WO2015141111A1 - オーディオ信号処理装置 - Google Patents

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gain
signal
unit
signal processing
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正輝 鎌田
一敦 大栗
良城 首藤
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ソニー株式会社
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    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007—Protection circuits for transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • 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 disclosure relates to an audio signal processing apparatus including processing for dividing an audio signal into a plurality of frequency bands.
  • Patent Document 1 describes a technique for preventing distortion sound from being generated in a speaker due to an output audio signal.
  • Patent Document 1 discloses a first correction signal for dividing an audio signal into a plurality of bands and dynamically correcting the signal level of each band, and a first correction signal for dynamically correcting the signal level of all bands. 2 correction signals are generated.
  • the device described in Patent Document 1 is said to be able to effectively correct audio signals for each band while suppressing the generation of distorted sound in the speaker over the entire band.
  • the characteristics are set so that each band partially overlaps. This is for smooth connection between bands. Therefore, signals near the boundary between the two bands are included in both bands.
  • the above-described band division type compressor described in Patent Document 1 performs gain limitation based only on an input signal, and does not consider the state of the speaker unit (input power, temperature, etc.). For this reason, the speaker unit performance may not be sufficiently exhibited due to excessive gain limitation that is more than necessary, or the speaker unit may be destroyed due to insufficient limitation, making it difficult to perform appropriate gain limitation. Met.
  • the gain of the audio signal is limited for each divided band, for example, when the level of the high frequency audio signal is detected to be excessive, the gain of the high frequency audio signal is limited.
  • the audio signal detected to be excessive remains in the middle range, there is a possibility that the high frequency speaker unit may be damaged by this component.
  • the high-frequency speaker unit generally has a lower allowable input level than the mid-frequency speaker unit, and even if the gain limitation for the high-frequency signal is made, the gain limitation for the mid-frequency signal is not made. In some cases, an excessive component in the mid-range signal is leaked into the high-frequency signal, so that the high-frequency speaker unit may be damaged.
  • an object of the present disclosure is to perform appropriate gain limitation by performing gain limitation based on the state of the speaker unit, and in the case where the gain is limited for each band, leakage from other bands is possible. It is an object of the present invention to provide an audio signal processing apparatus that prevents the speaker unit from being damaged by dust.
  • the present disclosure includes a prediction unit that predicts states of a plurality of speaker units to which audio signals of a plurality of bands are respectively supplied;
  • An audio signal processing apparatus comprising: a gain limiting unit that substantially limits a gain of an output audio signal in accordance with a prediction result of the prediction unit.
  • the state of the speaker is predicted, and the gain is limited based on the prediction result, so that appropriate gain limitation is possible. Furthermore, when an excessive level exceeding the threshold value is input, it is possible to reliably prevent destruction of the speaker by limiting the gain of the signal in the adjacent band. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. It is a graph of the impedance frequency characteristic of a tweeter. It is a state transition figure showing control processing of a 1st embodiment of this indication.
  • It is a block diagram showing an example of composition of a 2nd embodiment of this indication. It is a graph which shows roughly the characteristic of the parametric equalizer used for a 2nd embodiment of this indication. It is a graph which shows the specific example of the frequency characteristic of the low cut filter used for 2nd Embodiment of this indication.
  • Gain control will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1A shows conventional gain control.
  • the input audio signal is divided into bands, and a low-frequency signal, a mid-frequency signal, and a high-frequency signal are formed as output audio signals.
  • a low-frequency signal is supplied to a low-frequency speaker unit (referred to as a woofer as appropriate)
  • a mid-frequency signal is supplied to a mid-range speaker unit (referred to as a mid-range as appropriate)
  • a high-frequency signal is used for a high frequency Supplied to a speaker unit (referred to as a tweeter as appropriate).
  • these speaker units are dynamic speakers.
  • the present disclosure can be applied not only to a three-way system having three speakers but also to a two-way system including two speakers, for example, a mid-low range speaker (mid bus) and a tweeter.
  • FIG. 1A as indicated by the hatched area, for example, when an excessive level audio signal having a frequency component near the boundary between the middle band and the high band is supplied, the gain for the high band signal is lowered to protect the tweeter.
  • the level of excessive input for the mid range is greater than the excessive input for the tweeter, so there is no gain limitation on the mid-range signal or a small amount as shown in FIG. 1A.
  • the gain is limited.
  • an excessive signal for the tweeter remains in the mid-range signal. And this component leaked into the output signal with respect to a tweeter, and there was a danger that a tweeter will be destroyed.
  • a digital audio signal from a sound source (not shown) is supplied to the input terminal 1.
  • the sound source is a digital audio signal stored in a USB (Universal Serial Bus) memory, an audio signal reproduced from a disc-shaped recording medium such as a CD (Compact Disk), a broadcast audio signal received by a tuner, or the like.
  • USB Universal Serial Bus
  • CD Compact Disk
  • the input digital audio signal is supplied to the band division unit.
  • the band dividing unit is configured by a high-pass filter 2H, a band-pass filter 2M, and a low-pass filter 2L each having a digital filter configuration.
  • the high-frequency signal output from the high-pass filter 2H is supplied to the gain control amplifier 3H
  • the mid-frequency signal output from the band-pass filter 2M is supplied to the gain control amplifier 3M
  • the low-frequency signal output from the low-pass filter 2L It is supplied to the gain control amplifier 3L.
  • the gains of these gain control amplifiers 3H, 3M and 3L are controlled according to the gain control signal from the state transition control unit 15.
  • the gain control amplifiers 3H, 3M and 3L have a function as an attenuator.
  • the output signals of the gain control amplifiers 3H, 3M, and 3L are added by the adder 4.
  • the output signal of the adder 4 is supplied to the D / A converter 5 and converted into an analog audio signal.
  • An output signal of the D / A converter 5 is supplied to the amplifier 6.
  • the output signal of the amplifier 6 is supplied to the tweeter 8H and the mid range 8M via the capacitors 7H and 7M, and the output signal of the amplifier 6 is supplied to the woofer 8L.
  • Capacitors 7H and 7M constitute a network circuit. For simplicity, only a capacitor is used, but a network circuit constituted by a capacitor and an inductance may be used.
  • a configuration for forming a gain control signal for the gain control amplifiers 3H, 3M, and 3L will be described.
  • the output signal of the adder 4 is supplied to the tweeter band separator 11T, the mid-range band separator 11M, and the woofer band separator 11W.
