WO2016140121A1 - フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム - Google Patents

フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2016140121A1
WO2016140121A1 PCT/JP2016/055394 JP2016055394W WO2016140121A1 WO 2016140121 A1 WO2016140121 A1 WO 2016140121A1 JP 2016055394 W JP2016055394 W JP 2016055394W WO 2016140121 A1 WO2016140121 A1 WO 2016140121A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gain
band
filter
coefficient
information
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/055394
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
橋本　武志
哲生 渡邉
藤田　康弘
一智 福江
隆富 熊谷
英之 森田
Original Assignee
クラリオン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クラリオン株式会社 filed Critical クラリオン株式会社
Priority to EP16758815.1A priority Critical patent/EP3267581B1/en
Priority to US15/545,725 priority patent/US10008997B2/en
Publication of WO2016140121A1 publication Critical patent/WO2016140121A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H03G5/165—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
    • G06F17/156—Correlation function computation including computation of convolution operations using a domain transform, e.g. Fourier transform, polynomial transform, number theoretic transform
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/005—Tone control or bandwidth control in amplifiers of digital signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/02—Manually-operated control
    • H03G5/025—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0211—Frequency selective networks using specific transformation algorithms, e.g. WALSH functions, Fermat transforms, Mersenne transforms, polynomial transforms, Hilbert transforms
    • H03H17/0213—Frequency domain filters using Fourier transforms
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/06—Non-recursive filters

