WO2001062041A1 - Enceinte d'extremes-graves - Google Patents

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WO2001062041A1
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Kenji Murata
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Kenji Murata
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/26—Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
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    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14—Cross-over networks

Definitions

  • the present invention relates to a sub-phase system for connecting a digital signal-processed sub-phase with a group delay to an analog audio reproduction system.
  • the analog pass filter includes a coil, a capacitor, and an analog passive filter, or an amplifier and a resistor.
  • the analog active file by the capacitor is used.
  • the audio band to be passed through the added sub-filter is generally set so as to be 40 to 200 Hz or less, and the higher band is removed by the mouth-pass filter.
  • One-pass filters have no group delay, but are classified into an analog method in which the phase changes together with the filter gain and a digital method in which a group delay is generated. There are many analog systems that do not cause group delay.
  • the sound in the sub-band stop band near the cross-over-frequency and cross-over frequency remains with phase rotation, and this is the main noise. It is also known that phase interference occurs with the sound in the pass band of the speaker power, and the sound quality of the main speaker's range of sound can be degraded by adding a sub speaker. I have.
  • a steep filter characteristic more than 10 times that of an analog system can be realized in real time by using a digital signal processor (DSP) or a CPU. That is, by using an FIR type or an IIR type digital filter based on DSP or CPU, it is possible to realize a steep filter without deteriorating the sound quality as in the analog system. This is because the sound in the sub-band stop band is attenuated sharply, and the interference between the sound in the sub-woofer stop band and the sound in the main speaker pass band is negligible. As a result, it is possible to prevent the sound quality of the main speaker from deteriorating.
  • DSP digital signal processor
  • the main speaker and the sub speaker lose their cross ⁇ At the over point, the sound at that point is almost the same volume from the sub-woofer and the main speaker Therefore, there is a problem that phase interference occurs due to the group delay of the real-time digital signal processing unit for the sub-processor and the sound quality at this point is deteriorated.
  • the present invention employs a configuration in which the group delay time in the digital real-time digital signal processing unit can be set arbitrarily, so that the main speaker at the cross-over-one-point is reduced.
  • Sub Woo An object of the present invention is to provide a sub-primary system that can improve phase interference of a fan. Disclosure of the invention
  • the configuration of the sub-filter system of the present invention which is made up of an A / D converter block, a mouth-pass filter block, and a delay
  • the real-time digital signal processing unit formed by the block and the DA converter block, the analog power amplifier, and the speaker constitute the sub-floor system.
  • the delay block is set so that the group delay time of the digital signal processing unit is equal to an integral multiple of the time corresponding to one wavelength of the point frequency, that is, the crossover time with the main speaker.
  • the main characteristic is that processing is performed by setting the delay time of the lock.
  • the setting of the group delay time may be automatically set, and the set time may be manually fine-tuned. Further, the following configuration may be used instead of the above configuration.
  • a first example of another configuration of the sub-perfection system of the present invention is an A / D converter 'block', a single pass 'filter' block, a delay block, a DA converter.
  • Group delay time is a multiple of the time equivalent to one wavelength of the frequency of the point-to-point speaker (for example, 1/1100 second for 100 Hz) Of the delay blocks is longer than the delay time when the delay time of the delay block is set to zero.
  • the second example is a real configuration consisting of an A / D converter overnight block, a mouth-to-pass filter block, a delay block, and a D / A converter block.
  • the group delay time of the digital signal processing system is determined by the main speaker.
  • the delay block is a time that is an integral multiple of the time corresponding to one wavelength of the frequency of the cross point per point (for example, 100 Hz for 100 Hz).
  • the delay time of the delay block is automatically set to match the shortest one longer than the delay time when the delay time of the block is set to zero, and the delay value is set manually or as a system offset value. Also enter the difference between the distance between the speaker and the sub- The time is converted to a time, and is reflected in the group delay time so that the time can be finely adjusted manually.
  • the factors reflected in the group delay time include, in addition to the difference between the distances of the two speakers, the phase angle of the main speaker itself at the crossover point. Since there may be a difference in the phase angle of the sub woofer itself, in the present invention, this phase difference may be converted into time and reflected in the group delay time.
  • the sub-office system of the present invention replaces the AZD converter block with a digital 'audio' interface 'block (DAI block) and uses a recording medium such as a CD or DVD.
  • Digital preamplifier, digital channel ⁇ Digital signals from the divider may be directly input.