  • These band separators 11T, 11M, and 11W separate the signals supplied to the tweeter 8H, the mid range 8M, and the woofer 8W in consideration of the frequency characteristics of the network circuit.
  • FIG. 3 shows the impedance frequency characteristics of the tweeter 8H including the speaker network circuit.
  • the tweeter band separator 11T for digital frequency processing is designed using, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter by simulating the inverse characteristic of this frequency characteristic.
  • FIR Finite Impulse Response
  • the other mid-range band separator 11M and woofer band separator 11W are similarly designed.
  • the output signals of the tweeter band separator 11T, the mid-range band separator 11M and the woofer band separator 11W are supplied to the power calculation circuits 12T, 12M and 12W.
  • the power calculation circuits 12T, 12M, and 12W are circuits that calculate power by, for example, root mean square.
  • the output signals of the power calculation circuits 12T, 12M and 12W are supplied to the temperature prediction units 13T, 13M and 13W.
  • the temperature prediction units 13T, 13M, and 13W predict the temperature of each speaker unit using the heat dissipation model of each speaker unit.
  • the temperature of the speaker unit is, for example, the temperature of the voice coil.
  • the temperature of the magnetic circuit as well as the voice coil may be predicted.
  • a prediction formula between power and temperature is obtained for a speaker unit to be used in advance, and the temperature is predicted using this prediction formula. Prediction of temperature is performed in a preset cycle. Predetermining the relationship between power and temperature for the speaker unit that is actually used, predicting the temperature, and limiting the gain so that the speaker unit (voice coil, magnetic circuit, etc.) does not become hot. In addition, it is possible to reduce the possibility that the speaker unit is destroyed due to insufficient restriction, and appropriate gain restriction is possible.
  • Predicted temperature data is supplied to the LR comparators 14T, 14M and 14W, respectively.
  • the temperature is predicted in each of the L (left) channel and the R (right) channel.
  • the LR comparators 14T, 14M, and 14W are selectors for adopting the higher temperature among the temperatures predicted in the left and right channels.
  • Predicted temperature data is supplied to the state transition control unit 15.
  • the state transition control unit 15 compares the predicted temperature data with a plurality of threshold values, and forms a control signal that limits the gain according to the comparison result. From the state transition control unit 15, a control signal SH for controlling the gain of the gain control amplifier 3H, a control signal SM for controlling the gain of the gain control amplifier 3M, and a gain of the gain control amplifier 3L are controlled. Control signal SL is output.
  • the configuration is shown as a separate block for each function, but may be configured by a DSP (Digital Signal Processor). That is, the tweeter band separator 11T, the mid-range band separator 11M, the woofer band separator 11W, the power calculation circuits 12T, 12M, 12W, the temperature prediction units 13T, 13M, 13W, and the LR comparators 14T, 14M, 14W are connected to the DSP. It may be realized as a function. Further, the state transition control unit 15 may also be realized by a DSP function.
  • DSP Digital Signal Processor
  • Tv When the predicted temperature Tv rises and exceeds a threshold value T1 (eg, 130 ° C.) (Tv> T1), the state changes from state 0 to state 1. In state 1, the gain control amount is -1 [dB], and the signal gain is limited. When the predicted temperature Tv decreases and the relationship of Tv ⁇ T1-Tdiff is satisfied, the state returns from state 1 to state 0, and the gain limitation is released.
  • T1 eg, 130 ° C.
  • state 1 when the predicted temperature Tv further increases and the predicted temperature Tv exceeds a threshold value T2 (> T1, for example, 140 ° C.) (Tv> T2), the state changes from state 1 to state 2. Change. In state 2, the gain limit amount is set to ⁇ 2 [dB], and the signal gain is further limited. When the predicted temperature Tv decreases and the relationship of Tv ⁇ T2-Tdiff is satisfied, the state returns from state 2 to state 1, and the gain limit amount is set to -1 [dB]. Further, if the predicted temperature decreases, the state returns to state 0.
  • T2 a threshold value
  • state 2 when the predicted temperature Tv further increases and the predicted temperature Tv exceeds a threshold T3 (> T2, for example, 150 ° C.) (Tv> T3), the state changes from state 2 to state 3. Change. In state 3, the gain limit amount is set to ⁇ 4 [dB], and the signal gain is further limited. When the predicted temperature Tv decreases and the relationship of Tv ⁇ T3-Tdiff is satisfied, the state returns from state 3 to state 2, and the gain limit amount is set to ⁇ 2 [dB]. Further, if the predicted temperature decreases, the process returns to state 1.
  • T3 a threshold
  • T3 for example, 150 ° C.
  • the same processing as the processing related to the high frequency signal (signal to the tweeter) described above is performed for the mid frequency signal (signal to the mid range) and the low frequency signal (signal to the woofer).
  • the threshold value and the gain limit amount are appropriately set according to each of the midrange and the woofer.
  • gain control is necessary for both the low-frequency signal and the high-frequency signal in the adjacent band.
  • the gain limitation is also compulsorily applied to the mid-range signal (signal to the mid range) and the low-frequency signal (signal to the woofer).
  • the gain limit amount is set to, for example, G3 ( ⁇ 4 [dB]) to the same extent as that related to the high frequency signal.
  • the gain limitation for only the mid-range signal (the signal for the mid range) is forcibly performed. By this processing, it is possible to reduce the possibility that the mid-range signal leaks into the high-frequency signal and the tweeter is destroyed.
  • Second Embodiment> “Configuration of Second Embodiment” The configuration of the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • a digital audio signal from a sound source (not shown) is supplied to the input terminal 1.
  • the input digital audio signal is supplied to the parametric equalizer 9A.
  • Two parametric equalizers 9B and 9C are connected in series to the parametric equalizer 9A.
  • the parametric equalizer 9A is a digital filter having a low cut characteristic. Its characteristics are controlled by a control signal Sl from the state transition control unit 15.
  • the parametric equalizer 9B is a digital filter having band stop characteristics. The characteristic is controlled by a control signal Sm from the state transition control unit 15.
  • the parametric equalizer 9C is a digital filter having a high cut characteristic. The characteristics are controlled by a control signal Sh from the state transition control unit 15.
  • the output signal of the parametric equalizer 9C is supplied to the D / A converter 5 and converted into an analog audio signal.
  • An output signal of the D / A converter 5 is supplied to the amplifier 6.