Definitions

  • the present invention relates to a filter generation device, a filter generation method, and a filter generation program. More specifically, the present invention relates to an audio signal by performing fast Fourier transform on an input audio signal and then performing high-speed inverse Fourier transform after performing filter processing.
  • the present invention relates to a filter generation device, a filter generation method, and a filter generation program for generating a filter coefficient for performing acoustic processing.
  • IIR Infinite Impulse Response
  • FIR Finite Impulse Response
  • the FIR filter When performing filter processing using an IIR filter, it is possible to adjust the gain of the set frequency band relatively easily by setting an arbitrary frequency band and gain.
  • the IIR filter performs the feedback loop process as an internal process, there is a tendency that calculation errors accumulate and calculation accuracy deteriorates.
  • the FIR filter performs multiplication and addition for each delay-processed signal as an internal process only once per filter coefficient, so there is no accumulation of calculation errors and high calculation accuracy. It has features.
  • the FIR filter unlike the IIR filter, it is difficult to generate the filter by partially changing the frequency characteristic of the FIR filter (by changing only a specific part of the frequency characteristic). . For this reason, even if an arbitrary frequency band and gain are set, it is difficult to easily adjust the gain of the set frequency band using the FIR filter. Therefore, the FIR filter has a problem that the adjustability is inferior to that of the IIR filter.
  • the signal processing circuit disclosed in Patent Document 1 has two types of filters, an IIR filter and an FIR filter, which always have an equivalent transfer function.
  • the signal processing circuit disclosed in Patent Document 1 when the adjustment mode for adjusting the transfer function is selected, the configuration / setting of the IIR filter is adjusted, and the adjustment is completed or the signal processing mode is selected. In such a case, the filter coefficient of the FIR filter having the same transfer function as the filter coefficient of the IIR filter is generated, and the IIR filter is changed to the FIR filter.
  • IIR filters are often used for graphic equalizers and the like because they can easily adjust the gain in an arbitrary frequency band.
  • the graphic equalizer has a setting screen for displaying the set gain of each band, and many display the gain set for each band using a bar display (bar graph display). For this reason, the user can change the frequency characteristics of bass and treble while watching the display of the setting screen.
  • a low-pass filter that passes a low band a high-pass filter that passes a high band, a peaking filter that passes a specific band, and the like are known.
  • a graphic equalizer generally uses a peaking filter because it performs gain adjustment processing in an arbitrary frequency band.
  • gain adjustment of each band is performed using a peaking filter, there is a tendency that a valley is formed in the gain output between adjacent bands as shown in FIG. 14 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-235303.
  • the gain characteristic for each frequency band set based on the setting screen is different from the gain characteristic for each frequency band actually filtered. Therefore, when gain correction is performed using an IIR filter, the accuracy of the generated filter may be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and when a gain of a specific frequency band is set / changed, an FIR filter that realizes the characteristics of the set / changed frequency band and gain is quickly provided. It is another object of the present invention to provide a filter generation device, a filter generation method, and a filter generation program that can be generated with high accuracy.
  • a filter generation device performs fast Fourier transform processing on an audio signal and then performs fast inverse Fourier transform processing on the audio signal.
  • a filter generation device for generating a filter coefficient for performing acoustic correction processing, wherein weighting factor information used for performing the acoustic correction processing is divided into a plurality of bands based on a frequency band of the audio signal A weight coefficient recording unit for recording each time, a gain value immediately before each divided band set by a user before the immediately preceding acoustic correction process, and a previous filter coefficient used in the immediately preceding acoustic correction process And a gain coefficient recording unit that records the band selected by the user among the divided bands as band information.
  • an input detection unit that detects a new gain value newly set by the user in the selected band, and is selected by the user based on the band information detected by the input detection unit.
  • a weighting factor extracting unit that extracts weighting factor information of the obtained band from the weighting factor recording unit, and of the gain immediately before the band obtained from the band information among the previous gain values recorded in the gain factor recording unit.
  • a difference gain calculation unit that calculates a difference between the value and the new gain value detected by the input detection unit as a difference gain; the weight coefficient information extracted by the weight coefficient extraction unit; and the difference gain Correction gain generation for generating a correction gain of a band obtained from the band information by multiplying the difference gain calculated by the calculation unit And multiplying the correction gain generated by the correction gain generation unit by the filter coefficient of the band obtained from the band information among the previous filter coefficients recorded in the gain coefficient recording unit, And a filter coefficient calculation unit that generates a new filter coefficient.
  • the filter generation method performs an acoustic correction process on the audio signal by performing a fast Fourier transform process after performing a fast Fourier transform process on the audio signal, and then performing a fast inverse Fourier transform process.
  • a filter generation method of a filter generation device that generates a filter coefficient for performing the filter generation device, wherein the filter generation device includes a plurality of weight coefficient information used for performing the acoustic correction processing based on a frequency band of the audio signal.
  • the weighting coefficient recording unit that records each divided band, the previous gain value for each divided band set by the user before the immediately preceding acoustic correction process, and A gain coefficient recording unit that records the immediately preceding filter coefficient, and the input detection unit includes the divided band.
  • the difference between the gain value immediately before the band obtained from the band information among the recorded previous gain values and the new gain value detected in the input detection step is calculated as a differential gain.
  • the filter generation program performs an acoustic correction process on the audio signal by performing a fast Fourier transform process on the audio signal and then performing a fast inverse Fourier transform process on the audio signal.
  • a filter generation program that realizes a function of generating a filter coefficient to be performed by a computer of a filter generation apparatus, wherein the filter generation apparatus uses weighting coefficient information used for performing the acoustic correction processing as the audio signal.
  • a weighting factor recording unit that records each band divided into a plurality of bands based on the frequency band, a gain value immediately before each divided band set by the user before the immediately preceding acoustic correction process, and the immediately preceding
  • a gain coefficient recording unit for recording the immediately preceding filter coefficient used in the acoustic correction processing of And causing the computer to detect, as band information, a band selected by the user from among the divided bands, and to detect a new gain value newly set by the user in the selected band.
  • An input detection function, a weight coefficient extraction function for extracting the weight coefficient information of the band selected by the user from the weight coefficient recording unit based on the band information detected by the input detection function, and the gain coefficient recording The difference between the gain value immediately before the band obtained from the band information among the previous gain values recorded in the section and the new gain value detected by the input detection function is used as a differential gain.
  • the difference gain calculation function to be calculated, the weight coefficient information extracted by the weight coefficient extraction function, and the difference gain calculation function By multiplying the calculated difference gain, a correction gain generation function for generating a correction gain of a band obtained from the band information, and a correction gain generated by the correction gain generation function are used as the gain coefficient recording unit.
  • the filter coefficient calculation function for generating a new filter coefficient is realized by multiplying the filter coefficient in the band obtained from the band information among the immediately preceding filter coefficients recorded in (1).
  • the correction gain for correcting the band selected by the user can be obtained by multiplying the weight coefficient information and the difference gain.
  • the correction coefficient is targeted for correction among the filter coefficients related to the entire frequency band. Only the filter coefficients in the frequency band can be updated, and it is not necessary to newly calculate all the filter coefficients as in the conventional FIR filter. Therefore, it is possible to reduce the processing load in the calculation of the filter coefficient, and to shorten the processing time and speed up the processing.
  • the generated new filter coefficient is subjected to a fast Fourier transform process on the audio signal and then a filter process and then a fast inverse Fourier transform process.
  • a fast Fourier transform process on the audio signal
  • a filter process and then a fast inverse Fourier transform process since the audio signal is converted into the frequency domain by the fast Fourier transform process and then the filter process is performed, the FIR filter is applied in the filter process. For this reason, compared with the case where an acoustic correction process is performed using an IIR filter, it is possible to increase the accuracy of the correction process using the filter calculation.
  • the weight coefficient information has an amplitude value at the center frequency of the divided band as a maximum value, and the amplitude value decreases as the distance from the center frequency increases. It may be set in a convex amplitude value change state.
  • the weight coefficient information is set to a convex amplitude value change state in which the amplitude value of the center frequency of the divided band is set to the maximum value, and the amplitude value is decreased as the distance from the center frequency increases.
  • the weighting factor information is such that the convex amplitude value change state has a symmetrical shape when the frequency is shown in a logarithmic scale. There may be.
  • the weight coefficient information indicates a convex amplitude value change state that is bilaterally symmetric, thereby correcting the gains of all frequencies in the corresponding band in a balanced manner. Is possible.
  • the weighting factor information sets the amplitude value of the center frequency of the adjacent band to 0, and sets the amplitude value of the frequency serving as a boundary with the adjacent band to
  • the amplitude value may be set as half the maximum value.
  • the amplitude value of the center frequency is set to the maximum value
  • the amplitude value of the center frequency of the adjacent band is set to 0
  • the amplitude value of the frequency that becomes the boundary with the adjacent band is set to an amplitude value that is half the maximum value.
  • the weight coefficient information may have an attenuation characteristic corresponding to a Hann window or a triangular window as the convex amplitude value change state. Good.
  • the weight coefficient information includes the attenuation characteristic corresponding to the Hann window or the triangular window as the convex amplitude value change state, so that the filter characteristic of the generated filter coefficient can be changed to the gain fluctuation of the adjacent band. It is possible to obtain a filter characteristic having continuous gain fluctuation as a whole while suppressing the influence.
  • the correction gain for correcting the band selected by the user can be obtained by multiplying the weight coefficient information and the difference gain. it can.
  • the correction coefficient is targeted for correction among the filter coefficients related to the entire frequency band. Only the filter coefficients in the frequency band can be updated, and it is not necessary to newly calculate all the filter coefficients as in the conventional FIR filter. Therefore, it is possible to reduce the processing load in the calculation of the filter coefficient, and to shorten the processing time and speed up the processing.
  • FIG. 1 It is the block diagram which showed schematic structure of the filter production
  • (A) shows the example of a display of the display part which concerns on embodiment
  • (b) is the figure which showed an example of the new filter coefficient produced
  • (A) shows a display example of the display unit when the gain of 400 Hz is set to 10 dB, and (b) shows an example of frequency characteristics of a new filter coefficient generated in the state of (a).
  • Yes. shows a display example of the display unit when the gain of 400 Hz is set to ⁇ 10 dB, and (b) shows an example of frequency characteristics of a new filter coefficient generated in the state of (a). ing.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a filter generation device 100 and a sound field correction device 200 according to the embodiment.
  • the filter generation device 100 generates a filter coefficient (FIR filter) for correcting the gain of the band selected by the user.
  • the sound field correction apparatus 200 performs an acoustic correction process on the audio signal using the filter coefficient generated by the filter generation apparatus 100.
  • the sound field correction apparatus 200 includes an FFT (fast Fourier transform, short-time Fourier transform) unit 210, a frequency filter unit 220, a filter coefficient memory 230, and an IFFT (fast inverse Fourier transform, short-time inverse Fourier transform) unit 240. And have.
  • FFT fast Fourier transform, short-time Fourier transform
  • IFFT fast inverse Fourier transform, short-time inverse Fourier transform
  • the FFT unit 210 samples an audio signal input from a sound source (not shown), converts it to a discrete time signal, and performs a Fourier transform on the discrete time signal. More specifically, the FFT unit 210 converts the audio signal from the time domain to the frequency domain by performing a short-time Fourier transform process after performing an overlap process on the audio signal and weighting by the window function, Outputs real and imaginary frequency spectrum signals.
  • the sampling frequency is 96 kHz
  • the Fourier transform length is 16,384 samples
  • the overlap length is 12,288 samples
  • the window function is a Hanning window
  • the time is shifted by 4,096 samples for a short time.
  • a Fourier transform is to be performed.
  • a frequency spectrum signal of 16,384 points is obtained.
  • the FFT unit 210 outputs a frequency spectrum signal of 8,193 points with a Nyquist frequency from 0 Hz to 48 kHz out of 16,384 points.
  • the filter coefficient (new filter coefficient) generated by the filter generation device 100 is recorded. More specifically, a new filter coefficient generated by a gain coefficient generation unit 140, which will be described later, is recorded in the filter coefficient memory 230 and is readable by the frequency filter unit 220.
