Kazuyuki Norita
法田 和行
Junji Hashimoto
順次 橋本
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Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、DSP (デジタル信号処理プロセッサ)を
用いた音質制御装置に関する。
〔従来の技術〕
音声は20Hz〜20KH2程度の周波数成分を有して
いるので、その周波数帯域内で強調度を任意に変更でき
る機能を利用すれば、音楽の種類や聴取者の好みに合っ
た音質で音楽を楽しむことができる。この種の音質制御
回路にはバス・トレブル、ラウドネス、イコライザ等が
ある。
第11図は従来のバス・トレブル回路の説明図で、(a
)は回路図、(b)は特性図である。この回路は2つの
可変抵抗VR1,VR2を有し、VR+を可変すること
で高域の強調度を調整でき、またVR2を可変すること
で低域の強調度を調整できる。
ラウドネス回路は、音圧レベルが低くなると人間の耳の
可聴周波数帯域が狭くなることを補正するもので、通常
ボリウム・コントロールと連動して動作する。第12図
(a)の破線枠内が従来のラウドネス回路で、VRはボ
リウム・コントロール用の可変抵抗である。ラウドネス
回路には切換スイッチSWがあり、これを図示のよ゛う
にOFFにしておくと可変抵抗VRの中点が抵抗Rで接
地されるので、フラットな特性のままである。これに対
しスイッチSWを○Nにすると、低域では小容量のコン
デンサC1が開放となり、且つ可変抵抗■Rの中点が大
容量のコンデンサC2と抵抗Rで接地される等価回路と
なるため、(blのようなブースト特性となる。また、
高域ではC2が短絡となり、且つC1が機能する等価回
路となるため、(C1のようなブースト特性となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した各種の音質制御回路は複合的に使用されること
が多く、この場合従来のアナログ回路方式では各回路を
シリーズに接続して個々に調整するため、音が飽和して
しまうこともある。本発明はDSP内に各音質制御回路
を構成し、それらの機能を制御用マイクロコンピュータ
から一括制御するようにして音の飽和を防ぎ、またボリ
ューム・ステップ等に応じて音質制御範囲を可変しよう
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の基本構成図(シグナルフロー)で、E
Qはイコライザ部、TBはバス・トレブル部、LDはラ
ウドネス部、■Uはボリューム部である。これらはDS
P内にソフトによって構成されたもので、BPF、LP
F、HPFはそれぞれデジタルフィルタによるバンドパ
ス、ローパス、バイパスの各フィルタ、Kは掛算器(フ
ィルタ係数)である。
〔作用〕
イコライザ部EQのバンドパスフィルタにはオーディオ
帯域を5分割するBPF +〜BPF 5があり、これ
らと直列に接続された係数に8,1〜K EC5を可変
することで、第2図のように各帯域のATT(アッテネ
ート)量G8,1〜G0,5を例えば±12dBの範囲
内で制御できる。
バス・トレブル部TBはバス用のローパスフィルタLP
F +とその係数K TBfからなる低域経路と、係数
K TB2だけからなる中域経路と、トレブル用のバイ
パスフィルタHPF +とその係数KTB3からなる高
域経路とを並列にしたもので、係数KTIHK TB3
を可変することで第3図のように低域B、高域Tのゲイ
ンGTBL 、C’TBHを例えば±12dBの範囲内
で可変できる(中域は固定)。
ラウドネス部LDは低域用のローパスフィルタLPF 
2と係数K LDl からなる経路と、中域用の係数K
 LD2からなる経路と、高域用のバイパスフィルタH
PF 2からなる経路とを並列に接続したもので、後段
のボリューム部VUの設定(中域に対する)に依存して
特性カーブが第4図のように設定される。G LDLは
中域に対する低域のゲイン、G LDHは中域に対する
高域のゲインである。
ボリューム部VUは係数KVUを変えることで第5図の
ようにATT量を変えることができる。横軸のVUステ
ップは例えば回転式ボリュームの回転角に相当し、縦軸