  • the output signal of the amplifier 6 is supplied to the tweeter 8H and the mid range 8M via the capacitors 7H and 7M, and the output signal of the amplifier 6 is supplied to the woofer 8L.
  • Capacitors 7H and 7M constitute a network circuit. For simplicity, only a capacitor is used, but a network circuit constituted by a capacitor and an inductance may be used.
  • the configuration for forming the control signals Sl, Sm, Sh for the parametric equalizers 9A, 9B, 9C is the same as that of the first embodiment described above. That is, the tweeter band separator 11T, the mid-range band separator 11M, and the woofer band separator 11W separate the signals supplied to the tweeter 8H, the mid-range 8M, and the woofer 8W in consideration of the frequency characteristics of the network circuit.
  • the separated signals are supplied to the power calculation circuits 12T, 12M and 12W, the power of each signal is calculated, and the temperature of each speaker unit is predicted from the power by the temperature prediction units 13T, 13M and 13W.
  • a prediction formula between power and temperature is obtained for a speaker unit to be used in advance, and the temperature is predicted using this prediction formula. Prediction of temperature is performed in a preset cycle. The relationship between power and temperature is determined in advance for the speaker unit that is actually used, the temperature is predicted, and the characteristics are controlled so that the speaker unit (voice coil, magnetic circuit, etc.) does not become hot. Or the possibility that the restriction is insufficient and the speaker unit is destroyed can be reduced, and appropriate control becomes possible. Further, the higher data is selectively used among the temperatures predicted in the left and right channels by the LR comparators 14T, 14M and 14W.
  • Predicted temperature data is supplied to the state transition control unit 15.
  • the state transition control unit 15 compares the predicted temperature data with a plurality of threshold values, and forms control signals Sl, Sm, and Sh that control the characteristics of the parametric equalizer according to the comparison result.
  • the comparators 14T, 14M, and 14W may be realized as a DSP function. Further, the state transition control unit 15 may also be realized by a DSP function.
  • FIG. 6 schematically shows the frequency characteristics.
  • FIG. 6A shows the characteristics of the parametric equalizer 9A.
  • the cut-off frequency is controlled to change to fc1, fc2, and fc3 by the control signal S1. As the cut-off frequency increases, the low-frequency component to be cut increases.
  • An example of a specific frequency characteristic of the parametric equalizer 9A is shown in FIG.
  • the parametric equalizer 9A may have a characteristic in which the cutoff frequency is fixed and the attenuation curve differs according to the control signal Sl. As the attenuation curve becomes gentler, the low frequency component to be cut increases.
  • the parametric equalizer 9B has a band stop characteristic for attenuating a band component centered on the frequency f 0 .
  • the width of the attenuation band has different characteristics. As the attenuation band width is wider, the attenuation amount of the mid-frequency component increases.
  • FIG. 6D shows the characteristics of the parametric equalizer 9C.
  • the cut-off frequency is controlled to change to fc1, fc2, and fc3 by the control signal Sh. The lower the cutoff frequency, the higher the high frequency component that is cut.
  • the parametric equalizer 9A may have a characteristic in which the cutoff frequency is fixed and the attenuation curve differs according to the control signal Sl. The gentler the attenuation curve, the higher the high frequency component that is cut.
  • the operation relating to the low frequency signal (signal to the woofer) of the state transition control unit 15 will be described.
  • four states (state 0, state 1, state 2, state 3) are prepared according to the predicted temperature (denoted as Tv).
  • Tv predicted temperature
  • the state 0 is a normal state and is fc 0 (for example, 20 Hz) having the lowest cutoff frequency.
  • the state changes from state 0 to state 1.
  • T1 for example, 150 ° C.
  • T1 for example, 150 ° C.
  • the cutoff frequency is set to fc 1 (for example, 50 Hz), and the amount of the low frequency signal is limited.
  • Tv ⁇ T1-Tdiff the predicted temperature Tv decreases (Tv ⁇ T1-Tdiff)
  • the state returns from state 1 to state 0, and the cutoff frequency returns to fc 0 .
  • state 1 when the predicted temperature Tv further increases and the predicted temperature Tv exceeds a threshold value T2 (> T1, for example, 180 ° C.) (Tv> T2), the state changes from state 1 to state 2.
  • T2 a threshold value
  • T2 for example, 180 ° C.
  • T2 180 ° C.
  • the cut-off frequency is set to fc 2 (for example, 100 Hz), and the amount of the low frequency signal is limited to a smaller amount.
  • Tv ⁇ T2-Tdiff the predicted temperature Tv decreases (Tv ⁇ T2-Tdiff)
  • the state returns from state 2 to state 1 and the cutoff frequency returns to fc 1 .
  • the state returns to state 0.
  • state 2 when the predicted temperature Tv further increases and the predicted temperature Tv exceeds a threshold T3 (> T2, for example, 200 ° C.) (Tv> T3), the state changes from state 2 to state 3. Change.
  • the cut-off frequency is set to fc 3 (for example, 150 Hz), and the amount of the low-frequency signal is limited to a smaller amount. If the predicted temperature Tv is satisfied relationship decreases (Tv ⁇ T3-Tdiff), the state returns from the state 3 to state 2, the cutoff frequency is returned to fc 2. Further, if the predicted temperature decreases, the process returns to state 1.
  • FIG. 9 shows a simulation result of a change in predicted temperature when the above-described parametric equalizer 9A is controlled.
  • FIG. 9A shows a change in cutoff frequency (change in state)
  • FIG. 9B shows a change in predicted temperature.
  • the predicted temperature changes as indicated by TE1 in FIG. 9B.
  • the control is performed as in the second embodiment of the present disclosure, the predicted temperature changes as indicated by TE2 in FIG. 9B. That is, according to the present disclosure, it is possible to suppress an increase in the temperature of the speaker unit (woofer) and to reduce the possibility of the speaker unit being destroyed.
  • the same processing as the processing related to the low frequency signal (signal to the woofer) described above is also performed for the mid frequency signal (signal to the mid range) and the high frequency signal (signal to the tweeter).
  • the threshold value and the cutoff frequency are appropriately set according to each of the mid range and the tweeter.
  • the signal amount is reduced most for the mid-range signal (signal for the mid range) and the high-frequency signal (signal for the tweeter). It is controlled to be in a state.
  • this processing it is possible to reduce the possibility that the low frequency signal leaks into the mid frequency signal and the midrange is destroyed. In this case, only the processing for the mid-range signal may be performed.
  • this indication can also take the following structures.