  • the filter coefficient (new filter coefficient) recorded in the filter coefficient memory 230 is recorded as a filter coefficient for a filter corresponding to the entire band of the frequency spectrum signal output from the FFT unit 210. For this reason, the frequency filter unit 220 reads out the filter coefficient recorded in the filter coefficient memory 230 and performs the filter process in the frequency filter unit 220, whereby the filter process by the FIR filter can be executed.
  • the filter coefficient recorded in the filter coefficient memory 230 is updated by the gain coefficient generation unit 140 at regular intervals.
  • the frequency filter unit 220 weights the frequency spectrum signal based on the filter coefficient (new filter coefficient) recorded in the filter coefficient memory 230.
  • the frequency filter unit 220 performs filter processing (filtering) in the frequency domain by multiplying the frequency spectrum signal output from the FFT unit 210 by the filter coefficient recorded in the filter coefficient memory 230. By this filtering process, a weighted frequency spectrum signal is output from the frequency filter unit 220.
  • the IFFT unit 240 converts the weighted frequency spectrum signal into an audio signal in the time domain.
  • the IFFT unit 240 converts the frequency spectrum signal from the frequency domain to the time domain by performing a short-time inverse Fourier transform process on the weighted frequency spectrum signal. Further, the IFFT unit 240 converts the frequency spectrum signal into an audio signal by performing a weighting process using a window function and an overlap addition process.
  • the audio signal output from the IFFT unit 240 becomes an audio signal that has undergone frequency band gain correction (frequency characteristic correction has been performed) by the filter processing in the frequency filter unit 220.
  • the audio signal output from the IFFT unit 240 is output from a speaker or the like (not shown).
  • the filter generation apparatus 100 includes a frequency-gain setting unit (input detection unit) 110, a weighting factor selection unit (weighting factor extraction unit) 120, and a weighting factor memory (weighting factor recording unit) 130. And a gain coefficient generation unit (difference gain calculation unit, correction gain generation unit, filter coefficient calculation unit) 140, and a gain coefficient memory (gain coefficient recording unit) 150.
  • each functional unit (frequency-gain setting unit 110, weighting coefficient selection unit 120, and gain coefficient generation unit 140) in the filter generation apparatus 100 performs filter coefficient generation processing according to the flowchart shown in FIG.
  • the frequency-gain setting unit 110 is provided with a display unit 112 and an operation unit 113.
  • the display unit 112 for example, as shown in FIG. 3A, the frequency (Hz) divided into a plurality of bands is shown on the horizontal axis, and the gain (dB) set in each band is shown on the vertical axis. It is shown. More specifically, the horizontal axis of FIG. 3A shows a frequency band divided into 30 parts from 1 Hz to 30 kHz from 30 Hz to 40 kHz.
  • the vertical axis of FIG. 3A shows an adjustable gain adjustment range. In the case of FIG. 3A, it is possible to display up to ⁇ 20 dB as the adjustment range.
  • the operation unit 113 includes a left / right button 114 and an up / down button 115.
  • the user can select one of the frequency bands divided into 32 by operating the left and right buttons 114.
  • the band to be selected for example, the gain bar display in the corresponding band is focused on the display unit 112 is moved to another adjacent band ( The focused bar display is moved to the adjacent band).
  • the user can change the gain value of the focused band by operating the up and down buttons 115.
  • the up / down button 115 is pressed, the length of the gain bar is changed according to the pressing of the button.
  • the user can change the frequency characteristics of the corresponding band by operating the operation unit 113 while setting / changing the gain of a desired frequency band while viewing the setting screen of the display unit 112.
  • buttons 114 and the up and down buttons 115 are provided as the operation unit 113
  • a touch panel may be used as the display unit 112 and the operation unit 113. By using the touch panel, the frequency band can be selected and the gain can be set / changed by a touch operation while viewing the display screen.
  • the frequency-gain setting unit 110 determines whether or not the operation unit 113 has been operated by the user to newly select a frequency band and set / change a gain (step S.1 in FIG. 2). When it is determined that the selection of the frequency band and the setting / change of the gain have not been performed (No in step S.1 in FIG. 2), the frequency-gain setting unit 110 is based on the operation content of the operation unit 113. Then, it is repeatedly determined whether or not a new frequency band selection and gain setting / change have been performed. The frequency-gain setting unit 110 determines whether or not a frequency band has been newly selected and gain has been set / changed at regular intervals (at intervals of a predetermined time). Also good. For example, by adopting a configuration in which a determination is made every 0.1 seconds, it is possible to quickly detect that a setting / changing operation has been performed without hindering a smooth operation by the operation unit 113.
  • the frequency-gain setting unit 110 sets the selected frequency band and the set frequency band.
  • a new gain value is detected (step S.2 in FIG. 2: input detection step, input detection function).
  • the frequency-gain setting unit 110 outputs the detected band information (frequency band information) to the weighting coefficient selection unit 120 and outputs the set new gain value to the gain coefficient generation unit 140 ( Step S.3) of FIG.
  • the weight coefficient selection section 120 Based on the band information received from the frequency-gain setting section 110, the weight coefficient selection section 120 reads the weight coefficient information of the corresponding band information from the weight coefficient memory 130 (Step S.4 in FIG. 2: weight coefficient extraction). Step, weight coefficient extraction function). The band information and the read weight coefficient information are output to the gain coefficient generation section 140 by the weight coefficient selection section 120 (step S.5 in FIG. 2).
  • weighting factor information corresponding to each of the 32 frequency bands divided and displayed on the display unit 112 of the frequency-gain setting unit 110 is recorded.
  • FIG. 4A shows an example of band coefficient information having a center frequency of 400 Hz recorded in the weight coefficient memory 130
  • FIG. 4B shows a band weight having a center frequency of 31.5 kHz.
  • An example of coefficient information is shown.
  • the weighting factor information is information set in advance for each frequency band, and as shown in FIGS. 4A and 4B, the center at the frequency point (value on the horizontal axis in FIGS. 4A and 4B).
  • the amplitude value of the frequency (the value on the vertical axis in FIGS.
  • the amplitude value of the weight coefficient information is set by the attenuation curve of the Hann window.
  • the numerical values (frequency points) on the horizontal axis in FIGS. 4A and 4B correspond to the number of filter coefficients for each band.
  • the numerical value on the horizontal axis corresponding to the frequency from 315 Hz to 500 Hz corresponds to the number of 31 filter coefficients.
  • the numerical value on the horizontal axis corresponding to the frequency from 25 kHz to 40 kHz corresponds to the number of 2,560 filter coefficients.
  • the graphs of the weighting factor information shown in FIGS. 4A and 4B are shown in a linear scale, the left and right sides of the substantially convex graph are shown as asymmetrical on the horizontal axis.
  • the shape is symmetrical. In this way, when the weighting factor information indicates the frequency amplitude change state in a logarithmic scale, the gain amplitude of all frequencies in the band selected by the user is well balanced. It becomes possible to correct.
  • the amplitude value of the frequency (frequency point) having the largest value and the amplitude value of the frequency (frequency point) having the smallest value are both 0.
  • the frequency (frequency point) at which the amplitude value becomes 0 is the center frequency of the band adjacent to the band selected by the user.
  • the amplitude value of the frequency that becomes the boundary between the band selected by the user and the adjacent band is set to 0.5.
  • the frequency range to be corrected is divided into 32 bands every 1/3 octave.
  • a band adjacent to a band having a center frequency of 400 Hz is a band having a center frequency of 315 Hz and a band having a center frequency of 500 Hz.
  • the frequencies set so that the amplitude value is 0 are 315 Hz and 500 Hz.
  • This 315 Hz corresponds to the center frequency of the adjacent band having the smaller frequency value with respect to the band having the center frequency of 400 Hz.
  • 500 Hz corresponds to the center frequency of the adjacent band with the larger frequency value.
  • the frequencies set so that the amplitude value is 0 are 25 kHz and 40 kHz.
  • 25 kHz corresponds to the center frequency of the adjacent band having a smaller frequency value with respect to the band having the center frequency of 31.5 kHz.
  • 40 kHz corresponds to the center frequency of the adjacent band with the larger frequency value.
  • the amplitude value of the frequency that becomes the boundary between the band whose center frequency is 400 Hz and the band whose center frequency is 315 Hz is set to 0.5.
  • the amplitude value of the frequency that becomes the boundary between the band whose center frequency is 400 Hz and the band whose center frequency is 500 Hz is set to 0.5.
  • the amplitude value of the frequency that is the boundary between the band having the center frequency of 31.5 kHz and the band having the center frequency of 25 kHz is set to 0.5.
  • the amplitude value of the frequency that becomes the boundary between the band whose center frequency is 31.5 kHz and the band whose center frequency is 40 kHz is set to 0.5.
  • the amplitude value of the center frequency is set to 1
  • the amplitude value of the boundary frequency is set to 0.5
  • the amplitude value continuously changed in a substantially convex shape is set according to the frequency, so that the user can set the amplitude value to 32.
  • the gain value at the center frequency of the increased or decreased band is reliably increased or decreased, and the gain value at the boundary of the increased or decreased band is linked so as not to cause a sense of incongruity Can be changed.
  • the amplitude value of the center frequency of the adjacent band is set without affecting the gain value of the center frequency in the band adjacent to the increased / decreased band. Is possible.
  • the gain coefficient generation unit 140 obtains, as a difference gain, a gain difference between a newly updated gain value (new gain) and a gain value immediately before the update in the frequency band selected by the user.
  • the gain coefficient memory 150 records the gain value for each divided band detected in the detection process before the new gain value is detected by the frequency-gain setting unit 110 as the previous gain value. To do. That is, the gain coefficient memory 150 records the gain value for each divided band set by the user before the immediately preceding acoustic correction process as the immediately preceding gain value. Further, the gain coefficient memory 150 uses the filter coefficient used in the frequency filter unit 220 in the immediately preceding acoustic correction process (that is, the same filter coefficient as the filter coefficient recorded in the filter coefficient memory 230) as the previous filter. Record as a coefficient.
  • the gain coefficient generation unit 140 determines the frequency band selected by the user based on the band information received from the weight coefficient selection unit 120. Further, the gain coefficient generation unit 140 determines a gain value set by the user based on the new gain value received from the frequency-gain setting unit 110. After that, the gain coefficient generation unit 140 obtains the gain value corresponding to the frequency band obtained from the band information from the gain values for each band recorded in the gain coefficient memory 150 as “the value of the previous gain”. Is read from the gain coefficient memory 150 (step S.6 in FIG. 2). Then, the gain coefficient generation unit 140 obtains a difference between the “new gain value” set by the user and the “previous gain value” read from the gain coefficient memory 150 as a differential gain (FIG. 2). Step S.7: difference gain calculation step, difference gain calculation function).
  • the gain coefficient generation unit 140 records the new gain value acquired from the frequency-gain setting unit 110 in the gain coefficient memory 150 as a “new gain value” in the band obtained from the band information. (Step S.8 in FIG. 2).
  • the “new gain value” recorded in the gain coefficient memory 150 determines that a new operation by the operation unit 113 has been detected, and that the frequency band has been selected and the gain has been set / changed (see FIG. 2 after step S.1) of FIG. 2, and when the gain value is newly read out from the gain coefficient memory 150 (step S.6 in FIG. 2), it is used as the “previous gain value”. .
  • the gain coefficient generation unit 140 multiplies the weight coefficient information read from the weight coefficient selection unit 120 by the difference gain, and then converts the multiplied value from decibel to linear (FIG. 2).
  • Step S.9 correction gain generation step, correction gain generation function).
  • the gain coefficient generation unit 140 reads the immediately preceding filter coefficient from the gain coefficient memory 150 (step S.10 in FIG. 2), and uses the difference gain (correction gain) multiplied by the weighting coefficient information as the immediately preceding filter.
  • a process of multiplying a coefficient (a filter coefficient recorded in the gain coefficient memory 150 and used in the immediately preceding acoustic correction process (filter process by the frequency filter unit 220)) is performed (step S in FIG. 2).
  • .11 Filter coefficient calculation step, filter coefficient calculation function).
  • the differential gain (correction gain) multiplied by the weight coefficient information is a correction gain for the band obtained from the band information. For this reason, the correction gain is multiplied only for the filter coefficient in the band obtained from the band information among the previous filter coefficients.
  • the new filter coefficient obtained by this multiplication processing is a filter coefficient reflecting the result of gain change by the user.
  • the difference gain is 0 dB
  • the process of multiplying the immediately preceding filter coefficient by the difference gain multiplied by the weight coefficient information is not performed.
  • the gain coefficient generation unit 140 records the obtained filter coefficient (new filter coefficient) in the filter coefficient memory 230 and the gain coefficient memory 150 (step S.12 in FIG. 2).
  • the filter coefficient in the present embodiment is 8,193 points as in the frequency spectrum signal.
  • the filter coefficients in the initial state that is, the state without correction are all 1 (linear is 1 and 0 dB in decibels), and the gain value in each band is 0 dB.
  • This filter coefficient is recorded in the gain coefficient memory 150 as the immediately preceding filter coefficient, and this gain value is recorded in the gain coefficient memory 150 for each band as the immediately preceding gain value.
  • the gain coefficient generation unit 140 multiplies the weighting coefficient information shown in FIG. 4A and the difference gain of 10 dB (10 times the weighting coefficient information), and then converts from decibel to linear.
  • the gain coefficient generation unit 140 reads out the immediately preceding filter coefficient (filter coefficient in the initial state / uncorrected state) recorded in the gain coefficient memory 150, and with respect to the read out filter coefficient immediately before, A new filter coefficient is generated by multiplying the weight coefficient information by the multiplication result (correction gain) obtained by multiplying the difference gain by the linear gain.