  • the real-time digital signal The processing unit has a frequency response and a phase response peak that are specific to the speaker unit used for the sub-key and that are generated by the combination of the sub-key and the speaker box.
  • the dip was corrected to be flat, and if necessary, the above corrections could be manually fine-tuned to create a sound (see Fig. 4). May be added.
  • the equalizer block to be added may be configured so as to flatten the lowering bass range or to enable fine adjustment of this correction manually.
  • the power amplifier for the sub-power can be used in place of any other power amplifier.
  • the above-described real-time digital signal processing unit is inserted into a sub-single-pass system combining an arbitrary power amplifier and a sub-switch.
  • the present invention can be configured as a sub-private system of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an example in which the sub-floor system of the present invention is applied to an example of an existing audio system.
  • Fig. 2 is a block diagram of the sub-woofer system of the present invention used in Fig. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram of another example of the sub- ⁇ - ⁇ system
  • FIG. 4 is a block diagram of another example of the sub-woofer system of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing another example of the subwoofer system according to the present invention.
  • reference numeral 1 denotes an audio recorded on a recording medium such as a CD.
  • 2 is a pre-amplifier connected to the detection unit 1
  • 3 is a main amplifier connected to the pre-amplifier
  • 4 is connected to the main amplifier 3
  • a multi-way type main speaker is used, and the system from the playback detection unit 1 to the main speaker 4 provides a conventionally known audio system.
  • ⁇ Configure an example of the system.
  • reference numeral 5 denotes a real-time digital signal processing unit which branches a reproduction signal from a preamplifier 2 in the above audio system and uses it as an analog input signal to be processed.
  • 5 a is an A / D converter for converting an analog audio signal branched and supplied from the pre-amplifier 2 into a digital signal
  • 5 b is a digital / analog converter supplied from the comparator 5 a.
  • a digital-or-pass filter that passes only digital audio signals with a frequency of 200 Hz or less and blocks signals in other bands
  • 5c is a delay block
  • Reference numeral 5 d denotes an A converter for converting a digital audio signal whose phase is controlled by the delay block 5 c into an analog audio signal
  • reference numeral 6 denotes a main converter in the sub- "one-file" system of the present invention.
  • Amplifier 7 is a speaker unit that is a sub-facing device.
  • either a FIR type filter or an IIR evening filter is used as the one-pass filter, but the FIR type filter is preferred.
  • the above digital 'speaking pass filter 5b is digital' audio Since digital signals are digitally processed, extremely steep filter characteristics can be obtained.FIR-type filters can be configured with a linear phase that does not cause phase rotation unlike analog types. However, in the A_D converter 5a, the mouth-pass-filter 5b, and the D-A converter 5d, in addition to the delay due to the conversion in both converters, it takes time to process the signals digitally, so the group A delay occurs, which causes a time difference between the signal and the reproduced signal of the main-speed system.
  • a variable delay block 5c is inserted after the mouth-pass filter 5b to reduce the group delay in the filter 5b and the converters 5a and 5d.
  • the delay block 5c the cross-over and the over-point of the main speaker 4 were 100 Hz as an example. Then, the delay to the delay block 5c is delayed so that the total group delay time of the real-time digital signal processing unit becomes 1/100 second, which is one time corresponding to one wavelength of the 100 Hz frequency, or an integral multiple thereof.
  • the main amplifier 6 drives the sub amplifier 7 through the DZA converter 5d. In such a playback mode, after all the sounds of the low-pitched musical instrument are reproduced from the main speaker 4, only the low-frequency range is added from the sub-channel 7. But it doesn't feel unnatural.
  • FIG. 2 is a block diagram in which only the sub-woofer system of the present invention in FIG. 1 is extracted.
  • the signal input to the AZD converter 5a is shown in FIG. 1 from a position other than the pre-amplifier 2 in FIG. You may try to take it in.
  • the AZD converter 5a cannot directly capture digital signals such as those recorded on CDs and DVDs, when directly capturing digital signals, as shown in Fig. 3, instead of the A / D converter 5a, use a digital audio 'interface block (DAI block) 5a'.
  • DAI block digital audio 'interface block
  • the mouth-pass 'filter' block 5b, equalizer 5e, and delay block 5c are shown separately for convenience of explanation, but the processing in DSP 5 is not performed simultaneously. Normal. Of course, division processing may be performed.
  • the present invention has been described in the context of real-time digital signal processing, in which a sub-filer system occurs near a crossover with a main speaker and an over-point.