  • a prediction unit that predicts the state of a plurality of speaker units to which audio signals of a plurality of bands are supplied, respectively;
  • An audio signal processing apparatus comprising: a gain limiting unit that substantially limits a gain of an output audio signal in accordance with a prediction result of the prediction unit.
  • the gain limiting unit limits the gain of the output audio signal in an adjacent band when an abnormal signal is input.
  • the gain limiting unit is a band dividing unit that divides an input audio signal into a plurality of bands;
  • the audio signal processing apparatus according to (1), further comprising: a plurality of gain control amplifiers that are supplied with the signals of the plurality of bands and limit the gains of the signals of the plurality of bands according to a prediction result of the prediction unit.
  • the gain limiting unit has a plurality of equalizers connected in series to which an input audio signal is supplied, The audio signal processing device according to (1), wherein characteristics of the plurality of equalizers are controlled according to a prediction result of the prediction unit.
  • the audio signal processing device according to any one of (1) to (4), wherein the prediction unit predicts a temperature of the speaker unit.
  • the audio signal processing device (6) The audio signal processing device according to (5), wherein the prediction unit predicts the temperature of the speaker unit from the power of the audio signal corresponding to the plurality of bands. (7) The audio signal processing apparatus according to (6), wherein the gain limiting unit increases the gain limiting amount as the predicted temperature increases. (8) The audio signal processing device according to (6), wherein the gain limiting unit compares the predicted temperature with a preset threshold and limits the gain according to a comparison result. (9) The audio signal processing device according to (8), wherein the gain limiting unit limits the gain of the output audio signal in an adjacent band when the predicted temperature exceeds a maximum threshold value.
  • the audio signal processing device according to any one of (1) to (9), wherein the temperature of the speaker unit is a temperature of a voice coil of the speaker unit.
  • the prediction unit predicts a temperature of the voice coil from power of an audio signal corresponding to the plurality of bands.
  • the first embodiment is configured to limit the gain using the gain control amplifier
  • the second embodiment is configured to control the characteristics of the parametric equalizer.
  • a configuration combining a gain control amplifier and a parametric equalizer is possible.
  • a gain control amplifier may be used for a signal supplied to a tweeter
  • a parametric equalizer may be used for a signal supplied to a woofer and a mid range.

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Abstract

複数の帯域のオーディオ信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットの状態を予測する予測部と、予測部の予測結果に応じて出力オーディオ信号のゲインを実質的に制限するゲイン制限部とを備えるオーディオ信号処理装置である。スピーカユニットの状態の予測は、スピーカユニットの温度を予測することによってなされる。 図２

Description

オーディオ信号処理装置
　本開示は、オーディオ信号を複数の周波数帯域に分割する処理を含むオーディオ信号処理装置に関する。
　従来からオーディオ信号を複数の周波数帯域に分割する処理がなされている。例えば、下記の特許文献１には、出力されるオーディオ信号によってスピーカで歪み音が発生することを防止する技術が記載されている。特許文献１に記載のものは、オーディオ信号を複数の帯域に分割し、各帯域の信号レベルをダイナミックに補正するための第１補正信号と、全帯域の信号レベルをダイナミックに補正するための第２補正信号とを生成するようにしている。特許文献１に記載のものは、スピーカにおける歪音の発生を全帯域的に抑制しつつ、オーディオ信号の補正を帯域毎に効果的に行うことができるとされている。