  • the frequency range of the weighting factor information in the band in which the center frequency is 400 Hz is a range of 315 Hz to 500 Hz.
  • the frequency band that is corrected for the immediately preceding filter coefficient by multiplication processing is only in the range of 315 Hz to 500 Hz, and the other bands are not affected.
  • FIG. 5A shows filter coefficients (new filter coefficients) corrected by multiplication processing, and among the above-mentioned 8,193 points (frequency points), 150 corresponding to the frequency range of 0 Hz to 879 Hz. Only points (frequency points) are extracted and shown.
  • the filter coefficient is multiplied by 10 with the difference gain of 10 dB.
  • the value of the filter coefficient becomes about 3.2 by linear conversion or the like.
  • the gain coefficient generation unit 140 records in the gain coefficient memory 150 using the multiplication result (correction gain) of the weight coefficient information and the difference gain for each frequency band recorded in the weight coefficient memory 130 in advance.
  • the gain coefficient generation unit 140 performs correction processing (multiplication processing) using the correction gain only on the filter coefficient in the band set by the user, and updates the filter coefficient of the FIR filter (previous filter coefficient). The For this reason, in the filter generation device 100, it is possible to reduce the processing load required for generating a new filter coefficient or the like and to effectively reduce the processing time.
  • the gain coefficient generation unit 140 causes the filter coefficient corrected only in the range of 315 Hz to 500 Hz to be recorded in the gain coefficient memory 150 and the filter coefficient memory 230 as a new filter coefficient.
  • the differential gain between the newly set gain value (new gain value) ⁇ 10 dB and the gain value (previous gain value) 10 dB set in the previous process is ⁇ 20 dB.
  • the gain coefficient generation unit 140 multiplies the weighting coefficient information shown in FIG. 4A by the difference gain of ⁇ 20 dB (weighting coefficient information is ⁇ 20 times), and then converts from decibel to linear.
  • the gain coefficient generation unit 140 reads out the immediately preceding filter coefficient recorded in the gain coefficient memory 150 (the filter coefficient corrected only in the range of 315 Hz to 500 Hz as described above), and adds the difference to the weight coefficient information.
  • a new filter coefficient is generated by multiplying the multiplication result (correction gain) multiplied by the gain of ⁇ 20 dB and linearly converted by the filter coefficient immediately before reading.
  • FIG. 5B shows a new filter coefficient corrected based on a difference gain of ⁇ 20 dB.
  • the new filter coefficient shown in FIG. 5B is obtained by multiplying the filter coefficient by ⁇ 20 by the gain coefficient generation unit 140.
  • the filter coefficient immediately before being recorded in the gain coefficient memory 150 is As shown in FIG. 5 (a), since it is a positive value or linear conversion is performed after being multiplied by -20, the value of the new filter coefficient is about 0.3.
  • FIGS. 6A, 6B, 7A, 8B, and 8A, 8B show the state where the gain setting is not performed on the display unit 112 from the initial state (FIG. 6).
  • the display of the unit 112 (FIGS. 6A, 7A and 8A) and the frequency characteristics of the respective filter coefficients (FIGS. 6B, 7B and 8B) ).
  • the new filter coefficient calculated by the gain coefficient generation unit 140 is 0 dB (linearly 1) in all frequency bands, as shown in FIG. That is, the acoustic signal output from the sound source is output from a speaker or the like without any gain correction.
  • the horizontal axis is a logarithmic scale indicated by frequency (Hz), and the vertical axis is decibel. It is a scale.
  • the filter coefficient graph has a symmetrical shape with 400 Hz as the center.
  • This filter shape corresponds to the characteristic of the weight coefficient information recorded in the weight coefficient memory 130, that is, the characteristic of the Hann window in this embodiment. As shown in FIG. 8A, when the gain in the 400 Hz band is set to ⁇ 10 dB, the new filter coefficient changes and the gain at 400 Hz decreases to ⁇ 10 dB as shown in FIG.
  • This filter shape is also a shape corresponding to the characteristic of the Hann window, which is the characteristic of the weight coefficient information.
  • the gain coefficient generation unit 140 When the user operates the operation unit 113 to arbitrarily set a gain for each frequency as shown in FIG. 3A, the gain coefficient generation unit 140 creates a new one as shown in FIG. The filter characteristics are calculated. Even when the user operates the operation unit 113 to continuously change the gain for each frequency as illustrated in FIG. 3A, the gain coefficient generation unit 140 illustrated in FIG. Thus, it becomes possible to calculate a new filter coefficient corresponding to the set gain. As is apparent from FIGS. 3A and 3B, according to the filter generation device 100, when gains of a plurality of frequency bands are arbitrarily set, a band adjacent to the frequency band where the gain is set is set. The effect of gain can be minimized.
  • the weight coefficient information for each of the 32 frequency bands recorded in the weight coefficient memory 130 has an amplitude value of the center frequency as 1, as shown in FIGS. This is because the amplitude value of the frequency is set to 0.5, the amplitude value of the center frequency of the adjacent band is set to 0, and the amplitude value continuously changed in a substantially convex shape is set according to the frequency.
  • the gain value in the central portion of the band is surely increased or decreased, and the gain values in the adjacent left and right bands are not affected by the changed gain. Adjustments can be made. Furthermore, since the amplitude value of the boundary frequency is 0.5, the change state of the boundary gain is changed in consideration of the change state of the gain in the adjacent band while the change state of the gain of the boundary corresponds to the change state of the gain in the central part of the band Can be made. For this reason, even if a different gain is set for each frequency band, it is possible to adjust the change state of the gain at the boundary to a state where there is no sense of incompatibility. Thus, as shown in FIG. 3A, even if the gains of a plurality of frequency bands are set separately, there is almost no influence on adjacent frequency bands, and the gain value can be adjusted independently. It becomes possible.
  • the weight coefficient information recorded in the weight coefficient memory 130 is set in a shape based on the attenuation curve of the Hann window.
  • the attenuation curve of the weight coefficient information is the attenuation curve of the Hann window. It is not limited to only.
  • the filter characteristic of the Hann window as shown in FIG. 7B or FIG. 8B can be changed to the filter characteristic of the triangular window by using the attenuation curve of the triangular window. Even when the weighting factor information is appropriately selected as described above, the amplitude value of the center frequency is set to 1, the amplitude value of the boundary frequency is set to 0.5, and the amplitude value of the center frequency of the adjacent band is set to 0.
  • the generated filter coefficient state is reduced as a whole while suppressing the influence of the gain fluctuation in the adjacent band. It is possible to change to filter characteristics with variation. In addition, by appropriately selecting the weighting factor information as described above, it is possible to change the base filter characteristics.
  • the weight coefficient information of the band selected by the user recorded in the weight coefficient memory 130 and the difference gain based on the gain value set by the user.
  • the correction gain for each band in the filter coefficient (difference gain multiplied by the weight coefficient information) is calculated.
  • the immediately preceding filter coefficient by the calculated correction gain, it becomes possible to generate a filter coefficient (new filter coefficient) of the FIR filter according to the user setting.
  • the sound field correction apparatus 200 it is possible to perform filter processing using the FIR filter calculated based on the user setting, and it is possible to improve the accuracy of the filter calculation in the acoustic correction processing.
  • a correction gain can be calculated for each band by multiplying the weighting coefficient information for each band and the difference gain, and by multiplying the immediately preceding filter coefficient by this correction gain, the filter coefficient of the FIR filter ( New filter coefficients) can be generated. For this reason, the processing load for generating (calculating) the FIR filter can be reduced, and the processing time can be significantly reduced.
  • the amplitude value of the center frequency is set to 1
  • the amplitude value of the boundary frequency is set to 0.5
  • the amplitude value of the center frequency of the adjacent band is set to 0.
  • Weight coefficient information composed of amplitude values is set for each band, and a new filter coefficient is calculated based on the weight coefficient information set for each band and the differential gain based on the gain set by the user. For this reason, even if the gain of a specific frequency band is set / changed, it becomes possible to minimize the influence of the gain value in the adjacent frequency band. It is possible to prevent a valley due to the gain value from occurring. Therefore, the gain characteristic for each frequency band set by the user can be accurately reproduced by the new filter coefficient, and accurate acoustic correction can be realized.
  • the filter generation apparatus 100 according to the embodiment has been described as an example of the filter generation apparatus according to the present invention.
  • the filter generation device according to the present invention is not limited to the example described in the embodiment. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the claims, and if the same effects can be obtained from the same configuration, It can also be determined that it belongs to the technical scope of the present invention.
  • the configuration of the filter generation device 100 can be considered to be configured by a CPU 300, a memory 310, a display unit 112, and an operation unit 113.
  • a program indicating the processing contents of the CPU 300 is recorded in the memory 310, and the CPU 300 reads out the program from the memory 310 and executes the program, so that the CPU 300 performs the weight coefficient selection unit 120, the gain coefficient generation unit 140, and the frequency ⁇
  • the memory 310 functions as the weight coefficient memory 130 and the gain coefficient memory 150
  • the CPU 300, the memory 310, the display unit 112, and the operation unit 113 can substantially perform the filter generation apparatus 100 described in the embodiment. It can be determined that the same processing as the configuration is realized.
  • the processing shown in FIG. 2 shows the processing content itself executed by the CPU 300.
  • the flowchart shown in FIG. 2 corresponds to the processing contents of the program for realizing the functions shown in the embodiment by the CPU 300, and also shows the processing method in the CPU 300.
  • the configuration of the filter generation apparatus 100 according to the embodiment and the processing content thereof also indicate an example of the filter generation method and the filter generation program according to the present invention.
  • a touch panel or the like can be used as the frequency-gain setting unit 110 of the filter generation device 100.
  • the memory shown in the memory for memory 130 and the memory for gain coefficient 150 as memory in a smartphone or tablet terminal, the functions described in the filter generation device 100 can be easily realized in the smartphone or tablet terminal. Is possible.
  • a memory for example, Wi-Fi (Wireless200Fidelity) or Bluetooth (registered trademark) is used to store the filter coefficient in the sound field correction apparatus 200.
  • Wi-Fi Wireless200Fidelity
  • Bluetooth registered trademark
  • the center frequency amplitude value is 1
  • the boundary frequency amplitude value is 0.5
  • the center frequency of the adjacent band is
  • the processing load for generating (calculating) the FIR filter can be reduced, and the processing time can be significantly reduced.
  • roughness may appear in the frequency change of the generated new filter coefficient, but it is also possible to reduce the roughness by adjusting the number of band division sections.
  • the amplitude value of the center frequency is always set to 1, and the amplitude value of the frequency serving as the boundary is set to 0. It is not limited to setting the amplitude value to 5 and setting the amplitude value of the center frequency of the adjacent band to 0. For example, not the center frequency of the adjacent band but the adjacent band that is closer to the band selected by the user may have an amplitude value of zero.
  • the configuration has been described in which the band information detected by the frequency-gain setting unit 110 is transmitted to the gain coefficient generation unit 140 via the weight coefficient selection unit 120.
  • the band information is not necessarily weighted.
  • the configuration is not limited to that transmitted to the gain coefficient generation unit 140 via the coefficient selection unit 120.
  • a configuration in which the frequency-gain setting unit 110 directly transmits the gain to the gain coefficient generation unit 140, such as a new gain value, is also possible. Further, the value of the new gain detected by the frequency-gain setting unit 110 is not directly transmitted from the frequency-gain setting unit 110 to the gain coefficient generation unit 140, but the weight coefficient selection unit 120 is used.
  • the gain coefficient generation unit 140 can be transmitted to
  • the frequency-gain setting unit 110 determines that “the operation unit 113 is operated by the user to newly select a frequency band and set / change a gain ( The step S.1) ”in FIG. 2 has been described as an example.
  • the frequency-gain setting unit 110 performs “determination as to whether or not a new frequency band has been selected and gain has been set / changed” at regular intervals (at predetermined time intervals). The explanation was given as there may be. However, the processing that is repeated at regular time intervals does not necessarily mean that “frequency band selection and gain setting / change are newly determined (step S. of FIG. 2). 1) ", a series of processes by the weight coefficient selection unit 120, the gain coefficient generation unit 140, and the like may be repeatedly executed at regular intervals.
  • the processing shown in FIG. Is executed as a kind of interrupt processing. Accordingly, even if the user does not select the frequency band or set / change the gain within a certain time, the step S is performed by repeatedly detecting the frequency band and the gain value set immediately before. . 2 and subsequent processes are automatically executed, and thereafter, after a predetermined time has elapsed (every constant time), the process shown in FIG. 2 is repeatedly executed.
  • the time interval of the certain time may be any time interval. For example, by setting the interrupt processing to be executed every 0.1 seconds, the processing shown in FIG. 2 can be executed without delay without hindering smooth operation by the operation unit 113. Become.
  • Filter generation device 110 Frequency-gain setting unit (input detection unit) 112: Display unit 113: Operation unit 114 ... Left / right button 115 ... Up / down button 120 ... Weight coefficient selection unit (weight coefficient extraction unit) 130 ... memory for weighting factor (weighting factor recording unit) 140 ... Gain coefficient generation unit (difference gain calculation unit, correction gain generation unit, filter coefficient calculation unit) 150 ... Memory for gain coefficient (gain coefficient recording part) 200 ... Sound field correction device 210 ... FFT section 220 ... Frequency filter section 230 ... Filter coefficient memory 240 ... IFFT section 300 ... CPU 310 ... Memory