  • Phase interference due to group delay due to digital signal processing is introduced into this real-time digital signal processing system by inserting a delay block, and group delay time generated in the digital signal processing system is reduced by crossing with the main speaker.
  • ⁇ Over Poi The frequency is controlled to coincide with an integral multiple of the time corresponding to one wavelength of the center frequency, so that it does not cause unnaturalness in the sense of hearing, and is therefore extremely realistic. It can provide a sub-woofer system that reproduces rich low-frequency sounds full of noise.

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Description

明 細 書 サブ · ゥ一フ ァ · システム
技術分野
本発明はアナログオーディ オ再生系に、 群遅延を伴うデジタル信 号処理されたサブ · ゥ一フ ァ を接続するサブ · ゥ一フ ア システムに 関する。
背景技術
オーディ ォ再生系のス ピーカシステムにおいては、 豊かな低音域 を得るために、 メイ ンのス ピーカ · ュニッ ト にサブ · ウーフ ァ を追 加してス ピーカ システムを構成する こ とが行われている。 そして、 通常、 サブ ' ゥ一フ ァ を追加する場合の口一 ' パス · フィ ルタには、 コイル， コ ンデンサ， ス ピーカによるアナログのパッ シブ ' フィ ル 夕、或は、 増幅器と抵抗， コ ンデンサによる アナログのァクティ ブ · フィ ル夕が使用されている。
追加するサブ ' ゥ一フ ァ に通過させる音声帯域は、 一般に 40 ~ 2 0 0H z 以下になるよう に設定されるので、 それ以上の帯域は口一パ スフィ ルタによ り 除去するが、 口一パス · フィ ルタには、 群遅延が 生じないが、 フィ ルタ · ゲイ ンと共に位相が変化するアナログ方式 と、 群遅延を生じるデジタル方式があ り 、 一般に採用されている 口 —パス · フィ ルタ には、 群遅延の生じないアナログ方式のものが多 い。
しかし、 アナログ方式の口一パス · フィ ル夕においては、 急峻な フィ ルタ特性を示すものを使用する と、 音質を劣化させる傾向が強 く 、 このためフィ ル夕特性は dbZ oc t 程度が実用限界といわれて いる。
また、 上記アナログ方式のフィ ルタ特性のため、 ク ロス · オーバ —周波数およびク ロス · オーバ一周波数に近いサブ · ゥ一フ ァの阻 止帯域の音が位相回転を伴いながら残留し、 これがメイ ン · ス ピー 力の通過帯域の音と位相干渉を起こ し、 サブ ' ゥ一フ ァ を追加する こ とによって、 メイ ン · ス ピーカの受持ち音域の音質が劣化させら れる こ とも知 られている。
一方、 群遅延を生じるデジタル方式では、 アナログ方式に比べ 10 倍以上 も の 急峻な フ ィ ルタ 特性 を D S P ( Digital Signal Processor) 又は C P Uを使用する こ とによ り実時間で実現できる。 即ち、 D S P又は C P Uによる F I Rタイ プ又は I I Rタイ プのデ ジタル · フィ ルタを用いる こ とによ り 、 アナログ方式のよ う な音質 劣化を伴う こ となく 急峻なフィ ルタが実現できる。 これは、 サブ · ゥ一フ ァの阻止帯域の音が急激に減衰させられるため、 サブ · ウー フ ァの阻止帯域の音とメイ ン · ス ピーカの通過帯域の音との干渉が 極く 僅かであ り 、 この結果メイ ン · ス ピーカの受持ち音域の音質劣 化を防ぐこ とができるからである。
しかし、 デジタル方式ではメイ ン · ス ピーカ とサブ · ゥ一フ ァの ク ロス ■ オーバ一 · ポイ ン ト において、 そのポイ ン トの音がサブ - ウーフ ァ とメイ ン ·ス ピーカからほぼ同音量で出ているため、サブ · ゥ一フ ァ用の実時間デジタル信号処理部の群遅延によ り位相干渉が 生じ、 このポイ ン トでの音質が劣化する という 問題がある。