　複数の周波数帯域にオーディオ信号を周波数分割する場合、各帯域同士が一部重なり合うように、特性が設定される。これは、帯域間のつながりをスムーズとするためである。したがって、二つの帯域の境界付近の信号が両方の帯域に含まれている。
特開２０１２－０２８８３４号公報
　上述した特許文献１に記載の帯域分割型コンプレッサは、入力信号のみを基にゲイン制限を行うもので、スピーカユニットの状態（投入パワー、温度等）については考慮されていなかった。そのため、必要以上に過度なゲイン制限がなされてスピーカユニットの性能が十分に発揮できない場合や、制限が足りないで、スピーカユニットが破壊されてしまう場合が生じ、適切なゲイン制限を行うことが困難であった。
　さらに、分割された帯域毎にオーディオ信号のゲインを制限する場合、例えば高域オーディオ信号のレベルが過大と検出されると、高域オーディオ信号のゲインが制限される。しかしながら、過大と検出されるオーディオ信号が中域に残っているので、この成分によって高域スピーカユニットが破損するおそれがあった。一般的に、中域スピーカユニットに比して高域スピーカユニットの方が許容入力レベルが低いのが普通であり、高域信号に対するゲイン制限がなされても、中域信号に対するゲイン制限がなされない場合があり、中域信号の内の過大成分が高域信号にもれこむことによって、高域スピーカユニットが破損するおそれがあった。
　したがって、本開示の目的は、スピーカユニットの状態に基づくゲイン制限を行うことによって、適切なゲイン制限を行うことができ、また、帯域毎にゲインを制限する場合に、他の帯域からのもれこみによってスピーカユニットが破損するおそれを防止したオーディオ信号処理装置を提供することである。
　本開示は、複数の帯域のオーディオ信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットの状態を予測する予測部と、
　予測部の予測結果に応じて出力オーディオ信号のゲインを実質的に制限するゲイン制限部と
　を備えるオーディオ信号処理装置である。
　少なくとも一つの実施の形態によれば、本開示では、スピーカの状態を予測し、予測結果に基づいてゲイン制限を行うので、適切なゲイン制限が可能となる。さらに、しきい値を超えるような過大なレベルが入力された場合には、隣接帯域の信号のゲインを制限することによって、スピーカの破壊を確実に防止することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であっても良い。
本開示の処理の説明に用いるグラフである。 本開示の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 ツイーターのインピーダンス周波数特性のグラフである。 本開示の第１の実施の形態の制御処理を示す状態遷移図である。 本開示の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本開示の第２の実施の形態に使用するパラメトリックイコライザの特性を概略的に示すグラフである。 本開示の第２の実施の形態に使用するローカットフィルタの周波数特性の具体例を示すグラフである。 本開示の第２の実施の形態の制御処理を示す状態遷移図である。 本開示の第２の実施の形態の制御動作のシミュレーション結果を示す略線図である。
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．第２の実施の形態＞
＜３．変形例＞
　なお、以下に説明する実施の形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
＜１．第１の実施の形態＞
「本開示のゲイン制御」
　図１を参照してゲイン制御について説明する。図１Ａは、従来のゲイン制御を示す。一例として、入力オーディオ信号が帯域分割され、出力オーディオ信号として低域信号、中域信号および高域信号が形成される。低域信号が低域用スピーカユニット（ウーファーと適宜称する）に対して供給され、中域信号が中域用スピーカユニット（ミッドレンジと適宜称する）に対して供給され、高域信号が高域用スピーカユニット（ツイーターと適宜称する）に対して供給される。例えばこれらのスピーカユニットは、ダイナミック型スピーカである。なお、３個のスピーカを有する３ウェイシステムに限らず、２個のスピーカ例えば中低域用スピーカ（ミッドバス）とツイーターとからなる２ウェイシステムに対しても本開示を適用できる。
　図１Ａにおいて、斜線領域で示すように、例えば中域と高域の境界付近の周波数成分を有する過大レベルのオーディオ信号が供給される場合、高域信号に対するゲインを下げてツイーターを保護するようになされている。一般的に、ミッドレンジにとっての過大入力のレベルは、ツイーターにとっての過大入力に比して大きいので、中域信号に対してのゲイン制限はなされないか、または図１Ａに示すように、少ない量のゲイン制限がなされる。その結果、中域信号には、ツイーターに対しての過大信号が残っていることになる。そして、この成分がツイーターに対する出力信号に漏れ込み、ツイーターが破壊される危険性があった。
　本開示は、図１Ｂに示すように、ツイーターに対しての異常な過大入力を検出した場合、他の全てのスピーカユニット（ミッドレンジおよびウーファー）に対して供給される信号（中域信号および低域信号）のゲインをツイーターの破壊のおそれがない程度に制限する。必要とされるゲイン制限は、隣接帯域（図１の例では、中域）のみでよいので、図１Ｃに示すように、中域信号のみのゲインを制限しても良い。このような制御によって、上述した例では、ツイーターにとって過大なレベルの信号成分が中域信号にも含まれなくでき、ツイーターが破壊されることを防止することができる。
「第１実施の形態の構成」
　図２を参照して本開示の第１の実施の形態の構成を説明する。入力端子１に対して音源（図示せず）からのデジタルオーディオ信号が供給される。音源は、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリに記憶されているデジタルオーディオ信号、ＣＤ(Compact Disk)等のディスク状記録媒体から再生されるオーディオ信号、チューナによって受信される放送オーディオ信号等である。
　入力デジタルオーディオ信号が帯域分割部に供給される。帯域分割部は、それぞれデジタルフィルタの構成のハイパスフィルタ２Ｈ、バンドパスフィルタ２Ｍおよびローパスフィルタ２Ｌによって構成されている。
　ハイパスフィルタ２Ｈから出力される高域信号がゲインコントロールアンプ３Ｈに供給され、バンドパスフィルタ２Ｍから出力される中域信号がゲインコントロールアンプ３Ｍに供給され、ローパスフィルタ２Ｌから出力される低域信号がゲインコントロールアンプ３Ｌに供給される。これらのゲインコントロールアンプ３Ｈ、３Ｍおよび３Ｌは、状態遷移制御部１５からのゲインコントロール信号に応じてゲインが制御される。ゲインコントロールアンプ３Ｈ、３Ｍおよび３Ｌは、アッテネータとしての機能を有する。
　ゲインコントロールアンプ３Ｈ、３Ｍ、３Ｌのそれぞれの出力信号が加算器４において加算される。加算器４の出力信号がＤ／Ａコンバータ５に供給され、アナログオーディオ信号に変換される。Ｄ／Ａコンバータ５の出力信号がアンプ６に供給される。アンプ６の出力信号がコンデンサ７Ｈおよび７Ｍを介してツイーター８Ｈおよびミッドレンジ８Ｍに供給され、アンプ６の出力信号がウーファー８Ｌに供給される。
　コンデンサ７Ｈおよび７Ｍは、ネットワーク回路を構成している。簡単化のため、コンデンサのみが使用されているが、コンデンサとインダクタンスとによって構成されるネットワーク回路を使用しても良い。
　ゲインコントロールアンプ３Ｈ、３Ｍ、３Ｌに対するゲインコントロール信号を形成する構成について説明する。加算器４の出力信号がツイーター帯域分離器１１Ｔ、ミッドレンジ帯域分離器１１Ｍ、ウーファー帯域分離器１１Ｗに対して供給される。これらの帯域分離器１１Ｔ、１１Ｍ、１１Ｗは、ネットワーク回路の周波数特性を勘案してツイーター８Ｈ、ミッドレンジ８Ｍおよびウーファー８Ｗにそれぞれ供給される信号を分離するものである。