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

　フィルタ生成装置（１００）は、ユーザにより設定された帯域情報（周波数）およびゲインの特性（ゲインの値）に基づいてフィルタを生成する。フィルタ生成装置（１００）は、ユーザが選択した帯域情報に基づいて重み係数情報を求め、直前のフィルタ処理に用いられたゲインの値と、ユーザが選択した新規のゲインの値との差分ゲインを算出する。そして、フィルタ生成装置（１００）は、前記重み係数情報と前記差分ゲインとを乗算して補正ゲインを求め、前記補正ゲインを直前のフィルタ処理に用いられたフィルタ係数に乗算して、フィルタ係数を生成する。

Description

フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム
　本発明は、フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムに関し、より詳細には、入力されるオーディオ信号を高速フーリエ変換した後に、フィルタ処理を施して高速逆フーリエ変換することにより、オーディオ信号に音響処理を施すためのフィルタ係数を生成するフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムに関する。
　従来より、スピーカ等から出力される音響信号に対してフィルタ処理を施すことにより、リスニング環境における音場を補正する方法が知られている。現在では、フィルタ処理に用いられるデジタルフィルタとして、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタやＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタが広く知られている。
　ＩＩＲフィルタを用いてフィルタ処理を行う場合には、任意の周波数帯域とゲインとを設定することにより、設定された周波数帯域のゲイン調整を比較的容易に行うことが可能である。しかしながら、ＩＩＲフィルタは、フィードバックループ処理を内部処理として行うことから、演算誤差が蓄積し、演算精度が悪くなってしまう傾向があった。一方で、ＦＩＲフィルタは、遅延処理された各信号に対して、フィルタ１係数あたりに、乗算と加算とをそれぞれ１回だけ内部処理として行うため、演算誤差の蓄積がなく、演算精度が高いという特徴を備えている。しかしながら、ＦＩＲフィルタの場合には、ＩＩＲフィルタと異なり、ＦＩＲフィルタの周波数特性を部分的に変更して（周波数特性の特定の部分だけを変更して）、フィルタを生成することが困難であった。このため、任意の周波数帯域とゲインとを設定しても、ＦＩＲフィルタを用いて、設定された周波数帯域のゲイン調整を容易に行うことが難しかった。従って、ＦＩＲフィルタでは、ＩＩＲフィルタに比べて調整性に劣るという問題があった。
　これらの問題を解決するために、ＩＩＲフィルタが持つ調整容易性とＦＩＲフィルタが持つ演算誤差の少ない高精度性とを併せもつ信号処理回路が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１０／０４１３８１号
　特許文献１に示された信号処理回路では、常に等価な伝達関数を備える、ＩＩＲフィルタとＦＩＲフィルタとの２種類のフィルタを有している。特許文献１に示された信号処理回路では、伝達関数の調整を行う調整モードが選択された場合に、ＩＩＲフィルタの構成・設定を調整し、調整が完了した段階で、あるいは信号処理モードが選択された場合に、ＩＩＲフィルタのフィルタ係数と同じ伝達関数を有するＦＩＲフィルタのフィルタ係数を生成して、ＩＩＲフィルタからＦＩＲフィルタへ変更する構成となっている。
　しかしながら、一度、ＩＩＲフィルタのフィルタ構成で設定処理を行った後に、等価な伝達関数のＦＩＲフィルタに構成を変更する必要があることから、計算の処理負担が増大し、処理速度が低下するという問題があった。
　一方で、ＩＩＲフィルタは、任意の周波数帯域におけるゲイン調整を容易に行うことが可能であるため、グラフィックイコライザ等に多く用いられている。グラフィックイコライザは、各帯域の設定ゲインを表示する設定画面を備えており、多くはバー表示（棒グラフ表示）を用いて、各帯域に設定されるゲインを表示している。このため、ユーザは、設定画面の表示を見ながら、低音や高音の周波数特性を変化させることが可能になっていた。
　ここで、ＩＩＲフィルタ構成においては、低帯域を通過させるローパスフィルタ、高帯域を通過させるハイパスフィルタ、特定の帯域を通過させるピーキングフィルタ等が知られている。グラフィックイコライザでは、任意の周波数帯域においてゲインの調整処理を行うことから、一般にピーキングフィルタが用いられている。しかしながら、ピーキングフィルタを用いて各帯域のゲイン調整を行うと、特開２０１２―２３５３０３号公報の図１４に示すように、隣り合う帯域間でゲイン出力に谷ができてしまう傾向があった。このため、設定画面に基づいて設定された周波数帯域毎のゲイン特性と、実際にフィルタ処理される周波数帯域毎のゲイン特性とが異なった特性になってしまう。従って、ＩＩＲフィルタを用いてゲイン補正を行うと、生成されるフィルタの精度が低くなってしまうおそれがあった。
　また、ＩＩＲフィルタの代わりにＦＩＲフィルタを用いることにより、演算精度の高いフィルタを生成することも考えられるが、既に説明したように、ＦＩＲフィルタでは、周波数特性を部分的に変更して（周波数特性の特定の部分だけを変更して）フィルタを生成することが困難であるため、調整性が劣るとともに、迅速なフィルタ生成を実現することが容易ではなかった。
　本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、特定の周波数帯域のゲインが設定・変更された場合に、設定・変更された周波数帯域およびゲインの特性を実現するＦＩＲフィルタを、迅速かつ高精度に生成することが可能なフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムを提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様としてのフィルタ生成装置は、オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成するフィルタ生成装置であって、前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部と、前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出すると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出する入力検出部と、該入力検出部により検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出する重み係数抽出部と、前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出部により検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出する差分ゲイン算出部と、前記重み係数抽出部により抽出された前記重み係数情報と前記差分ゲイン算出部により算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成する補正ゲイン生成部と、該補正ゲイン生成部により生成された前記補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成するフィルタ係数算出部とを備えることを特徴とする。
　また、本発明の他の態様としてのフィルタ生成方法は、オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成するフィルタ生成装置のフィルタ生成方法であって、前記フィルタ生成装置は、前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部とを備え、前記入力検出部が、前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出すると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出する入力検出ステップと、重み係数抽出部が、前記入力検出ステップにおいて検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出する重み係数抽出ステップと、差分ゲイン算出部が、前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出ステップにおいて検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出する差分ゲイン算出ステップと、補正ゲイン生成部が、前記重み係数抽出ステップにおいて抽出された前記重み係数情報と前記差分ゲイン算出ステップにおいて算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成する補正ゲイン生成ステップと、フィルタ係数算出部が、前記補正ゲイン生成ステップにおいて生成された前記補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成するフィルタ係数算出ステップとを備えることを特徴とする。
　また、本発明の他の態様としてのフィルタ生成プログラムは、オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成する機能を、フィルタ生成装置のコンピュータで実現させるフィルタ生成プログラムであって、前記フィルタ生成装置は、前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部とを備え、前記コンピュータに、前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出させると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出させるための入力検出機能と、該入力検出機能により検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出させる重み係数抽出機能と、前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出機能により検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出させる差分ゲイン算出機能と、前記重み係数抽出機能により抽出された重み係数情報と前記差分ゲイン算出機能により算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成させる補正ゲイン生成機能と、該補正ゲイン生成機能により生成された補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成させるフィルタ係数算出機能とを実現させることを特徴とする。
　上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムによれば、重み係数情報と差分ゲインとを乗算することにより、ユーザにより選択された帯域の補正を行うための補正ゲインを求めることができる。この補正ゲインを、直前のフィルタ処理に用いられたフィルタ係数のうち、ユーザにより選択された帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、周波数帯域全体に係るフィルタ係数のうち、補正の対象となる周波数帯域のフィルタ係数だけを更新することが可能になり、従来のＦＩＲフィルタのように新たに全てのフィルタ係数の計算を行う必要がなくなる。従って、フィルタ係数の計算等における処理負担の軽減を図り、処理時間の短縮化、処理の迅速化を実現することが可能になる。
　また、上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムによれば、生成された新規のフィルタ係数は、オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、オーディオ信号に対する音響補正処理を行う場合に用いられる。このように高速フーリエ変換処理によりオーディオ信号を周波数領域に変換してからフィルタ処理を施すので、フィルタ処理においてＦＩＲフィルタが適用されることになる。このため、ＩＩＲフィルタを用いて音響補正処理を行う場合に比べて、フィルタ演算による補正処理の高精度化を図ることが可能になる。
　また、上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムにおいて、前記重み係数情報は、前記分割された帯域の中心周波数の振幅値を最大値とし、該中心周波数から離れるに従って振幅値が減少する凸状の振幅値変化状態で設定されるものであってもよい。
　重み係数情報を、分割された帯域の中心周波数の振幅値を最大値とし、中心周波数から離れるに従って振幅値を減少させた凸状の振幅値変化状態に設定する。重み係数情報を、このように設定することにより、分割された帯域の中心部分のゲインの値を確実に増減させつつ、隣接する帯域におけるゲインの値には影響を与えないようにして、ゲイン調整を行うことが可能となる。
　また、上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムにおいて、前記重み係数情報は、周波数を対数スケールで示した場合に、前記凸状の振幅値変化状態が左右対称の形状となるものであってもよい。
　このように、周波数を対数スケールで示した場合に、重み係数情報が、左右対称となる凸状の振幅値変化状態を示すことによって、該当する帯域における全ての周波数のゲインをバランス良く補正することが可能になる。
　また、上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムにおいて、前記重み係数情報は、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とし、隣接する帯域との境界となる周波数の振幅値を前記最大値の半分の振幅値として設定されることを特徴とするものであってもよい。
　このように、中心周波数の振幅値を最大値とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とし、隣接する帯域との境界となる周波数の振幅値を最大値の半分の振幅値として、凸状に連続変化した振幅値からなる重み係数情報を帯域別に設定することによって、ユーザにより選択された帯域のゲインの値が設定・変更された場合であっても、隣接する周波数帯域におけるゲイン値の影響を最小限に抑えつつ、境界部分のゲインをきっちりと増減させることができる。このため、ＩＩＲフィルタを用いてゲインの値を補正する場合のように、隣接した帯域にゲインの値による谷が生じてしまうことを防止することができると共に、ユーザが設定した周波数帯域毎のゲイン特性を精度良く再現することができ、音響補正の精度を高めることが可能となる。
　また、上述したフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムにおいて、前記重み係数情報は、前記凸状の振幅値変化状態として、Ｈａｎｎ窓又は三角窓に該当する減衰特性を備えるものであってもよい。
　このように、重み係数情報が、凸状の振幅値変化状態として、Ｈａｎｎ窓又は三角窓に該当する減衰特性を備えることによって、生成されるフィルタ係数のフィルタ特性を、隣接する帯域のゲイン変動の影響を抑制させつつ、全体として連続したゲイン変動を備えたフィルタ特性にすることが可能となる。
　本発明に係るフィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムによれば、重み係数情報と差分ゲインとを乗算することにより、ユーザにより選択された帯域の補正を行うための補正ゲインを求めることができる。この補正ゲインを、直前のフィルタ処理に用いられたフィルタ係数のうち、ユーザにより選択された帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、周波数帯域全体に係るフィルタ係数のうち、補正の対象となる周波数帯域のフィルタ係数だけを更新することが可能になり、従来のＦＩＲフィルタのように新たに全てのフィルタ係数の計算を行う必要がなくなる。従って、フィルタ係数の計算等における処理負担の軽減を図り、処理時間の短縮化、処理の迅速化を実現することが可能になる。
実施の形態におけるフィルタ生成装置および音場補正装置の概略構成を示したブロック図である。 実施の形態におけるフィルタ生成装置の処理内容を示したフローチャートである。 （ａ）は、実施の形態に係る表示部の表示例を示し、（ｂ）は生成される新規のフィルタ係数の一例を示した図である。 実施の形態において用いられる重み係数情報の一例を示した図である。 実施の形態に係る新規のフィルタ係数の一例を示した図である。 （ａ）は、初期状態の表示部の表示例を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態において生成される新規のフィルタ係数の周波数特性の一例を示している。 （ａ）は、４００Ｈｚのゲインが１０ｄＢに設定された場合の表示部の表示例を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態において生成される新規のフィルタ係数の周波数特性の一例を示している。 （ａ）は、４００Ｈｚのゲインが－１０ｄＢに設定された場合の表示部の表示例を示し、（ｂ）は、（ａ）の状態において生成される新規のフィルタ係数の周波数特性の一例を示している。
　以下、本発明に係るフィルタ生成装置の一例を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、実施の形態に係るフィルタ生成装置１００と、音場補正装置２００との概略構成を示している。フィルタ生成装置１００は、ユーザが選択した帯域のゲインを補正するためのフィルタ係数（ＦＩＲフィルタ）を生成する。また、音場補正装置２００は、フィルタ生成装置１００により生成されたフィルタ係数を用いて、オーディオ信号に対し音響補正処理を行う。
　［音場補正装置］
　まず、音場補正装置２００の構成について説明する。音場補正装置２００は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換、短時間フーリエ変換）部２１０と、周波数フィルタ部２２０と、フィルタ係数用メモリ２３０と、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換、短時間逆フーリエ変換）部２４０とを有している。