そこで、 本発明ではデジタル方式の実時間デジタル信号処理部に おける群遅延の時間を任意に設定できる構成とする こ とによ り 、 ク ロス · オーバ一 · ポイ ン ト におけるメイ ン · ス ピーカ とサブ · ウー フ ァの位相干渉を改善できるサブ · ゥ一フ ア システムを提供する こ とを、 その課題とする ものである。 発明の開示
上記課題を解決する こ とを 目的と してなされた本発明サブ · ゥ一 フ ァ ' システムの構成は、 Aノ D コ ンバータ ' ブロ ッ ク， 口一パス · フィ ルター · ブロ ッ ク， 遅延ブロ ッ ク， D Aコ ンバータ · ブロ ッ ク によ り形成した実時間デジタル信号処理部と、 アナログ ·パワー · アンプと、 ス ピーカ とによ りサブ ' ゥ一フ ア システムを構成し、 前 記デジタル信号処理部の群遅延時間を、 メイ ン · ス ピーカ とのク ロ ス · オーバ一 ■ ポイ ン ト周波数の 1 波長に相当する時間の整数倍の 時間と一致するよ う に、 前記遅延ブロ ッ クの遅延時間を設定して処 理するよう にしたこ とを、 主な特徴とする ものである。
本発明は、 上記構成において、 群遅延時間の設定を自動設定でき るよ う にし、 また、 設定された時間を手動的に微調整できるよ う に してもよい。 また、 上記構成に代えて次に述べる構成とする こ と も できる。
即ち、 本発明サブ · ゥーフ ア システムの他の構成の第一例は、 A / Dコ ンノ —タ ' ブロ ッ ク、 口一パス ' フィ ルタ ' ブロ ッ ク、 遅延 プロ ッ ク、 D Aコ ンバータ · ブロ ッ クから構成される実時間デジ タル信号処理部と、 アナログ · パワー · アンプとス ピーカ一によ り 構成されるサブ ' ゥ一フ ァ ' システム （図 2 ) において、 デジタル 信号処理系の群遅延時間を、 メイ ン · ス ピーカ一とのク ロスォーパ — · ポイ ン トの周波数の 1 波長に相当する時間 （例えば 1 0 0H z の場 合は 1 / 1 0 0秒） の整数倍の時間のなかで、 遅延ブロ ッ クの遅延時 間をゼロ と したときの遅延時間よ り長い ものの中で最も短いもの と 一致するよ う に遅延ブロ ッ ク の遅延時間を 自動設定し、 手動でその 時間を微調整できるよう にしたサブ · ゥ一フフ ァ · システムである。 また、 第二例は、 Aノ D コ ンパ一夕 ' ブロ ッ ク、 口一パス ' フィ ルタ · ブロ ッ ク、 遅延ブロ ッ ク、 D / Aコ ンバータ · ブロ ッ クか ら 構成される実時間デジタル信号処理部と、 アナログ · パヮ一 ' アン プとス ピーカ一によ り 構成されるサブ ' ゥ一フ ァ · システムにおい て、 デジタル信号処理系の群遅延時間を、 メイ ン . ス ピーカ一との ク ロスォ一パー · ポイ ン トの周波数の 1 波長に相当する時間 （例え ば 1 0 0 H z の場合は 1 / 1 0 0秒） の整数倍の時間のなかで、 遅延ブロ ッ クの遅延時間をゼロ と したときの遅延時間よ り長いものの中で最も 短いものと一致するよ う に遅延ブロ ッ クの遅延時間を自動設定し、 手動またはシステムのオフセッ ト値と してメイ ン · ス ピーカ一とサ ブ - ゥ一フ ァの距離の差も入力 して時間に換算し、 前記群遅延時間 に反映させて、 手動でその時間を微調整できるよ う に したサブ · ゥ —フフ ァ · システムとする こ とである。 本発明において、 群遅延時 間に反映させる要素には、 上記 2 つのス ピーカ一の距離の差のほか、 ク ロス · オーバ一 · ポイ ン ト におけるメイ ン · ス ピーカ一自体の位 相角 とサブ · ウーフ ァ 自体の位相角に差がある場合もあるので、 本 発明ではこの位相の差を時間に換算して、 前記の群遅延時間に反映 させる こ と もある。
本発明サブ ' ゥ一フ ア システムは、 A Z Dコ ンバータ · ブロ ッ ク を、 デジタル ' オーディ オ ' イ ンターフェース ' ブロ ック （ D A I ブロ ッ ク） に代え、 C D , D V Dなどの記録媒体及ぴデジタル · プ リ アンプ， デジタル ' チャ ンネル ■ デバイ ダか らのデジタル信号を 直接入力できるよう にしてもよい。
更に、 本発明サブ · ゥ一フ ァ · システムでは、 実時間デジタル信号 処理部に、 サブ ' ゥ一フ ァに使用するス ピーカュニッ ト固有の、 又は. サブ 'ゥ一フ ァ とそのス ピーカボッ クスの組合わせによ り 生じる周波 数レスポンス， 位相 レスポンスの ピーク、 及び、 ディ ップを平坦に補 正するよ う に し、必要があれば前記補正内容を音作り のために手動で 微調整ができるよ う にした （図 4参照） イ コ ライザ一ブロ ッ ク を追 加する こ ともある。