　例えば図３は、スピーカネットワーク回路を含めたツイーター８Ｈのインピーダンス周波数特性を示す。図３に示すように、低域となるほどインピーダンスが上昇する特性のために、低域信号は、殆どツイーター８Ｈに入力されず、主たる入力が高域信号であることが分かる。本開示では、この周波数特性の逆特性を模擬してデジタル周波数処理上のツイーター帯域分離器１１Ｔを例えばＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタを用いて設計する。他のミッドレンジ帯域分離器１１Ｍおよびウーファー帯域分離器１１Ｗも同様に設計される。
　ツイーター帯域分離器１１Ｔ、ミッドレンジ帯域分離器１１Ｍおよびウーファー帯域分離器１１Ｗのそれぞれの出力信号がパワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍおよび１２Ｗに供給される。パワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍおよび１２Ｗは、例えば二乗平均によってパワーを計算する回路である。
　パワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍおよび１２Ｗの出力信号が温度予測部１３Ｔ、１３Ｍおよび１３Ｗに対して供給される。温度予測部１３Ｔ、１３Ｍおよび１３Ｗは、各スピーカユニットの放熱モデルを使用して各スピーカユニットの温度を予測する。スピーカユニットの温度は、例えばボイスコイルの温度である。ボイスコイルのみならず、磁気回路の温度も予測するようにしても良い。
　一例として、予め使用するスピーカユニットに関して、パワーと温度との予測式を求めておき、この予測式を使用して温度を予測するようになされる。温度の予測は、予め設定した周期で行われる。実際に使用するスピーカユニットに関してパワーと温度との関係を予め求め、温度を予測し、スピーカユニット（ボイスコイル、磁気回路等）が高温とならないように、ゲインを制限するので、過度な制限を行ったり、制限が不足してスピーカユニットが破壊されるおそれを少なくすることができ、適切なゲイン制限が可能となる。
　予測温度のデータがＬＲ比較器１４Ｔ、１４Ｍおよび１４Ｗにそれぞれ供給される。ステレオ２チャンネルシステムの場合には、Ｌ（左）チャンネルおよびＲ（右）チャンネルのそれぞれにおいて、温度が予測される。ＬＲ比較器１４Ｔ、１４Ｍおよび１４Ｗは、左右のチャンネルにおいて予測された温度の中で、より高い方の温度を採用するためのセレクタである。
　予測された温度データが状態遷移制御部１５に供給される。状態遷移制御部１５は、予測された温度データを複数のしきい値と比較して比較結果に応じてゲインを制限するコントロール信号を形成する。状態遷移制御部１５からは、ゲインコントロールアンプ３Ｈのゲインを制御するためのコントロール信号ＳＨと、ゲインコントロールアンプ３Ｍのゲインを制御するためのコントロール信号ＳＭと、ゲインコントロールアンプ３Ｌのゲインを制御するためのコントロール信号ＳＬとが出力される。
　なお、上述した説明および図２においては、機能毎に別々のブロックとして構成を示しているが、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)によって構成しても良い。すなわち、ツイーター帯域分離器１１Ｔ、ミッドレンジ帯域分離器１１Ｍ、ウーファー帯域分離器１１Ｗ、パワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍ、１２Ｗ、温度予測部１３Ｔ、１３Ｍ、１３Ｗ、ＬＲ比較器１４Ｔ、１４Ｍ、１４ＷをＤＳＰの機能として実現しても良い。さらに、状態遷移制御部１５もＤＳＰの機能で実現しても良い。
　図４および表１を参照して状態遷移制御部１５の高域信号（ツイーターに対する信号）に関する動作について説明する。一例として、予測された温度（Ｔｖと表記する）に応じて４個の状態（ステート０，ステート１，ステート２，ステート３）が用意されている。表１に示すように、ステート０は、通常状態であり、ゲイン制限は、なされない（リミットゲインＧ０＝０）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　予測された温度Ｔｖが上昇して、しきい値Ｔ１（例えば１３０℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ１）、ステート０からステート１に状態が変化する。ステート１では、ゲイン制御量が－１〔ｄＢ〕とされ、信号のゲインが制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ１－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート１からステート０に戻り、ゲイン制限が解除される。
　ステート１において、予測された温度Ｔｖがさらに上昇して、予測された温度Ｔｖがしきい値Ｔ２（＞Ｔ１、例えば１４０℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ２）、ステート１からステート２に状態が変化する。ステート２では、ゲイン制限量が－２〔ｄＢ〕とされ、信号のゲインがより制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ２－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート２からステート１に状態が戻り、ゲイン制限量が－１〔ｄＢ〕とされる。さらに、予測された温度が低下する場合には、ステート０に戻る。
　ステート２において、予測された温度Ｔｖがさらに上昇して、予測された温度Ｔｖがしきい値Ｔ３（＞Ｔ２、例えば１５０℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ３）、ステート２からステート３に状態が変化する。ステート３では、ゲイン制限量が－４〔ｄＢ〕とされ、信号のゲインがより制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ３－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート３からステート２に状態が戻り、ゲイン制限量が－２〔ｄＢ〕とされる。さらに、予測された温度が低下する場合には、ステート１に戻る。
　上述したＴdiffは、ステートを下げる方向にヒステリシスを設けるための値であり、例えばＴdiff＝１０℃とされる。ヒステリシスを設けることよって、ステートの変化の頻度を減少させ、音のふらつきが発生することを抑えることができる。
　上述した高域信号（ツイーターに対する信号）に関する処理と同様の処理が中域信号（ミッドレンジに対する信号）および低域信号（ウーファーに対する信号）に関しても行われる。しきい値、ゲイン制限量は、ミッドレンジおよびウーファーのそれぞれに応じて適切に設定されている。なお、中域信号に関して異常な入力が検出される場合には、隣接する帯域の低域信号および高域信号の両方に対するゲイン制御が必要である。
　予測された温度Ｔｖが最も高いしきい値Ｔ３を超えてステート３になる場合には、中域信号（ミッドレンジに対する信号）および低域信号（ウーファーに対する信号）に関してもゲイン制限が強制的になされる。一例として、ゲイン制限量が高域信号に関するものと同程度例えばＧ３（－４〔ｄＢ〕）とされる。または中域信号（ミッドレンジに対する信号）のみに対するゲイン制限が強制的になされる。この処理によって、中域信号が高域信号に対して漏れ込み、ツイーターが破壊されるおそれを減らすことができる。
＜２．第２の実施の形態＞
「第２実施の形態の構成」