　［ＦＦＴ部］
　ＦＦＴ部２１０は、まず、図示を省略した音源より入力されたオーディオ信号を、サンプリングして離散時間信号に変換し、離散時間信号をフーリエ変換する処理を行う。より詳細に説明すると、ＦＦＴ部２１０は、オーディオ信号に対するオーバーラップ処理と窓関数により重み付けとを行った後に、短時間フーリエ変換処理を行うことによって、オーディオ信号を時間領域から周波数領域に変換し、実数と虚数の周波数スペクトル信号を出力する。本実施の形態では、一例として、サンプリング周波数は９６ｋＨｚ、フーリエ変換長は１６，３８４サンプル、オーバーラップ長は１２，２８８サンプル、窓関数はハニング窓とし、４，０９６サンプルずつ時間シフトしながら短時間フーリエ変換を行うものとする。この場合、１６，３８４ポイントの周波数スペクトル信号が得られる。ここで、ＦＦＴ部２１０は、１６，３８４ポイントのうち、０Ｈｚから４８ｋＨｚまでのナイキスト周波数による８，１９３ポイントの周波数スペクトル信号を出力する。
　［フィルタ係数用メモリ］
　フィルタ係数用メモリ２３０には、フィルタ生成装置１００によって生成されたフィルタ係数（新規のフィルタ係数）が記録される。より詳細には、後述するゲイン係数生成部１４０によって生成された新規のフィルタ係数が、フィルタ係数用メモリ２３０に記録され、周波数フィルタ部２２０において読み出し可能な状態になる。フィルタ係数用メモリ２３０に記録されたフィルタ係数（新規のフィルタ係数）は、ＦＦＴ部２１０より出力される周波数スペクトル信号の全帯域に対応するフィルタ用のフィルタ係数として記録される。このため、フィルタ係数用メモリ２３０に記録されたフィルタ係数を周波数フィルタ部２２０が読み出して、周波数フィルタ部２２０でフィルタ処理を行うことにより、ＦＩＲフィルタによるフィルタ処理を実行することが可能になる。なお、フィルタ係数用メモリ２３０に記録されるフィルタ係数は、ゲイン係数生成部１４０により、一定時間毎に更新される。
　［周波数フィルタ部］
　周波数フィルタ部２２０は、フィルタ係数用メモリ２３０に記録されたフィルタ係数（新規のフィルタ係数）に基づいて、周波数スペクトル信号の重み付けを行う。周波数フィルタ部２２０は、まず、ＦＦＴ部２１０より出力された周波数スペクトル信号と、フィルタ係数用メモリ２３０に記録されたフィルタ係数とを乗算することによって、周波数領域でのフィルタ処理（フィルタリング）を行う。このフィルタ処理によって、重み付けされた周波数スペクトル信号が、周波数フィルタ部２２０より出力されることになる。
　［ＩＦＦＴ部］
　ＩＦＦＴ部２４０は、重み付けされた周波数スペクトル信号を、時間領域におけるオーディオ信号へ変換する。ＩＦＦＴ部２４０は、重み付けされた周波数スペクトル信号に対して、短時間逆フーリエ変換処理を施すことによって、周波数スペクトル信号を、周波数領域から時間領域へ変換する。さらに、ＩＦＦＴ部２４０は、窓関数による重み付け処理とオーバーラップ加算処理とを行うことにより、周波数スペクトル信号をオーディオ信号に変換する。ＩＦＦＴ部２４０より出力されるオーディオ信号は、周波数フィルタ部２２０におけるフィルタ処理によって、周波数帯域のゲイン補正が行われた（周波数特性の補正が行われた）、オーディオ信号となる。ＩＦＦＴ部２４０より出力されたオーディオ信号は、図示を省略したスピーカ等より出力される。
　［フィルタ生成装置］
　次に、フィルタ生成装置１００の構成について説明する。フィルタ生成装置１００は、図１に示すように、周波数－ゲイン設定部（入力検出部）１１０と、重み係数選択部（重み係数抽出部）１２０と、重み係数用メモリ（重み係数記録部）１３０と、ゲイン係数生成部（差分ゲイン算出部、補正ゲイン生成部、フィルタ係数算出部）１４０と、ゲイン係数用メモリ（ゲイン係数記録部）１５０とを有している。また、フィルタ生成装置１００における各機能部（周波数－ゲイン設定部１１０、重み係数選択部１２０およびゲイン係数生成部１４０）は、図２に示すフローチャートに従って、フィルタ係数の生成処理を行う。
　［周波数－ゲイン設定部］
　周波数－ゲイン設定部１１０には、表示部１１２と操作部１１３とが設けられている。表示部１１２には、例えば、図３（ａ）に示すように、複数の帯域に区分けされた周波数（Ｈｚ）が横軸に示され、各帯域において設定されるゲイン（ｄＢ）が縦軸に示されている。より詳細に説明すると、図３（ａ）の横軸には、３０Ｈｚから４０ｋＨｚまで１／３オクターブ毎に３２個に分割された周波数帯域が示されている。また、図３（ａ）の縦軸には、調整可能なゲインの調整範囲が示されている。図３（ａ）の場合には、調整範囲として±２０ｄＢまで表示させることが可能になっている。
　操作部１１３は、左右ボタン１１４と、上下ボタン１１５とを備えている。ユーザは、左右ボタン１１４を操作することにより、３２個に分割された周波数帯域のいずれかの帯域を選択することが可能になっている。ユーザによって左右ボタン１１４の操作が行われると、選択対象となる帯域（表示部１１２において、例えば、該当する帯域におけるゲインのバー表示がフォーカスされる）が、隣接する他の帯域に移動される（フォーカスされたバー表示が隣接する帯域に移動される）ことになる。また、ユーザは、上下ボタン１１５を操作することによって、フォーカスされた帯域のゲインの値を変更することが可能となっている。上下ボタン１１５が押下されると、ボタンの押下に応じてゲインのバーの長さが変更される。ユーザは、表示部１１２の設定画面を見ながら、操作部１１３を操作して、所望の周波数帯域のゲインを設定・変更することによって、該当する帯域の周波数特性を変化させることができる。
　なお、本実施の形態では、操作部１１３として、左右ボタン１１４と上下ボタン１１５とが設けられる場合について説明するが、例えば、表示部１１２および操作部１１３として、タッチパネルを用いることも可能である。タッチパネルを用いることにより、周波数帯域の選択とゲインの設定・変更を、表示画面を見ながらタッチ操作によって行うことが可能になる。
　周波数－ゲイン設定部１１０は、操作部１１３がユーザにより操作されて、新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かを判断する（図２のステップＳ．１）。周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われなかったと判断した場合（図２のステップＳ．１においてＮｏの場合）、周波数－ゲイン設定部１１０は、操作部１１３の操作内容に基づいて、新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かを、繰り返し判断する。なお、周波数－ゲイン設定部１１０は、新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かの判断を、一定時間毎に（所定時間の間隔サイクルで）行うものであってもよい。例えば、０．１秒ごとに判断を行う構成にすることによって、操作部１１３による円滑な操作を妨げることなく、迅速に設定・変更操作が行われたことを検出することが可能になる。
　周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたと判断した場合（図２のステップＳ．１においてＹｅｓの場合）、周波数－ゲイン設定部１１０は、選択された周波数帯域と、設定された新規のゲインの値とを検出する（図２のステップＳ．２：入力検出ステップ、入力検出機能）。その後、周波数－ゲイン設定部１１０は、検出された帯域情報（周波数帯域の情報）を、重み係数選択部１２０に出力し、設定された新規のゲインの値をゲイン係数生成部１４０に出力する（図２のステップＳ．３）。
　［重み係数選択部］
　重み係数選択部１２０は、周波数―ゲイン設定部１１０より受信した帯域情報に基づいて、重み係数用メモリ１３０より該当する帯域情報の重み係数情報を読み出す（図２のステップＳ．４：重み係数抽出ステップ、重み係数抽出機能）。帯域情報および読み出された重み係数情報は、重み係数選択部１２０によって、ゲイン係数生成部１４０へと出力される（図２のステップＳ．５）。
　［重み係数用メモリ］
　重み係数用メモリ１３０には、周波数－ゲイン設定部１１０の表示部１１２に分割表示された３２個の周波数帯域のそれぞれに対応する重み係数情報が記録されている。図４（ａ）は、重み係数用メモリ１３０に記録された４００Ｈｚを中心周波数とする帯域の重み係数情報の一例を示し、図４（ｂ）は、３１．５ｋＨｚを中心周波数とする帯域の重み係数情報の一例を示している。重み係数情報は、周波数帯域毎に予め設定された情報であって、図４（ａ）（ｂ）に示すように、周波数ポイント（図４（ａ）（ｂ）の横軸の値）における中心周波数の振幅値（図４（ａ）（ｂ）の縦軸の値）を１とし、中心周波数から離れるに従って、連続的に振幅値が減少するように設定されている。本実施の形態では、図４（ａ）（ｂ）に示すように、Ｈａｎｎ窓の減衰カーブにより重み係数情報の振幅値が設定されている。
　なお、図４（ａ）（ｂ）における横軸の数値（周波数ポイント）は、帯域毎のフィルタ係数の数量に相当している。図４（ａ）の場合において、３１５Ｈｚから５００Ｈｚまでの周波数に対応する横軸の数値は、３１個のフィルタ係数の数量に相当する。また、図４（ｂ）の場合において、２５ｋＨｚから４０ｋＨｚまでの周波数に対応する横軸の数値は、２，５６０個のフィルタ係数の数量に相当する。さらに、図４（ａ）（ｂ）に示す重み係数情報のグラフは、リニアスケールで示されているため、横軸において略凸状のグラフの左右が非対称となって示されているが、対数スケールにおいてグラフ化する場合には、左右対称の形状になる。このように、重み係数情報が、周波数を対数スケールで示した場合に、左右対称となる凸状の振幅値変化状態を示すことによって、ユーザにより選択された帯域における全ての周波数のゲインをバランス良く補正することが可能になる。
　また、重み係数情報において、最も値が大きな周波数（周波数ポイント）の振幅値と、最も値が小さな周波数（周波数ポイント）の振幅値とは、共に振幅値が０になっている。この振幅値が０となる周波数（周波数ポイント）は、それぞれ、ユーザにより選択された帯域に隣接する帯域の中心周波数となっている。さらに、重み係数情報において、ユーザにより選択された帯域と隣の帯域との境界になる周波数の振幅値は、０．５に設定されている。
　より詳細に説明すると、既に説明したように、補正の対象となる周波数の範囲は、１／３オクターブ毎に３２個の帯域に分割されている。例えば、４００Ｈｚを中心周波数とする帯域に隣接する帯域は、中心周波数を３１５Ｈｚとする帯域と、中心周波数が５００Ｈｚとなる帯域である。ここで、図４（ａ）に示すような、中心周波数が４００Ｈｚの帯域における重み係数情報において、振幅値が０となるように設定されている周波数は３１５Ｈｚと５００Ｈｚとである。この３１５Ｈｚは、中心周波数が４００Ｈｚの帯域に対して、周波数の値が小さい方の隣の帯域の中心周波数に該当している。また、５００Ｈｚは、周波数の値が大きい方の隣の帯域の中心周波数に該当している。
　同様に、図４（ｂ）に示すような、中心周波数が３１．５ｋＨｚの帯域における重み係数情報において、振幅値が０となるように設定されている周波数は２５ｋＨｚと４０ｋＨｚである。２５ｋＨｚは、中心周波数が３１．５ｋＨｚの帯域に対して、周波数の値が小さい方の隣の帯域の中心周波数に該当している。また、４０ｋＨｚは、周波数の値が大きい方の隣の帯域の中心周波数に該当している。
　さらに、図４（ａ）において、中心周波数が４００Ｈｚの帯域と中心周波数が３１５Ｈｚの帯域との境界になる周波数の振幅値は、０．５に設定されている。同様に、中心周波数が４００Ｈｚの帯域と中心周波数が５００Ｈｚの帯域との境界になる周波数の振幅値は、０．５に設定されている。また、図４（ｂ）において、中心周波数が３１．５ｋＨｚの帯域と中心周波数が２５ｋＨｚの帯域との境界になる周波数の振幅値は、０．５に設定されている。同様に、中心周波数が３１．５ｋＨｚの帯域と中心周波数が４０ｋＨｚの帯域との境界になる周波数の振幅値は、０．５に設定されている。
　このように、中心周波数の振幅値を１とし、境界になる周波数の振幅値を０．５とし、略凸状に連続変化した振幅値を周波数に応じて設定することにより、ユーザによって３２個に分割された帯域のいずれかのゲインが増減された場合に、増減された帯域の中心周波数のゲイン値を確実に増減させつつ、増減された帯域の境界のゲイン値も違和感が生じないように連動させて変更させることができる。さらに、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０にすることによって、増減された帯域に隣接する帯域における中心周波数のゲイン値に影響を及ぼすことなく、増減された帯域のゲイン値を変更することが可能となる。
　［ゲイン係数生成部・ゲイン係数用メモリ］
　ゲイン係数生成部１４０は、ユーザにより選択された周波数帯域において、新規に更新されたゲイン（新規のゲイン）の値と、更新される直前のゲインの値とのゲインの差を差分ゲインとして求める。ゲイン係数用メモリ１５０は、周波数－ゲイン設定部１１０において新規のゲインの値が検出される前の検出処理において検出された、分割された帯域毎のゲインの値を、直前のゲインの値として記録する。つまり、ゲイン係数用メモリ１５０は、直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された分割された帯域毎のゲインの値を、直前のゲインの値として記録する。また、ゲイン係数用メモリ１５０は、直前の音響補正処理において、周波数フィルタ部２２０で用いられたフィルタ係数（つまり、フィルタ係数用メモリ２３０に記録されたフィルタ係数と同じフィルタ係数）を、直前のフィルタ係数として記録する。
　ゲイン係数生成部１４０は、重み係数選択部１２０より受信した帯域情報に基づいて、ユーザにより選択された周波数帯域の判断を行う。また、ゲイン係数生成部１４０は、周波数－ゲイン設定部１１０より受信した新規のゲインの値に基づいて、ユーザにより設定されたゲインの値を判断する。その後、ゲイン係数生成部１４０は、ゲイン係数用メモリ１５０に記録された帯域毎のゲインの値の中から、帯域情報により求められる周波数帯域に該当するゲインの値を、「直前のゲインの値」としてゲイン係数用メモリ１５０から読み出す（図２のステップＳ．６）。そして、ゲイン係数生成部１４０は、ユーザにより設定された「新規のゲインの値」と、ゲイン係数用メモリ１５０から読み出した「直前のゲインの値」との差を差分ゲインとして求める（図２のステップＳ．７：差分ゲイン算出ステップ、差分ゲイン算出機能）。
　その後、ゲイン係数生成部１４０は、周波数－ゲイン設定部１１０より取得した新規のゲインの値を、帯域情報から求められた帯域における「新規のゲインの値」として、ゲイン係数用メモリ１５０に記録させる（図２のステップＳ．８）。ゲイン係数用メモリ１５０に記録された「新規のゲインの値」は、新たに操作部１１３による操作が検出されて、周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたと判断された（図２のステップＳ．１）後の処理であって、ゲイン係数用メモリ１５０からゲインの値が新たに読み出される場合（図２のステップＳ．６）の「直前のゲインの値」として利用される。
　そして、ゲイン係数生成部１４０は、重み係数選択部１２０より読み出された重み係数情報と、差分ゲインとの乗算処理を行った後に、乗算処理された値をデシベルからリニアに変換する（図２のステップＳ．９：補正ゲイン生成ステップ、補正ゲイン生成機能）。その後、ゲイン係数生成部１４０は、ゲイン係数用メモリ１５０より直前のフィルタ係数を読み出して（図２のステップＳ．１０）、重み係数情報が乗算された差分ゲイン（補正ゲイン）を、直前のフィルタ係数（ゲイン係数用メモリ１５０に記録されたフィルタ係数であって、直前の音響補正処理（周波数フィルタ部２２０によるフィルタ処理）で用いられたフィルタ係数）に乗算する処理を行う（図２のステップＳ．１１：フィルタ係数算出ステップ、フィルタ係数算出機能）。
　ここで、重み係数情報が乗算された差分ゲイン（補正ゲイン）は、帯域情報により求められた帯域に対する補正用のゲインである。このため、直前のフィルタ係数のうち帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対してのみ補正ゲインが乗算される。この乗算処理によって求められる新規のフィルタ係数は、ユーザによるゲイン変更の結果を反映させたフィルタ係数になる。なお、差分ゲインが０ｄＢの場合には、重み係数情報が乗算された差分ゲインを直前のフィルタ係数に乗算する処理は行われない。その後、ゲイン係数生成部１４０は、求められたフィルタ係数（新規のフィルタ係数）を、フィルタ係数用メモリ２３０と、ゲイン係数用メモリ１５０とに記録させる（図２のステップＳ．１２）。
　一例を挙げて、より具体的に説明すると、本実施の形態におけるフィルタ係数は周波数スペクトル信号と同様に８，１９３ポイントある。また、初期状態、すなわち補正なしの状態のフィルタ係数は全て１（リニアで１であり、デシベルでは０ｄＢ）となり、各帯域におけるゲインの値は０ｄＢとなる。このフィルタ係数が直前のフィルタ係数としてゲイン係数用メモリ１５０に記録され、このゲインの値が、直前のゲインの値として帯域毎にゲイン係数用メモリ１５０に記録される。
　この状態で、ユーザが周波数－ゲイン設定部１１０の操作部１１３を操作して、４００Ｈｚ帯のゲインを１０ｄＢに設定すると、直前のゲインの値である０ｄＢと、更新された新規のゲインの値である１０ｄＢとの差（差分ゲイン）は、１０ｄＢとなる。ゲイン係数生成部１４０は、図４（ａ）に示す重み係数情報と、差分ゲイン１０ｄＢとを乗算（重み係数情報を１０倍）した後に、デシベルからリニアに変換する。そして、ゲイン係数生成部１４０は、ゲイン係数用メモリ１５０に記録されている直前のフィルタ係数（初期状態・補正なし状態のフィルタ係数）を読み出して、読み出された直前のフィルタ係数に対して、重み係数情報に差分ゲインが乗算され且つリニアに変換された乗算結果（補正ゲイン）を乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成する。
　なお、図４（ａ）に示すように、中心周波数を４００Ｈｚとする帯域の重み係数情報の周波数範囲は、３１５Ｈｚ～５００Ｈｚの範囲である。このため、読み出された直前のフィルタ係数のうち、乗算処理により直前のフィルタ係数において補正が行われる周波数帯域は、３１５Ｈｚ～５００Ｈｚの範囲のみとなり、他の帯域に関しては、影響を生じない。図５（ａ）は、乗算処理により補正が行われたフィルタ係数（新規のフィルタ係数）であって、上述した８，１９３ポイント（周波数ポイント）のうち、０Ｈｚ～８７９Ｈｚの周波数範囲に該当する１５０ポイント（周波数ポイント）だけを抽出して示したものである。上述したように、ゲイン係数生成部１４０において、差分ゲイン１０ｄＢによりフィルタ係数が１０倍されているが、リニア変換等によって、フィルタ係数の値は、約３．２程度の値となる。