加えて、 本発明では、 追加するイ コ ライザ一ブロ ッ ク を、 低下す る低音域を平坦に補正した り 、 この補正を手動で微調整できるよ う にしたもの とする こ ともある。 なお、 本発明では、 サブ ' ゥ一フ ァ 用のパワーアンプを、 他の任意のパワーアンプに代えて使用する こ とができる。 更に、 本発明では、 任意のパワー · アンプとサブ · ゥ —フ ァ を組合せたサブ ' ゥ一フ ァ · システムの中に、 以上に述べた 実時間デジタル信号処理部を挿入する こ とによ り 、 本発明サブ · ゥ ーフ ァ · システムに構成する こ とができる。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明サブ · ゥ一フ ァ · システムを、 既存するオーディ ォ · システムの一例に適用 した例のブロ ッ ク図、 図 2 は図 1 に使用 した本発明サブ · ウーフ ァ · システムの一例のブロ ッ ク図、 図 3 は 本発明サブ 'ゥ一フ ァ 'システムの別例のブロ ッ ク図、図 4 はサブ · ウーフ ァ · システムの他の例のブロ ッ ク図、 図 5 ， 図 6 は、 夫々 に、 本発明サブ ' ウーフ ァ · システムの他の別例のブロ ッ ク図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をよ り詳細に述べるため、 添付図面に従ってこれを明する 図 1 において、 1 は C Dなどによる記録媒体に記録されたオーデ ィ ォ信号の再生検出部、 2 は前記検出部 1 に接続されたプリ ' ア ン プ、 3 は該プリ ' ア ンプに接続されたメイ ン ' アンプ、 4 は該メイ ン · アンプ 3 に接続された、 図の例ではマルチ · ウェイ タイ プのメ イ ン · ス ピ一力で、 これら再生検出部 1 か ら メイ ン · ス ピーカ 4 ま での系によ り 、 従来よ り公知のオーディ オ · システムの一例を構成 する。
本発明サブ ' ゥ一フ ァ · システムは、 上記のオーディ オ ' システ ムに揷入付加する こ とによ り 、 従来のアナログタイ プのサブ · ゥ一 フ ァ · システムでは得られない、 豊かな臨場感あふれる再生低音を 得よう とする もので、 次の構成か ら成る。
図 1 において、 5 は、 上記オーディ オ · システムにおけるプリ ' アンプ 2 か ら再生信号を分岐し、 これを処理すべきアナログ入力信 号とする実時間デジタル信号処理部で、 次の要素を具備している。 即ち、 5 a はプリ · ア ンプ 2 か ら分岐供給されるアナログのオーディ ォ信号をデジタル信号に変換する A / D コ ンバータ、 5 b は該コ ンパ —夕 5 aか ら供給されるデジタル · オーディ オ信号のうち、 例えば、 周波数が 2 00Hz 以下のデジタル · オーディ オ信号のみをパスさせ、 他の帯域の信号は通過を阻止するデジタル · 口一パス · フィ ルタ、 5 c は遅延ブロ ッ ク、 5 d は遅延ブロ ッ ク 5 c で位相制御されたデジ夕 ル · オーディ オ信号をアナログ · オーディ オ信号に変換する A コ ンバータ、 6 は本発明サブ ' ゥ一フ ァ ' システムにおけるメイ ン · アンプ、 7 はサブ . ゥ一フ ァ となるス ピーカ · ユニッ トである。 こ こで、 前記口一パス ' フィ ルタ と しては F I Rタイ プ又は I I R夕 イ ブのいずれかのフィ ルタを使用するが、 F I Rタイ プの方が好ま しい。
上記のデジタル ' 口一パス · フィ ルタ 5 b は、 デジタル ' オーディ ォ信号をデジタル処理する故に、 きわめて急峻なフィ ルタ特性が得 られ、 しかも、 F I Rタイ プのフィ ルタでは、 アナログタイ プのよ う な位相回転が生じない直線位相の構成とする こ とができるが、 A _ Dコ ンノ 一タ 5a, 口一パス - フィ ルタ 5b, Dノ Aコ ンバータ 5d において、 両コ ンバータでの変換による遅れに加え、 信号のデジタ ル処理に時間を要するために群遅延が生じ、 これによ り メイ ン · ス ピー力系の再生信号との間に時間差を生じる。
そこで本発明では、 前記口一パス · フィ ルタ 5b の後に可変形の遅 延ブロ ッ ク 5c を揷入し、 前記フィ ルタ 5b やコ ンバータ 5a， 5d にお ける群遅延を、 メイ ン · ス ピーカ系の再生信号との間で位相制御す る こ とによ り 、 聴感上、 群遅延に基づく 位相ずれを感じさせない低 域の再生音をメイ ン · ス ピーカ 4 の再生音に重量できるよ う に した のである。