　図５を参照して本開示の第２の実施の形態の構成を説明する。入力端子１に対して音源（図示せず）からのデジタルオーディオ信号が供給される。入力デジタルオーディオ信号がパラメトリックイコライザ９Ａに供給される。パラメトリックイコライザ９Ａに対して直列に２個のパラメトリックイコライザ９Ｂおよび９Ｃが接続される。
　パラメトリックイコライザ９Ａは、ローカットの特性を有するデジタルフィルタである。その特性が状態遷移制御部１５からのコントロール信号Ｓｌによって制御される。パラメトリックイコライザ９Ｂは、バンドストップの特性を有するデジタルフィルタである。その特性が状態遷移制御部１５からのコントロール信号Ｓｍによって制御される。パラメトリックイコライザ９Ｃは、ハイカットの特性を有するデジタルフィルタである。その特性が状態遷移制御部１５からのコントロール信号Ｓｈによって制御される。
　パラメトリックイコライザ９Ｃの出力信号がＤ／Ａコンバータ５に供給され、アナログオーディオ信号に変換される。Ｄ／Ａコンバータ５の出力信号がアンプ６に供給される。アンプ６の出力信号がコンデンサ７Ｈおよび７Ｍを介してツイーター８Ｈおよびミッドレンジ８Ｍに供給され、アンプ６の出力信号がウーファー８Ｌに供給される。コンデンサ７Ｈおよび７Ｍは、ネットワーク回路を構成している。簡単化のため、コンデンサのみが使用されているが、コンデンサとインダクタンスとによって構成されるネットワーク回路を使用しても良い。
　パラメトリックイコライザ９Ａ、９Ｂ、９Ｃに対するコントロール信号Ｓｌ、Ｓｍ、Ｓｈを形成する構成は、上述した第１の実施の形態と同様である。すなわち、ツイーター帯域分離器１１Ｔ、ミッドレンジ帯域分離器１１Ｍ、ウーファー帯域分離器１１Ｗによって、ネットワーク回路の周波数特性を勘案してツイーター８Ｈ、ミッドレンジ８Ｍおよびウーファー８Ｗにそれぞれ供給される信号を分離する。
　分離された信号がパワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍおよび１２Ｗに供給され、各信号のパワーが計算され、温度予測部１３Ｔ、１３Ｍおよび１３Ｗによって、パワーから各スピーカユニットの温度が予測される。第１の実施の形態と同様に、予め使用するスピーカユニットに関して、パワーと温度との予測式を求めておき、この予測式を使用して温度を予測するようになされる。温度の予測は、予め設定した周期で行われる。実際に使用するスピーカユニットに関してパワーと温度との関係を予め求め、温度を予測し、スピーカユニット（ボイスコイル、磁気回路等）が高温とならないように、特性を制御するので、過度な制限を行ったり、制限が不足してスピーカユニットが破壊されるおそれを少なくすることができ、適切な制御が可能となる。さらに、ＬＲ比較器１４Ｔ、１４Ｍおよび１４Ｗによって、左右のチャンネルにおいて予測された温度の中で、より高い方のデータが選択的に使用される。
　予測された温度データが状態遷移制御部１５に供給される。状態遷移制御部１５は、予測された温度データを複数のしきい値と比較して比較結果に応じてパラメトリックイコライザの特性を制御するコントロール信号Ｓｌ、Ｓｍ、Ｓｈを形成する。
　なお、第１の実施の形態と同様に、ツイーター帯域分離器１１Ｔ、ミッドレンジ帯域分離器１１Ｍ、ウーファー帯域分離器１１Ｗ、パワー計算回路１２Ｔ、１２Ｍ、１２Ｗ、温度予測部１３Ｔ、１３Ｍ、１３Ｗ、ＬＲ比較器１４Ｔ、１４Ｍ、１４ＷをＤＳＰの機能として実現しても良い。さらに、状態遷移制御部１５もＤＳＰの機能で実現しても良い。
「パラメトリックイコライザの特性例」
　図６を参照してパラメトリックイコライザ９Ａ、９Ｂ、９Ｃの特性について説明する。図６は、周波数特性を概略的に示している。図６Ａは、パラメトリックイコライザ９Ａの特性を示す。コントロール信号Ｓｌによって、カットオフ周波数がｆc1、ｆc2、ｆc3と変化するように制御される。カットオフ周波数が高くなるほど、カットされる低域成分が増加する。パラメトリックイコライザ９Ａの具体的な周波数特性の例を図７に示す。
　図６Ｂに示すように、カットオフ周波数が固定で、コントロール信号Ｓｌに応じて減衰カーブが異なる特性をパラメトリックイコライザ９Ａが持つようにしても良い。減衰カーブが緩やかとなるほど、カットされる低域成分が増加する。
　パラメトリックイコライザ９Ｂは、図６Ｃに示すように、周波数ｆ0を中心とする帯域の成分を減衰させるバンドストップ特性を有する。コントロール信号Ｓｍによって、減衰する帯域の幅が異なる特性を有する。減衰の帯域の幅が広いほど、中域成分の減衰量が増加する。
　図６Ｄは、パラメトリックイコライザ９Ｃの特性を示す。コントロール信号Ｓｈによって、カットオフ周波数がｆc1、ｆc2、ｆc3と変化するように制御される。カットオフ周波数が低くなるほど、カットされる高域成分が増加する。
　図６Ｅに示すように、カットオフ周波数が固定で、コントロール信号Ｓｌに応じて減衰カーブが異なる特性をパラメトリックイコライザ９Ａが持つようにしても良い。減衰カーブが緩やかとなるほど、カットされる高域成分が増加する。
　図８および表２を参照して状態遷移制御部１５の低域信号（ウーファーに対する信号）に関する動作について説明する。一例として、予測された温度（Ｔｖと表記する）に応じて４個の状態（ステート０，ステート１，ステート２，ステート３）が用意されている。表２に示すように、ステート０は、通常状態であり、カットオフ周波数が最も低いｆc0（例えば２０Hz）とされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　予測された温度Ｔｖが上昇して、しきい値Ｔ１（例えば１５０℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ１）、ステート０からステート１に状態が変化する。ステート１では、カットオフ周波数がｆc1（例えば５０Hz）とされ、低域信号の量が制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ１－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート１からステート０に状態が戻り、カットオフ周波数がｆc0に戻る。
　ステート１において、予測された温度Ｔｖがさらに上昇して、予測された温度Ｔｖがしきい値Ｔ２（＞Ｔ１、例えば１８０℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ２）、ステート１からステート２に状態が変化する。ステート２では、カットオフ周波数がｆc2（例えば１００Hz）とされ、低域信号の量がより少ないものに制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ２－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート２からステート１に状態が戻り、カットオフ周波数がｆc1に戻る。さらに、予測された温度が低下する場合には、ステート０に状態が戻る。
　ステート２において、予測された温度Ｔｖがさらに上昇して、予測された温度Ｔｖがしきい値Ｔ３（＞Ｔ２、例えば２００℃）を超えると（Ｔｖ＞Ｔ３）、ステート２からステート３に状態が変化する。ステート３では、カットオフ周波数がｆc3（例えば１５０Hz）とされ、低域信号の量がより少ないものに制限される。予測された温度Ｔｖが低下して（Ｔｖ＜Ｔ３－Ｔdiff）の関係が満たされると、ステート３からステート２に状態が戻り、カットオフ周波数がｆc2に戻る。さらに、予測された温度が低下する場合には、ステート１に戻る。
　上述したＴdiffは、ステートを下げる方向にヒステリシスを設けるための値であり、例えばＴdiff＝１０℃とされる。ヒステリシスを設けることよって、ステートの変化の頻度を減少させ、音のふらつきが発生することを抑えることができる。