のCVUがゲ、イン(ATT量)になる。
上述した各回路のゲインを総合すると、低域のゲインG
Lは OL = MAX(Ggql、GEq2) + GTB
L+ GLDL+ GVU −■となり、また中域のゲ
インGMは G M= GEQ 5 +G TBM +cvu   
   ……■となり、さらに高域のゲインGHは OH= MAX (GEQ41GF、C5) +GTB
H+GVU……■となる。後述する制御用マイクロコン
ピュータは各帯域のトータルゲインCL 、GM、GH
が一定値(例えば0dB)を越えないように管理する。
各機能の制御ステップとゲインの関係は例えば次の様に
なる。
表1 (制御ステップ) 上表のEQl、ST、 EQ2.ST、・・・・・・は
イコライザEQI。
EQ2.・・・・・・のステップ数を示す。イコライザ
EQ1〜EQ5は第1図のフィルタBPF+=BPF5
で区別されるものである。またTRE、STはトレブル
TREのステップ数を示し、同様にバスBASのステッ
プ数RAS、STもある。但し、それぞれの状態に応じ
て表2のブースト上唱XXX、1JITが設定され、各
ステップXXX、STは表3の補正ステップXXX。
SSに補正される。
表2(ブースト上よ) 表3 (補正ステップ) 例えば、バスのステップ数RAS、STが3 (+9d
B)のときにイコライザEQ2のステップEQ2.ST
を2(+5d13)にすると低域のトータルゲインが+
15dBになる。このとき、ブースト上限LMTが+1
2dBに設定されていたら、補正ステップEQ2.SS
のステップ数を1  (+3dB)に制限して+12d
Bを越えないようにする。この制限をした代りに、高域
のゲインを下げて相対的に差をつけてもよい。かかる補
正を各帯域毎に、または全帯域において、更には双方共
に実施してオーバースペックとならないようにする。こ
のようにして、実際の係数は補正ステップXXX、SS
から算出される。
第6図と第7図はこれを示している。第7図は各バンド
毎のトータルゲインC,,、CM、C,、がNB4上限
とするトータルブースト許容量Gaa。
cBM、 ”BT以内になるように補正される様子を示
し N B ” CraB≧GL           ・
・・・・・■N B = GB、> cM      
         ・・・・・・■N B = G8T
≧G、                ・・・・・・
■また、第6図は全帯域のトータルゲインがNTを上限
とする総トータル許容ブースト量C’TL以内になるよ
うに補正される様子を示している。
NT±cTt、≧GL十GM十GH・・・・・・■〔実
施例〕 第8図は本発明の一実施例を示すオーディオシステムの
ブロック図である。このシステムはF Mチューナ1、
AMチューナ2、カセットデツキアンプ3を音源とし、
チューナ1.2はいずれもスーパーへテロダイン方式の
PLLシンセサイザ型である。ANTはアンテナ、RF
は高周波段、MIXは周波数ミキサ段、LOは局部発振
器、IPは中間周波段、DETは検波段で、局部発振器
LOの発振周波数は制御用マイクロコンピュータ(CP
U)4からの分周比N値によって変更される。つまり、
局部発振器LOの出力AMLO/ FMLOは位相同期
部PLL内の可変分周器で1/Nに分周された後に位相
比較器で基準周波数frと比較され、その誤差分がロー
パスフィルタLPFを通過してチューニングバイアスT
Bとなる。LO,PLL、LPFは閉ループを構成する
ので1、分周比N値を変更するとLOの周波数はLPF
の出力TBをOにするように変化する。
カセットデ・ツキアンプ3は磁気ヘッドHD、イコライ
ザアンプEQ  AMP、フラットアンプFLAT  
AMP、ノイズリダクション・システムDOLBY  
(商標)からなり、カセットデツキ(デツキドライバを
含む)5が対となる。CPU4に対してはキーバッド・
マトリクス6から音源選択、音量調節、音質制御等の各
種指示を入力できる。
7は各音源の動作状態を表示するデイスプレィ、8はC
PU4からの指示で音源切換えを行う切換機能と、選択
された音声信号をデジタル信号に量子化する機能を有す
る16ビー/ )のA/D変換器、9はチューナ1.2
の各シグナルレベル(電界強度を示す)をデジタル信号