即ち、 遅延ブロ ッ ク 5c では、 メイ ン ' ス ピーカ 4 のゥ一フ ァ とサ ブ . ゥ一フ ァ 7 のク ロス . オーバ一 . ポイ ン トが、 一例と して 100Hz であっ た とする と、 実時間デジタル信号処理部の総合の群遅延時間 が前記 100Hz の周波数の一波長に相当する時間 1 / 100 秒、 又は、 その整数倍になるよう に遅延ブロ ッ ク 5c に遅れ （メイ ン ' ス ピーカ のアナログ信号に対して） を創成し、 D ZAコ ンバータ 5d を通して メイ ン · アンプ 6 によ りサブ · ゥ一フ ァ 7 を駆動させるのである。 このよ う な再生形態を採る と、 メイ ン · ス ピーカ 4か ら低音楽器 のすベての音が再生された後、 サブ ' ゥ一フ ァ 7 か らその低音域の みが追加されても、 不自然な感じはしない。 その理由は、 人の聴覚 は低音域の分解能が中音域に比べて低く 、 楽器などの低音域の音を 認識する順序は、 まずその倍音を聴き分け、 次に低音域の音を耳よ り むし ろ体で感 じ る といわれてお り 、 従っ て低音域の倍音がメ イ ン · ス ピーカ 4 か ら再生され、 位相制御されたサブ · ウーフ ァの低 音域の音がサブ · ゥ一フ ァ 7 か ら追加再生されても、 その音域が低 い場合は、 人の聴覚はメイ ン · ス ピーカ一 4 から 出る低音域の音の 倍音とサブ · ゥ一フ ァ 7 か ら 出る低音域の音との時間差を聴き分け る こ とは事実上できない、 という点に求め られる。
図 2 は、 図 1 の本発明サブ · ウーフ ァ · システムのみを抽出した ブロ ッ ク 図で、 AZ Dコ ンバータ 5a に入力される信号は、 図 1 のプ リ - アンプ 2 以外の位置か ら取込むよ う に してもよい。 しかし、 A Z Dコ ンバータ 5a は C Dや D V Dに記録されているよ う なデジ夕 ル信号を直接取込むこ とはできないので、 デジタル信号を直接取込 む場合には、 図 3 に例示するよう に、 A / D コ ンバータ 5 a に代え、 デジタル · オーディ オ ' イ ンタ一フェイ ス · ブロ ッ ク （ D A I プロ ッ ク） 5a' を使用する。 また、 口一パス ' フィ ルタ ' ブロ ッ ク 5 b、 イ コ ライザ 5e、 遅延ブロ ッ ク 5c は説明の便宜上分割して表示して いるが、 D S P 5 での処理は同時実行されるのが通常である。 もち ろん分割処理しても構わない。 産業上の利用可能性
本発明は以上の通 り であって、 実時間デジタル信号処理によるサ ブ ' ゥ一フ ァ ' システムにおいて、 メイ ン ' ス ピーカ とのク ロス ' オーバ一 · ポイ ン ト近傍で生じていた、 デジタル信号処理による群 遅延による位相干渉を、 この実時間デジタル信号処理系に遅延プロ ッ ク を入れ、 デジタル信号処理系で生じる群遅延時間を、 メイ ン ' ス ピーカ とのク ロス ■ オーバー · ポイ ン ト周波数の 1 波長に相当す る時間の整数倍の時間と一致するよ う に制御して解消するよ う に し たので、 聴感上、 不自然さ を感じさせず、 従って、 きわめて臨場感 にあふれた豊かな低域音を再現するサブ · ウーフ ァ · システムを提 供する こ とができる。 なお、 本発明方式を用いてもク ロス · オーバ ― · ポイ ン ト以下の超低音域の位相は合わせる こ とができない。 し かし、 従来のアナログ方式のサブ · ゥ一フ ァ · システムではク ロス · オーバ一 ■ ポイ ン ト とその上下の 1 / 2 オク ターブ程度の音域に位 相干渉があっ たこ とに比べる と本発明は約 1 オク ターブの同位相領 域の拡大に相当する効果が得られる。 また、 直線位相の F I R フィ ルタを用い、 ク ロス · オーバ一周波数以下を更に帯域区分し、 それ ぞれを位相整合させる こ とで、 更に同位相に聞こえる領域を広げる こ とができる。

Claims

請求の範囲
1 A / D コ ンノ 一夕 ' ブロ ッ ク， ローパス ' フィ ルタ一 ' ブロ ッ ク， 遅延ブロ ッ ク， D / Aコ ンバータ ' ブロ ッ ク によ り形成した実 時間デジタル信号処理部と、 アナログ ' パヮ一 ' アンプと、 ス ピ一 力 とによ り サブ ' ゥーフ ア システムを構成し、 前記デジタル信号処 理部の群遅延時間を、 メイ ン · ス ピーカ とのク ロス · ォ一バ一 · ポ ィ ン ト周波数の 1 波長に相当する時間の整数倍の時間と一致する よ う に、 前記遅延プロ ッ クの遅延時間を設定して処理するよ う に した こ とを特徴とするサブ ' ゥ一フ ァ · システム。
2 ローノ ス -フイ レターに【ま、 D S P (Digi tal Signal Processor) に よ る F I R ( Fini te Impulse Response) タ イ プ又は I I R