　上述したパラメトリックイコライザ９Ａに対する制御を行った場合の予測温度の変化のシミュレーション結果を図９に示す。図９Ａがカットオフ周波数の変化（ステートの変化）を示し、図９Ｂが予測温度の変化を示す。本開示の第２の実施の形態のような処理を行わない場合には、予測温度が図９Ｂにおいて、ＴＥ１で示すように変化する。これに対して、本開示の第２の実施の形態のように制御すると、図９Ｂにおいて、ＴＥ２で示すように、予測温度が変化する。すなわち、本開示によれば、スピーカユニット（ウーファー）の温度上昇を抑えることができ、スピーカユニットの破壊のおそれを少なくすることができる。
　上述した低域信号（ウーファーに対する信号）に関する処理と同様の処理が中域信号（ミッドレンジに対する信号）および高域信号（ツイーターに対する信号）に関しても行われる。しきい値、カットオフ周波数は、ミッドレンジおよびツイーターのそれぞれに応じて適切に設定されている。なお、中域信号に関して異常な入力が検出される場合には、隣接する帯域の低域信号および高域信号の両方に対する処理が必要である。
　予測された温度Ｔｖが最も高いしきい値Ｔ３を超えてステート３になる場合には、中域信号（ミッドレンジに対する信号）および高域信号（ツイーターに対する信号）に関しても信号量が最も減少するようなステートとなるように制御される。この処理によって、低域信号が中域信号に対して漏れ込み、ミッドレンジが破壊されるおそれを減らすことができる。この場合、中域信号に対する処理のみを行うようにしても良い。
　なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
（１）複数の帯域のオーディオ信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットの状態を予測する予測部と、
　前記予測部の予測結果に応じて出力オーディオ信号のゲインを実質的に制限するゲイン制限部と
　を備えるオーディオ信号処理装置。
（２）
　前記ゲイン制限部は、異常信号が入力される場合に、隣接帯域の前記出力オーディオ信号のゲインを制限する（１）に記載のオーディオ信号処理装置。
（３）
　前記ゲイン制限部は、入力オーディオ信号を複数の帯域に分割する帯域分割部と、
　前記複数の帯域の信号が供給され、前記予測部の予測結果に応じて前記複数の帯域の信号のゲインをそれぞれ制限する複数のゲインコントロールアンプとを有する（１）に記載のオーディオ信号処理装置。
（４）
　前記ゲイン制限部は、入力オーディオ信号が供給される、直列接続された複数のイコライザを有し、
　前記複数のイコライザのそれぞれの特性が前記予測部の予測結果に応じて制御される（１）に記載のオーディオ信号処理装置。
（５）
　前記予測部は、前記スピーカユニットの温度を予測する（１）乃至（４）に記載のオーディオ信号処理装置。
（６）
　前記予測部は、前記複数の帯域に対応するオーディオ信号の電力から前記スピーカユニットの温度を予測する（５）に記載のオーディオ信号処理装置。
（７）
　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度が高いほどゲインの制限量を大とする（６）に記載のオーディオ信号処理装置。
（８）
　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度と予め設定されたしきい値とを比較し、比較結果に応じて前記ゲインを制限する（６）に記載のオーディオ信号処理装置。
（９）
　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度が最大のしきい値を超える場合に、隣接帯域の前記出力オーディオ信号のゲインを制限する（８）に記載のオーディオ信号処理装置。
（１０）
　前記スピーカユニットの温度は、前記スピーカユニットのボイスコイルの温度である（１）乃至（９）に記載のオーディオ信号処理装置。
（１１）
　前記予測部は、前記複数の帯域に対応するオーディオ信号の電力から前記ボイスコイルの温度を予測する（１）乃至（１０）に記載のオーディオ信号処理装置。
＜３．変形例＞
　上述した説明では、第１の実施の形態がゲインコントロールアンプを使用してゲインを制限する構成とされ、第２の実施の形態がパラメトリックイコライザの特性を制御する構成とされている。変形した構成として、ゲインコントロールアンプとパラメトリックイコライザとを組み合わせた構成が可能である。例えばツイーターに供給される信号に関しては、ゲインコントロールアンプを使用し、ウーファーおよびミッドレンジに対して供給される信号に関しては、パラメトリックイコライザを使用するようにしても良い。
　以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いても良い。
２Ｈ・・・ハイパスフィルタ
２Ｍ・・・バンドパスフィルタ
２Ｌ・・・ローパスフィルタ
３Ｈ、３Ｍ、３Ｌ・・・ゲインコントロールアンプ
８Ｈ・・・ツイーター
８Ｍ・・・ミッドレンジ
８Ｌ・・・ウーファー
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ・・・パラメトリックイコライザ
１３Ｈ、１３Ｍ、１３Ｌ・・・温度予測部
１５・・・状態遷移制御部

Claims (11)

  1. 　複数の帯域のオーディオ信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットの状態を予測する予測部と、
    　前記予測部の予測結果に応じて出力オーディオ信号のゲインを実質的に制限するゲイン制限部と
    　を備えるオーディオ信号処理装置。
  2. 　前記ゲイン制限部は、異常信号が入力される場合に、隣接帯域の前記出力オーディオ信号のゲインを制限する請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
  3. 　前記ゲイン制限部は、入力オーディオ信号を複数の帯域に分割する帯域分割部と、
    　前記複数の帯域の信号が供給され、前記予測部の予測結果に応じて前記複数の帯域の信号のゲインをそれぞれ制限する複数のゲインコントロールアンプとを有する請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
  4. 　前記ゲイン制限部は、入力オーディオ信号が供給される、直列接続された複数のイコライザを有し、
    　前記複数のイコライザのそれぞれの特性が前記予測部の予測結果に応じて制御される請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
  5. 　前記予測部は、前記スピーカユニットの温度を予測する請求項１に記載のオーディオ信号処理装置。
  6. 　前記予測部は、前記複数の帯域に対応するオーディオ信号の電力から前記スピーカユニットの温度を予測する請求項５に記載のオーディオ信号処理装置。
  7. 　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度が高いほどゲインの制限量を大とする請求項６に記載のオーディオ信号処理装置。
  8. 　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度と予め設定されたしきい値とを比較し、比較結果に応じて前記ゲインを制限する請求項７に記載のオーディオ信号処理装置。
  9. 　前記ゲイン制限部は、予測される前記温度が最大のしきい値を超える場合に、隣接帯域の前記出力オーディオ信号のゲインを制限する請求項８に記載のオーディオ信号処理装置。
  10. 　前記スピーカユニットの温度は、前記スピーカユニットのボイスコイルの温度である請求項５に記載のオーディオ信号処理装置。
  11. 　前記予測部は、前記複数の帯域に対応するオーディオ信号の電力から前記ボイスコイルの温度を予測する請求項１０に記載のオーディオ信号処理装置。
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