に量子化してCPU4に入力する6ビツトのA/D変換
器、10はA/D変換器8の出力を信号処理するデジタ
ル信号処理プロセッサ(DSP) 、11は量子化され
ているDSPIOの出力をアナログ信号に復元する16
ビツトのD/A変換器、POW  AMPはパワーアン
プ、SPはスピーカである。
第9図はDSPIOのアーキテクチャを示す概略構成図
で、プログラムバス20にはプログラムメモリ (RO
M)21、プログラムカウンタ22、I10インターフ
ェイス23、クロック発振器24が接続され、インター
フェイス23は更に制御用マイクロコンピュータ4やA
/D、D/A変換器8.11に接続される。−方、デー
タバス31にはデータメモリ (RAM)25やアドレ
ス8ビツト26、或いは乗算器27、加算器28、アキ
ュムレータ29、演算器30が接続される。
DSPloで扱う数は10進数テ0.99804687
5〜−1.0、バイナリ数で表示すると0111111
111〜1000000000 (符号付2の補数)、
ヘキサ数ではIFF〜200である。このDSPIOと
CPU4の間の通信はアドレス8ビツト、データ10ビ
ツトのシリアルクロック同期式で、アドレスはDSPプ
ログラム上に定義付けられたDSP内RAMアドレスで
ある。データ(係数値)はDSP内RAMアドレスで指
示されたアドレスに格納され、DSPプログラムに従っ
て各種フィルタの係数値として使用される。
第10図は制御用マイクロコンピュータ(CPU)4の
処理フローである。このCPU4はキーバッド・マトリ
クス6からの音質制御のSW大入力応じて各ステップを
更新する。これは表1に従うが、0〜0式によって上限
を越えるときは表2゜3によって範囲内(例えば+12
〜−12dB)の補正をする。これは各バンド毎に、そ
して全体についても行う。但し、ボリューム値が低い捏
上方向に余裕があるので、範囲を変更することができる
。これが範囲更新である。そして、範囲に見合ったテー
ブルから係数を読出して(係数算出)DSPに送信する
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ハードウェアを全く
変更することなく係数の変更だけで所望の音質、音量特
性を得ることができる。また、これらを−括して制御で
きるため、音の飽和等のオーバースペックを回避するこ
とができる。このためユーザからの過剰な設定要求を排
除したり、メツセージを与えることができ、常に歪のな
い音を演出できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成図、第2図〜第7図は各部の
特性図、第8図〜第10図は本発明の一実施例を示す説
明図、第11図および第12図は従来の音質制御回路の
説明図である。 図中、4は制御用マイクロコンピュータ、6はキーバッ
ドマトリクス、10はデジタル信号処理プロセッサ、E
Qはイコライザ部、TBはバス・トレブル部、LDはラ
ウドネス部、VUはボリューム部、BPFはバンドパス
フィルタ、LPFはローパスフィルタ、HPFはバイパ
スフィルタ、Kは係数である。 出 願 人  富士通テン株式会社 代理人弁理士  青  柳   稔 →f イコライ7名伜の11性図 第2図 バス・トレブ)し@pの11d回 第3図 フウドネス合pの竹+1回 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. オーディオ帯域を複数に分割して各帯域のゲインを個々
    に調整できる音質制御回路をソフト的に複数種類構成し
    てそれらをシリーズに接続したデジタル信号処理プロセ
    ッサと、該プロセッサに対し各音質制御回路のゲインを
    決定する係数を与える制御用マイクロコンピュータと、
    該マイクロコンピュータに対し外部から音質制御の指示
    を与えるキーマトリクスとを備え、該マイクロコンピュ
    ータは各帯域のトータルブースト量または全帯域の総ト
    ータルブースト量を一定値以下に抑える補正をして前記
    の係数を算出することを特徴とする音質制御装置。
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