　このように、ゲイン係数生成部１４０では、予め重み係数用メモリ１３０に記録された周波数帯域毎の重み係数情報と差分ゲインとの乗算結果（補正ゲイン）を用いて、ゲイン係数用メモリ１５０に記録された直前のフィルタ係数のうち、ユーザにより選択された周波数帯域のフィルタ係数のみに乗算処理が行われて、新規なフィルタ係数の生成処理が行われる。つまり、ゲイン係数生成部１４０では、ユーザに設定された帯域のフィルタ係数に対してのみ補正ゲインによる補正処理（乗算処理）が行われて、ＦＩＲフィルタのフィルタ係数（直前のフィルタ係数）が更新される。このため、フィルタ生成装置１００では、新規のフィルタ係数の生成等に必要とされる処理負荷を低減させ、処理時間の効果的な短縮を実現することが可能になる。その後、ゲイン係数生成部１４０は、３１５Ｈｚ～５００Ｈｚの範囲のみ補正されたフィルタ係数を新規なフィルタ係数として、ゲイン係数用メモリ１５０とフィルタ係数用メモリ２３０に記録させる。
　次に、上述したように４００Ｈｚ帯のゲインを１０ｄＢに設定した後に、さらに、ユーザがゲインを－１０ｄＢに変更した場合について説明する。新しく設定したゲインの値（新規のゲインの値）－１０ｄＢと、前の処理において設定されたゲインの値（直前のゲインの値）１０ｄＢとの差分ゲインは、－２０ｄＢとなる。この場合、ゲイン係数生成部１４０は、図４（ａ）に示す重み係数情報と、差分ゲイン－２０ｄＢとを乗算（重み係数情報を－２０倍）した後に、デシベルからリニアに変換する。そして、ゲイン係数生成部１４０は、ゲイン係数用メモリ１５０に記録されている直前のフィルタ係数（上述したように、３１５Ｈｚ～５００Ｈｚの範囲のみ補正されたフィルタ係数）を読み出して、重み係数情報に差分ゲイン－２０ｄＢが乗算され且つリニアに変換された乗算結果（補正ゲイン）を、読み出した直前のフィルタ係数に乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成する。
　図５（ｂ）は、－２０ｄＢの差分ゲインに基づいて補正が行われた新規のフィルタ係数であって、上述した８，１９３ポイントのうち、０Ｈｚ～８７９Ｈｚの周波数範囲に該当する１５０ポイントだけを抽出して示したものである。図５（ｂ）に示す新規のフィルタ係数は、ゲイン係数生成部１４０によって、フィルタ係数が－２０倍されることによって求められるが、ゲイン係数用メモリ１５０に記録されている直前のフィルタ係数が、図５（ａ）に示すようにプラスの値であることや、－２０倍された後にリニア変換等されるので、新規のフィルタ係数の値は、約０．３程度になっている。このようにして新規のフィルタ係数を算出することによって、フィルタ生成装置１００において、ＦＩＲフィルタの生成に必要とされる計算の処理負荷を低減させることができ、処理時間を効果的に短縮することが可能になる。
　図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）および図８（ａ）（ｂ）は、表示部１１２において全くゲイン設定が行われていない初期状態（図６）から、ユーザによる操作部１１３の操作により４００Ｈｚ帯のゲインが１０ｄＢに設定された時の状態（図７）と、その後に、４００Ｈｚ帯のゲインが－１０ｄＢに変更された状態（図８）とを示した、表示部１１２の表示（図６（ａ）、図７（ａ）および図８（ａ））と、それぞれのフィルタ係数の周波数特性（図６（ｂ）、図７（ｂ）および図８（ｂ））とを示している。
　図６（ａ）に示すように、表示部１１２においてゲインの設定が０ｄＢの状態の場合、どの周波数帯域もゲイン補正が行われていない。このため、ゲイン係数生成部１４０において算出される新規のフィルタ係数は、図６（ｂ）に示すように、全ての周波数帯域で０ｄＢ（リニアで１）となる。つまり、音源から出力される音響信号は、全くゲイン補正が行われることなくスピーカ等から出力されることになる。
　このように全くゲイン補正が行われていない状態から、ユーザが、図７（ａ）に示すように、４００Ｈｚ帯のゲインを１０ｄＢに設定すると、図７（ｂ）に示すように、新規のフィルタ係数が変化して、４００Ｈｚのゲインが１０ｄＢに増加することになる。ここで、図６（ｂ）、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すフィルタ係数のグラフでは、横軸が周波数（Ｈｚ）で示された対数スケールとなっており、縦軸がデシベルスケールとなっている。フィルタ係数の横軸を対数スケールで示す場合には、フィルタ係数のグラフが、４００Ｈｚを中心として左右対称の形状になる。このフィルタ形状は、重み係数用メモリ１３０に記録される重み係数情報の特性、本実施の形態ではＨａｎｎ窓の特性に対応している。図８（ａ）に示すように、４００Ｈｚ帯のゲインを－１０ｄＢに設定すると、図８（ｂ）に示すように、新規のフィルタ係数が変化して、４００Ｈｚのゲインが－１０ｄＢに減少するが、このフィルタ形状も、重み係数情報の特性であるＨａｎｎ窓の特性に対応した形状となる。
　また、ユーザが操作部１１３を操作することにより、図３（ａ）に示すように、任意に周波数毎のゲインを設定すると、ゲイン係数生成部１４０では、図３（ｂ）に示すような新規のフィルタ特性が算出される。ユーザが操作部１１３を操作して、図３（ａ）に示すように周波数毎のゲインを連続的に変化させた場合であっても、ゲイン係数生成部１４０では、図３（ｂ）に示すように、設定されたゲインに対応するような新規のフィルタ係数を算出することが可能になる。この図３（ａ）（ｂ）から明らかなように、フィルタ生成装置１００によれば、複数の周波数帯域のゲインを任意に設定した場合において、ゲインの設定を行った周波数帯域に隣接する帯域のゲインの影響を最小限に抑えることができる。これは、重み係数用メモリ１３０に記録される、３２個のそれぞれの周波数帯域毎の重み係数情報が、図４（ａ）（ｂ）に示すように、中心周波数の振幅値を１とし、境界となる周波数の振幅値を０．５とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０として、略凸状に連続変化した振幅値を周波数に応じて設定したものとなっているからである。
　このようにして重み係数情報を設定することによって、帯域の中心部分のゲインの値を確実に増減させつつ、隣接する左右の帯域のゲインの値には、変動されたゲインの影響を与えることなく調整を行うことが可能となる。さらに境界となる周波数の振幅値が０．５であるため、境界のゲインの変動状態を帯域の中心部分のゲインの変動状態に対応させつつ、隣接する帯域のゲインの変動状態を考慮して変更させることができる。このため、周波数帯域毎に異なるゲインが設定されても、境界におけるゲインの変化状態を違和感のない状態に調整することが可能になる。これより、図３（ａ）に示すように、複数の周波数帯域のゲインをそれぞれ別々に設定しても、隣接する周波数帯域への影響はほとんどなく、それぞれ独立にゲインの値を調整することが可能になる。
　なお、本実施の形態では、重み係数用メモリ１３０に記録される重み係数情報が、Ｈａｎｎ窓の減衰カーブに基づく形状で設定されているが、重み係数情報の減衰カーブは、Ｈａｎｎ窓の減衰カーブだけには限定されない。例えば、三角窓の減衰カーブを用いることにより、図７（ｂ）または図８（ｂ）に示したようなＨａｎｎ窓のフィルタ特性を、三角窓のフィルタ特性へと変更することが可能である。このように重み係数情報を適宜選択する場合であっても、中心周波数の振幅値を１とし、境界となる周波数の振幅値を０．５とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０として、略凸状に連続変化した振幅値を周波数に応じて設定したものであるならば、生成されるフィルタ係数の状態を、隣接する帯域のゲイン変動の影響を抑制させつつ、全体として連続したゲイン変動を備えたフィルタ特性へと変更することが可能である。また、このように重み係数情報を適宜選択することにより、ベースとなるフィルタ特性を変更することが可能である。
　以上説明したように、本実施の形態に係るフィルタ生成装置１００では、重み係数用メモリ１３０に記録されるユーザの選択した帯域の重み係数情報と、ユーザが設定したゲインの値に基づく差分ゲインとの乗算処理により、フィルタ係数における帯域別の補正ゲイン（重み係数情報が乗算された差分ゲイン）を算出する。そして、算出された補正ゲインを直前のフィルタ係数に乗算することによって、ユーザの設定に応じたＦＩＲフィルタのフィルタ係数（新しいフィルタ係数）を生成することが可能になる。このため、音場補正装置２００において、ユーザの設定に基づいて算出されたＦＩＲフィルタを用いてフィルタ処理することができ、音響補正処理におけるフィルタ演算の高精度化を図ることが可能となる。
　また、帯域別の重み係数情報と差分ゲインとの乗算により、帯域別に補正ゲインを算出することができ、この補正ゲインを直前のフィルタ係数に乗算することによって、簡単に、ＦＩＲフィルタのフィルタ係数（新しいフィルタ係数）を生成することができる。このため、ＦＩＲフィルタを生成（計算）するための処理負担の軽減を図ることができ、また処理時間の大幅な低減を図ることが可能となる。
　また、フィルタ生成装置１００では、中心周波数の振幅値を１とし、境界となる周波数の振幅値を０．５とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０として、略凸状に連続変化した振幅値からなる重み係数情報を帯域別に設定し、この帯域別に設定された重み係数情報とユーザの設定したゲインに基づく差分ゲインとに基づいて、新規のフィルタ係数を算出する。このため、特定の周波数帯域のゲインを設定・変更しても、隣接する周波数帯域におけるゲイン値の影響を最小限に抑えることが可能となり、ＩＩＲフィルタを用いた場合のように、隣接した帯域にゲインの値による谷が生じてしまうことを防止することができる。従って、ユーザが設定した周波数帯域毎のゲイン特性を、新規のフィルタ係数により精度良く再現することができ、精度の良い音響補正を実現すること可能となる。
　以上、本発明に係るフィルタ生成装置の一例として、実施の形態におけるフィルタ生成装置１００を示して説明を行った。しかしながら、本発明に係るフィルタ生成装置は、実施の形態で説明した例には限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、同一の構成から同様の効果等を奏するものであれば、それらについても本発明の技術的範囲に属するもの判断することが可能である。
　例えば、フィルタ生成装置１００における構成を、図１に示すように、ＣＰＵ３００と、メモリ３１０と、表示部１１２と、操作部１１３とにより構成されるものと考えることも可能である。この場合、ＣＰＵ３００の処理内容を示したプログラムを、メモリ３１０に記録させ、ＣＰＵ３００がメモリ３１０よりプログラムを読み出して実行することにより、ＣＰＵ３００が、重み係数選択部１２０、ゲイン係数生成部１４０および周波数－ゲイン設定部１１０の機能を実現する構成にすることも可能である。メモリ３１０が、重み係数用メモリ１３０およびゲイン係数用メモリ１５０として機能することにより、ＣＰＵ３００、メモリ３１０、表示部１１２および操作部１１３によって、実質的に、実施の形態に示したフィルタ生成装置１００の構成と同じ処理を実現するものと判断することが可能である。
　このようにＣＰＵ３００がプログラムに基づいて処理を進める場合には、図２に示した処理は、ＣＰＵ３００が実行した処理内容そのものを示すものとなる。この場合には、図２に示すフローチャートが、実施の形態に示す機能をＣＰＵ３００で実現させるためのプログラムの処理内容に該当することになると共に、ＣＰＵ３００における処理方法を示すことになる。このため、実施の形態に係るフィルタ生成装置１００の構成およびその処理内容は、本発明に係るフィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラムの一例を示すことにもなる。
　また、実施の形態では、フィルタ生成装置１００の周波数－ゲイン設定部１１０として、タッチパネル等を用いることが可能である旨の説明を行った。今日では、スマートフォンやタブレット端末等のように、タッチパネル操作により操作が行われる情報端末が多く存在する。このため、例えば、フィルタ生成装置１００における、周波数－ゲイン設定部１１０、重み係数選択部１２０およびゲイン係数生成部１４０における処理を、スマートフォンやタブレット端末等におけるＣＰＵの処理により実現し、また、重み係数用メモリ１３０やゲイン係数用メモリ１５０に示したメモリを、スマートフォンやタブレット端末等におけるメモリとして利用することによって、フィルタ生成装置１００で説明した機能を、容易に、スマートフォンやタブレット端末等で実現することが可能となる。
　このため、スマートフォンやタブレット端末等において新しいフィルタ係数を算出した後に、ネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を利用して、音場補正装置２００のフィルタ係数用メモリ２３０に、フィルタ係数を伝達・記録させることにより、音場補正装置２００が、スマートフォンやタブレット端末等とは異なる車載用オーディオシステム等である場合であっても、実施の形態において説明した機能・効果を容易に奏することが可能となる。一方で、フィルタ生成装置１００と音場補正装置２００とを、車載用オーディオシステム等において、一体に構成することも可能であり、この場合であっても、実施の形態において説明した機能・効果を容易に奏することが可能となる。
　また、実施の形態では、重み係数用メモリ１３０に記録される重み係数情報として、中心周波数の振幅値を１とし、境界となる周波数の振幅値を０．５とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０として、略凸状に連続変化した振幅値を周波数に応じて設定する場合について説明したが、必ずしも、重み係数情報は、このような形状（データ状態）には限定されない。
　例えば、帯域幅の全ての振幅値が１である場合であっても、帯域分割毎の重み係数情報と差分ゲインとに基づいて新規フィルタ係数を算出することにより、ＦＩＲフィルタを生成することが可能であるため、ＦＩＲフィルタを生成（計算）するための処理負担の軽減を図ることができ、また処理時間の大幅な低減を図ることが可能となる。この場合には、生成された新規フィルタ係数の周波数変化に粗さが表れるかもしれないが、帯域分割の区分数等の調整によって、粗さを低減等させることも可能である。
　また、重み係数情報として、周波数に応じて略凸状に連続変化した振幅値を設定する場合であっても、必ずしも、中心周波数の振幅値を１とし、境界となる周波数の振幅値を０．５とし、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とする振幅値の設定には限定されない。例えば、隣接する帯域の中心周波数ではなく、隣接する帯域であって、ユーザにより選択された帯域により近い周波数で、振幅値を０とするものであってもよい。このように、略凸状となる山形状の周波数幅が狭くなる場合であっても、重み係数情報が略凸状に連続変化した振幅値で形成される場合には、隣接する周波数帯域のゲイン値の影響を最小限に抑えた新規のフィルタ係数を生成することが可能となる。このため、ＩＩＲフィルタを用いた場合のように、隣接した帯域にゲインの値による谷が生じてしまうことを防止することが可能となる。
　また、実施の形態では、周波数－ゲイン設定部１１０において検出された帯域情報が、重み係数選択部１２０を介してゲイン係数生成部１４０に伝達される構成について説明したが、帯域情報は必ずしも、重み係数選択部１２０を介してゲイン係数生成部１４０に伝達される構成には限定されない。新規のゲインの値のように、周波数－ゲイン設定部１１０からゲイン係数生成部１４０へと直接伝達される構成にすることも可能である。さらに、周波数－ゲイン設定部１１０において検出された新規のゲインの値に関しても同様に、周波数－ゲイン設定部１１０からゲイン係数生成部１４０へと直接伝達されるのではなく、重み係数選択部１２０を介してゲイン係数生成部１４０に伝達される構成にすることが可能である。
　また、実施の形態では、周波数－ゲイン設定部１１０が、「操作部１１３がユーザにより操作されて、新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かを判断する処理（図２のステップＳ．１）」を一例として示して説明を行った。また、周波数－ゲイン設定部１１０による、「新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かの判断」を、一定時間毎に（所定時間の間隔サイクルで）行うものであってもよいとして説明を行った。しかしながら、一定時間毎に繰り返される処理は、必ずしも周波数－ゲイン設定部１１０における「新たに周波数帯域の選択とゲインの設定・変更とが行われたか否かを判断する処理（図２のステップＳ．１）」だけに限定されず、重み係数選択部１２０やゲイン係数生成部１４０等による一連の処理を、一定時間毎に繰り返し実行するものであってもよい。
　例えば、図２に示した各機能部（周波数－ゲイン設定部１１０、重み係数選択部１２０およびゲイン係数生成部１４０）による処理が、一定時間毎に繰り返し実行される場合、図２に示される処理は、一種の割込処理として実行されることになる。従って、一定時間内にユーザにより周波数帯域の選択やゲインの設定・変更が行われなかった場合であっても、直前に設定された周波数帯域とゲインの値とを繰り返し検出することにより、ステップＳ．２以降の処理が自動的に実行され、その後、一定時間経過した後に（一定時間毎に）、図２に示す処理が繰り返し実行される。この一定時間の時間間隔は、どのような時間間隔であってもよい。例えば、０．１秒毎に割込処理が実行されるような設定にすることによって、操作部１１３による円滑な操作を妨げることなく、遅滞なく図２に示した処理を実行することが可能になる。
１００  …フィルタ生成装置
１１０  …周波数－ゲイン設定部（入力検出部）
１１２  …表示部
１１３  …操作部
１１４  …左右ボタン
１１５  …上下ボタン
１２０  …重み係数選択部（重み係数抽出部）
１３０  …重み係数用メモリ（重み係数記録部）
１４０  …ゲイン係数生成部（差分ゲイン算出部、補正ゲイン生成部、フィルタ係数算出部）
１５０  …ゲイン係数用メモリ（ゲイン係数記録部）
２００  …音場補正装置
２１０  …ＦＦＴ部
２２０  …周波数フィルタ部
２３０  …フィルタ係数用メモリ
２４０  …ＩＦＦＴ部
３００  …ＣＰＵ
３１０  …メモリ