( Inf ini te Impulse Re s pons e) タイ プ若し く は F I R と I I Rの ノヽイ ブ リ ツ ド タイ プのデジタル ' フ ィ ルタ を用 いた請求項 1 のサ ブ ' ゥ—フ ァ · システム。 3 設定するデジタル信号処理部の群遅延時間は、 メイ ン ' ス ピー 力一とのク ロス . オーバ一 · ポイ ン トの周波数の 1 波長に相当する 時間 （例えば 100Hz の場合は 1 / 100秒） の整数倍の時間のなかで、 遅延ブロ ッ ク の遅延時間をゼロ と したときの群遅延時間よ り 長いも のの中で最も短いもの と一致するよう に、 遅延プロ ッ クの遅延時間 を自動設定し、 手動でその時間を微調整できるよう にした請求項 1 又は 2 のサブ · ウーフ ァ · システム。
4 請求項 1 ~ 3 のいずれかにおいて設定した遅延時間に、 手動ま たはシステムのオフセッ ト値 （初期値） と して、 リ スナーか ら メイ ン · ス ピーカ一までの距離と リ スナーか らサブ · ゥ一フ ァ までの距 離の差を入力 して時間に換算し、 前記群遅延時間に反映させる と共 に、 手動でその時間を微調整できるよ う にしたサブ ' ゥ一フ ァ · シ ステム。
5 請求項 1 〜 4 のいずれかにおいて設定した遅延時間に、 ク ロ ス · オーバ一 · ポイ ン ト におけるメイ ン · ス ピーカ一自体の位相角 とサブ · ゥ一フ ァ 自体の位相角に差がある場合、 その位相角の差を 手動またはシステムのオフセッ ト値と して入力 して時間に換算し、 前記群遅延時間に反映させる と共に、 手動でその時間を微調整でき るよう にしたサブ · ゥ一フ ァ · システム。
6 請求項 1 〜 5 のいずれかの A / D コ ンバータ ' ブロ ッ ク を、 デ ジタル ' オーディ オ ' イ ンタ一フェース · ブロ ッ ク に変更し、 C D、 D V Dなどの再生機及びデジタル · プリ アンプ， デジタル · チャ ン ネル · デバイ ダなどか らのデジタル信号を直接入力できるよ う に し たサブ ' ゥ一フ ァ · システム。
7 請求項 1 ~ 6 のいずれかのサブ ' ゥ一フ ァ · システムにおいて、 D Z Aコ ンパ一夕ブロ ッ ク をデジタル ■ ォ一ディ ォ · イ ンタ一フエ —ス ' ブロ ッ ク に変更し、 アナログ ' パワーアンプをデジタル ' パ ヮ一アンプに置き換えたサブ · ゥ一フ ァ · システム。
8 請求項 1 〜 7 のいずれかの実時間デジタル信号処理部に、 サ ブ ' ゥ一フ ァ ' ユニッ ト に固有の、 或いは、 該ユニッ ト とス ピーカ ― · ボッ クス との組み合わせで生ずる周波数レスポンス及びノ又は 位相レスポンスの ピーク、 ディ ッ プを平坦又はサブ · ゥ一フ ァ に適 した特性に補正するイ コ ライザ一 · ブロ ッ ク を付加したサブ ' ウー フ ァ · システム。
9 請求項 1 〜 8 のいずれかの実時間デジタル信号処理部に、 サ ブ ' ゥ一フ ァ . ユニッ トに固有の、 或いは、 ス ピーカ一 ' ボッ クス との組み合わせで生ずる周波数レスポンスの低音域の低下を平坦に 補正するイ コ ライザー · ブロ ッ ク を付加したサブ · ゥ一フ ァ · シス テム。
10 請求項 9 のイ コ ライザ · ブロ ッ ク を、 A /D コ ンバータの前、 あるいは、 Dノ Aコ ンバータの後のアナログ ' ブロ ッ クにも設けた サブ ' ゥ一フ ァ · システム。
11 請求項 8 ~ 9 における補正は、 その補正内容を音作り のため手 動で微調整できるよう にしたサブ · ゥ一フ ァ · システム。
12 請求項 1 ~ 11 のいずれかにおけるサブ · ウーフ ァ用のパワー · アンプに代え、 任意のパワー · アンプを組合わせて使用するよ う に したサブ · ゥ一フ ァ · システム。
13 任意のパワー · アンプと任意のサブ · ゥ一フ ァ を組合せたサブ • ゥ一フ ァ ' システムにおいて、 請求項 1 ~ 12 のいずれかの実時間 デジタル信号処理部を使用するサブ · ゥ一フ ァ · システム。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100945751B1 (ko) * 2002-12-24 2010-03-08 삼성전자주식회사 컴퓨터장치
US20040175152A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-09 Haw-Renn Chen Method and apparatus of versatile audio video system
US8170233B2 (en) * 2004-02-02 2012-05-01 Harman International Industries, Incorporated Loudspeaker array system
EP1732354A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-13 TCL Thomson Electronics Europe SAS Monolithic device with an acoustic system
JP2006014367A (ja) * 2005-08-05 2006-01-12 Pioneer Electronic Corp 音声データ処理方法
KR100813272B1 (ko) * 2006-12-20 2008-03-13 삼성전자주식회사 스테레오 스피커를 이용한 저음 보강 장치 및 방법
US20100229008A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Tsuoe-Hsiang Liao Sound Effect Power Supply Configuration
US9337793B2 (en) * 2012-01-17 2016-05-10 Jack Nilsson Orthogonal ergonomic speaker
US9524098B2 (en) 2012-05-08 2016-12-20 Sonos, Inc. Methods and systems for subwoofer calibration
CN102724607A (zh) * 2012-06-12 2012-10-10 东莞市龙健电子有限公司 一种数字矩阵音箱管理器
TWI651970B (zh) * 2017-01-25 2019-02-21 佳世達科技股份有限公司 分音裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61244193A (ja) * 1985-04-22 1986-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音質調整装置
JPH1011078A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Sony Corp 音響装置用調整装置
JPH10284965A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Alpine Electron Inc オーディオ装置の制御帯域決定方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1516935A (en) * 1976-03-24 1978-07-05 Decca Ltd Loudspeaker systems
US5910991A (en) * 1996-08-02 1999-06-08 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for a speaker for a personal computer for selective use as a conventional speaker or as a sub-woofer
FI105522B (fi) * 1996-08-06 2000-08-31 Sample Rate Systems Oy Järjestely kotiteatteri- tai muussa äänentoistolaitteistossa
JP3513850B2 (ja) * 1997-11-18 2004-03-31 オンキヨー株式会社 音像定位処理装置および方法
US6546298B1 (en) * 1998-06-17 2003-04-08 Micron Technology, Inc. Speaker apparatus and a computer system incorporating same
US6687379B1 (en) * 2001-05-04 2004-02-03 Thiel Audio Products System and method for adjusting the low-frequency response of a crossover that supplies signal to subwoofers in response to main-speaker low-frequency characteristics

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61244193A (ja) * 1985-04-22 1986-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音質調整装置
JPH1011078A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Sony Corp 音響装置用調整装置
JPH10284965A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Alpine Electron Inc オーディオ装置の制御帯域決定方法

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