Claims (15)

  1. 　オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成するフィルタ生成装置であって、
    　前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、
    　直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部と、
    　前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出すると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出する入力検出部と、
    　該入力検出部により検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出する重み係数抽出部と、
    　前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出部により検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出する差分ゲイン算出部と、
    　前記重み係数抽出部により抽出された前記重み係数情報と前記差分ゲイン算出部により算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成する補正ゲイン生成部と、
    　該補正ゲイン生成部により生成された前記補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成するフィルタ係数算出部と
    　を備えることを特徴とするフィルタ生成装置。
  2. 　前記重み係数情報は、前記分割された帯域の中心周波数の振幅値を最大値とし、該中心周波数から離れるに従って振幅値が減少する凸状の振幅値変化状態で設定されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ生成装置。
  3. 　前記重み係数情報は、周波数を対数スケールで示した場合に、前記凸状の振幅値変化状態が左右対称の形状となることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ生成装置。
  4. 　前記重み係数情報は、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とし、隣接する帯域との境界となる周波数の振幅値を前記最大値の半分の振幅値として設定されることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ生成装置。
  5. 　前記重み係数情報は、前記凸状の振幅値変化状態として、Ｈａｎｎ窓又は三角窓に該当する減衰特性を備えることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ生成装置。
  6. 　オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成するフィルタ生成装置のフィルタ生成方法であって、
    　前記フィルタ生成装置は、
    　前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、
    　直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部と
    　を備え、
    　前記入力検出部が、前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出すると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出する入力検出ステップと、
    　重み係数抽出部が、前記入力検出ステップにおいて検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出する重み係数抽出ステップと、
    　差分ゲイン算出部が、前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出ステップにおいて検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出する差分ゲイン算出ステップと、
    　補正ゲイン生成部が、前記重み係数抽出ステップにおいて抽出された前記重み係数情報と前記差分ゲイン算出ステップにおいて算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成する補正ゲイン生成ステップと、
    　フィルタ係数算出部が、前記補正ゲイン生成ステップにおいて生成された前記補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成するフィルタ係数算出ステップと
    　を備えることを特徴とするフィルタ生成方法。
  7. 　前記重み係数情報は、前記分割された帯域の中心周波数の振幅値を最大値とし、該中心周波数から離れるに従って振幅値が減少する凸状の振幅値変化状態で設定されることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ生成方法。
  8. 　前記重み係数情報は、周波数を対数スケールで示した場合に、前記凸状の振幅値変化状態が左右対称の形状となることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ生成方法。
  9. 　前記重み係数情報は、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とし、隣接する帯域との境界となる周波数の振幅値を前記最大値の半分の振幅値として設定されることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ生成方法。
  10. 　前記重み係数情報は、前記凸状の振幅値変化状態として、Ｈａｎｎ窓又は三角窓に該当する減衰特性を備えることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ生成方法。
  11. 　オーディオ信号を高速フーリエ変換処理した後にフィルタ処理を施してから高速逆フーリエ変換処理を行うことにより、前記オーディオ信号に対して音響補正処理を行うためのフィルタ係数を生成する機能を、フィルタ生成装置のコンピュータで実現させるフィルタ生成プログラムであって、
    　前記フィルタ生成装置は、
    　前記音響補正処理を行うために用いられる重み係数情報を、前記オーディオ信号の周波数帯域に基づいて複数に分割された帯域毎に記録する重み係数記録部と、
    　直前の音響補正処理以前にユーザによって設定された前記分割された帯域毎の直前のゲインの値と、前記直前の音響補正処理において用いられた直前のフィルタ係数とを記録するゲイン係数記録部と
    　を備え、
    　前記コンピュータに、
    　前記分割された帯域のうち前記ユーザにより選択された帯域を帯域情報として検出させると共に、選択された帯域において前記ユーザにより新たに設定された新規のゲインの値を検出させるための入力検出機能と、
    　該入力検出機能により検出された帯域情報に基づいて、前記ユーザにより選択された帯域の重み係数情報を前記重み係数記録部より抽出させる重み係数抽出機能と、
    　前記ゲイン係数記録部に記録される前記直前のゲインの値のうち前記帯域情報により求められる帯域の直前のゲインの値と、前記入力検出機能により検出された前記新規のゲインの値との差を、差分ゲインとして算出させる差分ゲイン算出機能と、
    　前記重み係数抽出機能により抽出された重み係数情報と前記差分ゲイン算出機能により算出された前記差分ゲインとを乗算することにより、前記帯域情報により求められる帯域の補正ゲインを生成させる補正ゲイン生成機能と、
    　該補正ゲイン生成機能により生成された補正ゲインを、前記ゲイン係数記録部に記録された前記直前のフィルタ係数のうち前記帯域情報により求められる帯域のフィルタ係数に対して乗算することにより、新規のフィルタ係数を生成させるフィルタ係数算出機能と
    　を実現させることを特徴とするフィルタ生成プログラム。
  12. 　前記重み係数情報は、前記分割された帯域の中心周波数の振幅値を最大値とし、該中心周波数から離れるに従って振幅値が減少する凸状の振幅値変化状態で設定されることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタ生成プログラム。
  13. 　前記重み係数情報は、周波数を対数スケールで示した場合に、前記凸状の振幅値変化状態が左右対称の形状となることを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ生成プログラム。
  14. 　前記重み係数情報は、隣接する帯域の中心周波数の振幅値を０とし、隣接する帯域との境界となる周波数の振幅値を前記最大値の半分の振幅値として設定されることを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ生成プログラム。
  15. 　前記重み係数情報は、前記凸状の振幅値変化状態として、Ｈａｎｎ窓又は三角窓に該当する減衰特性を備えることを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ生成プログラム。
PCT/JP2016/055394 2015-03-02 2016-02-24 フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム WO2016140121A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16758815.1A EP3267581B1 (en) 2015-03-02 2016-02-24 Filter generating device, filter generating method and filter generating program
US15/545,725 US10008997B2 (en) 2015-03-02 2016-02-24 Filter generator, filter generation method, and filter generation program

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015040443A JP6556463B2 (ja) 2015-03-02 2015-03-02 フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム
JP2015-040443 2015-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016140121A1 true WO2016140121A1 (ja) 2016-09-09

Family

ID=56845580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/055394 WO2016140121A1 (ja) 2015-03-02 2016-02-24 フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10008997B2 (ja)
EP (1) EP3267581B1 (ja)
JP (1) JP6556463B2 (ja)
WO (1) WO2016140121A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10602507B2 (en) * 2016-09-29 2020-03-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating uplink communication waveform selection
CN108226636B (zh) * 2016-12-15 2021-06-11 欧姆龙株式会社 自动滤波方法和装置
EP3688754A1 (en) * 2017-09-26 2020-08-05 Sony Europe B.V. Method and electronic device for formant attenuation/amplification
JP2022096287A (ja) 2020-12-17 2022-06-29 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 フィルタ生成装置、及びフィルタ生成プログラム
US20220357363A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-10 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Measurement instrument and method for acquiring an input signal

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59178809A (ja) * 1983-03-30 1984-10-11 Oki Electric Ind Co Ltd オ−デイオ用デジタルイコライザアンプ
JPS62123820A (ja) * 1985-11-25 1987-06-05 Victor Co Of Japan Ltd デジタル・グラフイツク・イコライザ
JP2000013158A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Alpine Electronics Inc オーディオ装置
JP2008245069A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Kenwood Corp フィルタ装置及びフィルタ係数の算出方法
JP2013065952A (ja) * 2011-09-15 2013-04-11 Sony Corp 音声処理装置および方法、並びにプログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6434247B1 (en) * 1999-07-30 2002-08-13 Gn Resound A/S Feedback cancellation apparatus and methods utilizing adaptive reference filter mechanisms
US8583717B2 (en) 2008-10-06 2013-11-12 Mitsubishi Electric Corporation Signal processing circuit
JP2011004264A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Fujitsu Ltd ディジタル信号処理装置およびディジタル信号処理方法
US8983833B2 (en) * 2011-01-24 2015-03-17 Continental Automotive Systems, Inc. Method and apparatus for masking wind noise
JP5703944B2 (ja) 2011-04-28 2015-04-22 株式会社Ｊｖｃケンウッド イコライザ、イコライザ調整方法、及びプログラム
US20130332498A1 (en) * 2012-05-21 2013-12-12 Stmicroelectronics, Inc. Method and apparatus for efficient frequency-domain implementation of time-varying filters
JP6086188B2 (ja) * 2012-09-04 2017-03-01 ソニー株式会社 音響効果調整装置および方法、並びにプログラム
US9997171B2 (en) * 2014-05-01 2018-06-12 Gn Hearing A/S Multi-band signal processor for digital audio signals

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59178809A (ja) * 1983-03-30 1984-10-11 Oki Electric Ind Co Ltd オ−デイオ用デジタルイコライザアンプ
JPS62123820A (ja) * 1985-11-25 1987-06-05 Victor Co Of Japan Ltd デジタル・グラフイツク・イコライザ
JP2000013158A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Alpine Electronics Inc オーディオ装置
JP2008245069A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Kenwood Corp フィルタ装置及びフィルタ係数の算出方法
JP2013065952A (ja) * 2011-09-15 2013-04-11 Sony Corp 音声処理装置および方法、並びにプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20180019720A1 (en) 2018-01-18
JP2016163187A (ja) 2016-09-05
US10008997B2 (en) 2018-06-26
EP3267581A1 (en) 2018-01-10
EP3267581A4 (en) 2018-10-31
JP6556463B2 (ja) 2019-08-07
EP3267581B1 (en) 2019-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9859858B2 (en) Correction of unknown audio content
WO2016140121A1 (ja) フィルタ生成装置、フィルタ生成方法およびフィルタ生成プログラム
KR101787505B1 (ko) 등화 필터 계수 결정기, 장치, 등화 필터 계수 프로세서, 시스템 및 방법
JP6138015B2 (ja) 音場測定装置、音場測定方法および音場測定プログラム
JP5459556B2 (ja) 音響特性調整装置、音響特性調整方法およびコンピュータプログラム
CN102905213A (zh) 音频信号处理设备和音频信号处理方法
US20190132676A1 (en) Phase Inversion Filter for Correcting Low Frequency Phase Distortion in a Loudspeaker System
WO2006093256A1 (ja) 音声再生装置及び方法、並びに、コンピュータプログラム
CN111970606B (zh) 扬声器调整方法与使用此方法的电子装置
JP6151619B2 (ja) 音場測定装置、音場測定方法および音場測定プログラム
JP6489082B2 (ja) イコライザ装置、及び、イコライザプログラム
WO2017183405A1 (ja) 音響処理装置および音響処理方法
US10362396B2 (en) Phase control signal generation device, phase control signal generation method, and phase control signal generation program
CN106559722B (zh) 基于人耳听觉特性的音频重放系统均衡方法
CN111970607B (zh) 扬声器调整方法与使用此方法的电子装置
EP3840404B1 (en) A method for audio rendering by an apparatus
JP2016123059A (ja) 信号生成装置、および端末装置
JP5762797B2 (ja) 信号処理装置及び信号処理方法
JP2012100117A (ja) 音響処理装置及び方法
JP6350579B2 (ja) イコライザ装置、及び、イコライザプログラム
WO2016143276A1 (ja) 音響装置および補正方法
JP2006093767A (ja) 増幅装置
JP2019070688A (ja) 撮像装置
JP2006174078A (ja) オーディオ信号処理方法及び装置
WO2019016881A1 (ja) スピーカを駆動するための力の変化の信号を生成する信号生成装置、スピーカ、スピーカ用フィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16758815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15545725

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016758815

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE