WO2021215025A1 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

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WO2021215025A1
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gain difference
equalizer
characteristic
maximum gain
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寿弘 藤野
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3005Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307Frequency adjustment, e.g. tone control

Definitions

  • the present disclosure relates to a control device, a control method, and a program for controlling an equalizer.
  • an equalizer for example, parametric equalizer (PEQ)
  • PEQ parametric equalizer
  • the audio signal is corrected by the equalizer with the parameters set to adjust the frequency characteristics of the audio signal to the desired frequency.
  • a device that approaches the characteristics is disclosed (for example, Patent Document 1). Specifically, the device sets the PEQ center frequency of the equalizer to the peak frequency, which is the frequency at which the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is the largest, and sets the gain of the equalizer to the gain at the peak frequency. Set to the difference, and set the Q value of the equalizer based on the frequency that is 1 / ⁇ 2 times the gain difference.
  • the frequency characteristics of a voice signal do not always have symmetrical characteristics centered on the peak frequency.
  • the frequency characteristics of an audio signal are a frequency that is lower than the peak frequency and whose gain difference is 1 / ⁇ 2 times the gain difference of the peak frequency, and a frequency that is higher than the peak frequency and has a peak gain difference.
  • the frequency that is 1 / ⁇ 2 times the frequency gain difference has a characteristic that is asymmetric on the frequency axis with respect to the peak frequency.
  • the voice signal when the voice signal is corrected by the equalizer, it may be corrected too much at a certain frequency or insufficiently corrected at a certain frequency. Therefore, in order to bring the frequency characteristics of the voice signal close to the desired frequency characteristics, there is a problem that many bands (for example, PEQ bands) are required in the equalizer.
  • the present disclosure provides a control device and the like that can reduce the number of equalizer bands required for correction.
  • the control device in the present disclosure includes a difference calculation unit that calculates the maximum gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic in a predetermined frequency band, and the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic.
  • the gain difference of is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and among the frequencies lower than the peak frequency at which the maximum gain difference is obtained, the first frequency closest to the peak frequency and the audio signal.
  • the gain difference between the frequency characteristic and the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and the center frequency of the frequency higher than the peak frequency and the second frequency closest to the peak frequency.
  • a central frequency calculation unit for calculating the above, a determination unit for determining the parameters of the equalizer for adjusting the frequency characteristics of the audio signal based on the maximum gain difference and the central frequency, and an output for outputting the parameters to the equalizer. It has a part and.
  • the maximum gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic in a predetermined frequency band is calculated, and the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is calculated.
  • the first frequency that is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference and is lower than the peak frequency at which the maximum gain difference is obtained and is closest to the peak frequency, the frequency characteristics of the audio signal, and the above.
  • the gain difference from the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and the center frequency with the second frequency closest to the peak frequency among the frequencies higher than the peak frequency is calculated.
  • the process of determining the parameters of the equalizer for adjusting the frequency characteristics of the audio signal based on the maximum gain difference and the center frequency, and outputting the parameters to the equalizer is included.
  • the program in the present disclosure is a program for causing a computer to execute the above control method.
  • the number of equalizer bands required for correction can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an audio reproduction system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the control device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the frequency characteristics of the voice signal and the desired frequency characteristics.
  • FIG. 5 is a graph for explaining the filter characteristics according to the comparative example.
  • FIG. 6 is a graph for explaining the filter characteristics according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the audio reproduction system 1 according to the embodiment.
  • the voice reproduction system 1 is a system for reproducing voice, and includes, for example, a control device 10, an equalizer 20, an amplifier 30, a speaker 40, and a microphone 50.
  • the equalizer 20, the amplifier 30, and the speaker 40 in the audio reproduction system 1 are used during normal reproduction.
  • the equalizer 20 is, for example, a PEQ that adjusts the frequency characteristics of an audio signal.
  • the equalizer 20 realizes a plurality of bands (for example, PEQ bands) for adjusting the frequency characteristics of the voice signal, in other words, a filter.
  • the filter is, for example, an IIR (Infinite Impulse Response) filter, specifically, a peaking filter that increases or decreases the gain around a specific frequency, a shelving filter that increases or decreases the gain in a frequency band higher or lower than a specific frequency, or the like. be. Since it is difficult to adjust the frequency characteristics of an audio signal over a wide specific frequency band such as an audible band with one band included in the equalizer 20, the equalizer 20 has a plurality of bands. That is, the equalizer 20 can adjust the frequency characteristics of the voice signal over a specific frequency band by combining a plurality of bands.
  • the amplifier 30 is an amplifier that amplifies an audio signal whose frequency characteristics have been adjusted by the equalizer 20.
  • the amplifier 30 may be, for example, a class D amplifier or the like.
  • the speaker 40 converts the electric power of the audio signal output from the amplifier 30 into sound energy and outputs the sound to the space.
  • the equalizer 20 can bring the frequency characteristics of the input audio signal closer to the desired frequency characteristics by setting the parameters of the equalizer 20, specifically, the parameters of a plurality of bands possessed by the equalizer 20.
  • the parameters of the plurality of bands included in the equalizer 20 are, for example, the PEQ center frequency, the gain at the PEQ center frequency, the Q value, and the like.
  • the control device 10 and the microphone 50 in the voice reproduction system 1 are used when calculating the parameters of the equalizer 20.
  • the voice reproduction system 1 When calculating the parameters of the equalizer 20, the voice reproduction system 1 inputs, for example, a LOG-TSP (Log-Time Stretched Pulse) signal to the amplifier 30, and outputs a sound corresponding to the amplified LOG-TSP signal from the speaker 40. ..
  • the LOG-TSP signal is a signal in which the energy is relatively increased by stretching the impulse signal in the time direction. In the LOG-TSP signal, the frequency changes with time from low frequency to high frequency or from high frequency to low frequency.
  • the LOG-TSP signal like the impulse signal, can be used to measure the frequency characteristics (impulse response) of any system.
  • the microphone 50 converts the collected sound into an electric signal and outputs it.
  • the microphone 50 collects the sound corresponding to the LOG-TSP signal output from the speaker 40, converts the collected sound into an electric signal (voice signal), and outputs the sound to the control device 10.
  • the control device 10 has a function of calculating the parameters of a plurality of bands of the equalizer 20 by using the voice signal based on the sound corresponding to the LOG-TSP signal output from the microphone 50.
  • the control device 10 outputs the calculated parameter to the equalizer 20 and sets the parameter in the equalizer 20. Details of the control device 10 will be described later with reference to FIG.
  • the audio reproduction system 1 may be realized only by an audio apparatus such as an audio device or a television. That is, the control device 10, the equalizer 20, the amplifier 30, the speaker 40, and the microphone 50 may be provided in the housing of one audio reproduction device.
  • the voice reproduction system 1 does not have to be realized by only one voice reproduction device, and may be realized by a plurality of devices.
  • the voice reproduction system 1 may be realized by a voice reproduction device and a portable device (for example, a mobile terminal such as a smartphone or a tablet, or a remote controller for the voice reproduction device).
  • the audio reproduction device may include a control device 10, an equalizer 20, an amplifier 30, and a speaker 40
  • the portable device may include a microphone 50.
  • the sound corresponding to the LOG-TSP signal picked up by the microphone 50 of the mobile device is converted into a voice signal by the mobile device, and the voice signal is transmitted from the mobile device to the voice reproduction device wirelessly or by wire.
  • the control device 10 may be provided in the portable device.
  • the sound corresponding to the LOG-TSP signal picked up by the microphone 50 of the mobile device is converted into a voice signal by the mobile device, and the parameters of the equalizer 20 are calculated by using the voice signal in the mobile device.
  • the calculated parameters are transmitted wirelessly or by wire from the mobile device to the sound reproduction device.
  • the frequency characteristics of the audio signal at that location can be obtained. Can be brought closer to the desired frequency characteristic.
  • the audio signal input to the equalizer 20 during normal playback is, for example, an audio signal acquired from a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versaille Disc) set in an audio device, or a broadcast signal received on a television. It is an audio signal acquired from, and the audio signal is not input to the equalizer 20 when calculating the parameters of the equalizer 20.
  • the audio signal input to the control device 10 when calculating the parameters of the equalizer 20 is an audio signal based on the sound corresponding to the LOG-TSP signal reproduced by the microphone 50 to calculate the parameters of the equalizer 20. be. During normal reproduction, the control device 10 and the microphone 50 are not used.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the control device 10 according to the embodiment.
  • the control device 10 is a computer having a processor, a memory, and the like.
  • the memory is a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or the like, and can store a program executed by the processor.
  • the control device 10 includes an analysis unit 11, a difference calculation unit 12, a center frequency calculation unit 13, a Q value calculation unit 14, a determination unit 15, and an output unit 16.
  • the analysis unit 11, the difference calculation unit 12, the center frequency calculation unit 13, the Q value calculation unit 14, the determination unit 15, and the output unit 16 are realized by a processor or the like that executes a program stored in the memory.
  • the analysis unit 11 performs an FFT (Fast Fourier Transform) on the voice signal input to the control device 10 (that is, the voice signal based on the sound corresponding to the LOG-TSP signal picked up by the microphone 50), so that the voice signal is signaled. Get the frequency characteristics of.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the difference calculation unit 12 calculates a value set as a gain at the PEQ center frequency of the equalizer 20. The details of the difference calculation unit 12 will be described later.
  • the center frequency calculation unit 13 calculates a value set as the PEQ center frequency of the equalizer 20. The details of the center frequency calculation unit 13 will be described later.
  • the Q value calculation unit 14 calculates a value set as the Q value of the equalizer 20. The details of the Q value calculation unit 14 will be described later.
  • the determination unit 15 determines the parameters of the equalizer 20. The details of the determination unit 15 will be described later.
  • the output unit 16 outputs the determined parameter to the equalizer 20. Thereby, the equalizer 20 can correct the voice signal in the band formed by the determined parameters.
  • the difference calculation unit 12 calculates the maximum gain difference between the frequency characteristic of the voice signal and the desired frequency characteristic in a predetermined frequency band (step S11).
  • a predetermined frequency band is a part of a specific frequency band as a whole, such as an audible band.
  • the desired frequency characteristics are the frequency characteristics of the audio signal desired by the user or the like, or the frequency characteristics predetermined as the ideal frequency characteristics of the audio signal, and are stored in, for example, a memory provided in the control device 10. There is.
  • the maximum gain difference is set as the gain at the PEQ center frequency of the equalizer 20. A specific example of the maximum gain difference will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the frequency characteristics of the voice signal and the desired frequency characteristics.
  • the maximum gain difference is indicated by G1.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 is the frequency, and the vertical axis is the gain level.
  • the horizontal axis is the log scale. The same applies to FIGS. 5 and 6 described later.
  • a flat characteristic will be described as an example of the desired frequency characteristic, but the desired frequency characteristic may be a characteristic in which the gain level changes according to the frequency.
  • the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and the maximum gain is obtained.
  • the gain difference between the first frequency, which is lower than the peak frequency at which the difference can be obtained, and the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic, which is the closest to the peak frequency is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and ,
  • the center frequency with the second frequency closest to the peak frequency among the frequencies higher than the peak frequency is calculated (step S12).
  • the center frequencies of the first frequency and the second frequency are set as the PEQ center frequencies of the equalizer 20. A specific example of the center frequencies of the first frequency and the second frequency will be described with reference to FIG.
  • the gain difference of 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is G2
  • the peak frequency is f0
  • the first frequency is f1
  • the second frequency is f2
  • the center is indicated by fc.
  • the center frequency fc of the first frequency f1 and the second frequency f2 is calculated by the following equation 1.
  • the center frequency fc is the center frequency of the first frequency f1 and the second frequency f2 on the frequency axis of the log scale, as shown in Equation 1 and FIG.
  • the Q value calculation unit 14 then calculates the Q value from the first frequency, the second frequency, and the center frequency (step S13).
  • the Q value is calculated by the following equation 2.
  • the determination unit 15 determines the parameters of the equalizer 20 based on the maximum gain difference, the center frequency, and the Q value calculated respectively (step S14). Specifically, the determination unit 15 determines the calculated maximum gain difference as the gain at the PEQ center frequency of the equalizer 20, and sets the calculated center frequency of the first frequency and the second frequency as the PEQ center of the equalizer 20. It is determined as a frequency, and the calculated Q value is determined as the Q value of the equalizer 20.
  • the output unit 16 outputs the determined parameter to the equalizer 20 (step S15).
  • the filter characteristics realized by the equalizer 20 will be specifically described with reference to the present embodiment and a comparative example.
  • FIG. 5 is a graph for explaining the filter characteristics according to the comparative example.
  • the PEQ center frequency of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set to the peak frequency f0 of the frequency characteristic of the audio signal in a predetermined frequency band.
  • the gain of the filter characteristic realized by the equalizer 20 at the PEQ center frequency is set to a gain such that the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal at the peak frequency f0 and the desired frequency characteristic becomes 0. .
  • the Q value of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set to the Q value calculated by the following equation 3.
  • the frequency characteristics of a voice signal do not always have symmetrical characteristics centered on the peak frequency.
  • the frequency characteristic of the audio signal may be such that the first frequency f1 and the second frequency f2 are asymmetrical on the frequency axis with respect to the peak frequency f0. be.
  • the voice signal when the voice signal is corrected by the filter characteristic in which the PEQ center frequency is set to the peak frequency f0 (that is, the filter characteristic according to the comparative example), it may be overcorrected at a certain frequency or may be corrected too much at a certain frequency. The correction is insufficient.
  • a band other than the band having such a parameter may be required. For example, if a plurality of bands are used to correct one frequency band, a large number of bands are required to correct the entire specific frequency band as wide as an audible band.
  • FIG. 6 is a graph for explaining the filter characteristics according to the embodiment.
  • the PEQ center frequency of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set to the center frequency fc of the first frequency f1 and the second frequency f2 as calculated by the above equation 1.
  • the gain at the PEQ center frequency of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set to a gain such that the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal at the peak frequency f0 and the desired frequency characteristic becomes 0.
  • the Q value of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set to the Q value calculated by the above equation 2.
  • the frequency characteristics of the audio signal are such that the first frequency f1 and the second frequency f2 are asymmetrical on the frequency axis with respect to the peak frequency f0.
  • the center frequency of the filter characteristic realized by the equalizer 20 is set not at the peak frequency f0 but at the center frequency fc of the first frequency f1 and the second frequency f2. Therefore, it is possible to suppress excessive correction at a certain frequency and insufficient correction at a certain frequency, and to bring the frequency characteristics of the voice signal evenly close to the desired frequency characteristics. Since the correction effect of the equalizer 20 per band can be improved in this way, the number of bands of the equalizer 20 required for the correction can be reduced.
  • the control device 10 includes a difference calculation unit 12 that calculates the maximum gain difference G1 between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic in a predetermined band, and the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic.
  • the gain difference from the frequency characteristics is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference G1, and the first frequency f1 closest to the peak frequency f0 among the frequencies lower than the peak frequency f0 at which the maximum gain difference G1 can be obtained.
  • the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference G1, and the second frequency f2 closest to the peak frequency f0 among the frequencies higher than the peak frequency f0.
  • the center frequency calculation unit 13 that calculates the center frequency fc of the above, the determination unit 15 that determines the parameters of the equalizer 20 that adjusts the frequency characteristics of the audio signal based on the maximum gain difference G1 and the center frequency fc, and the parameters.
  • An output unit 16 for outputting to the equalizer 20 is provided.
  • the PEQ center frequency is set not as the peak frequency f0 but as the center frequency fc of the first frequency f1 and the second frequency f2 as a parameter of the equalizer 20, so that the first frequency f1 and the second frequency are set.
  • f2 is asymmetric with respect to the peak frequency f0 on the frequency axis, the frequency characteristics of the audio signal can be evenly brought close to the desired frequency characteristics. Therefore, the number of bands of the equalizer 20 required for correction can be reduced.
  • the center frequency fc may be calculated by the above formula 1. That is, the center frequency fc may be the center frequency of the first frequency f1 and the second frequency f2 on the frequency axis of the log scale.
  • control device 10 further includes a Q value calculation unit 14 for calculating a Q value, and the determination unit 15 determines parameters based on the maximum gain difference G1, center frequency fc, and Q value, and first.
  • the frequency is f1
  • the second frequency is f2
  • the center frequency is fc
  • the Q value is Q
  • the Q value may be calculated by the above equation 2.
  • control device 10 may determine the parameters of a plurality of bands included in the equalizer 20 according to the following flow. It is assumed that the voice signal is corrected by the band of the equalizer 20 for each of a plurality of frequency bands divided into a wide specific frequency band such as an audible band. As an example, a plurality of frequency bands obtained by dividing a specific frequency band are defined as a first frequency band, a second frequency band, and a third frequency band.
  • the control device 10 has a frequency in which the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is maximum among the first frequency band, the second frequency band, and the third frequency band in the specific frequency band.
  • a frequency band including (for example, a first frequency band) is set as a predetermined frequency band.
  • the control device 10 sets the first frequency band as a predetermined frequency band. The parameter of one of the plurality of bands that the equalizer 20 has for the first frequency band is determined.
  • the control device 10 acquires the corrected audio signal obtained by correcting in the one band, and is out of the first frequency band, the second frequency band, and the third frequency band in the specific frequency band.
  • the frequency band including the frequency having the maximum gain difference between the frequency characteristic of the corrected audio signal and the desired frequency characteristic is set as the next predetermined frequency band, and the equalizer 20 has a plurality of frequency bands for the predetermined frequency band. Determine the parameters of the other one of the bands. At this time, even if the audio signal is corrected in one band for the first frequency band, it cannot be sufficiently corrected, and the gain difference between the frequency characteristic of the corrected audio signal and the desired frequency characteristic is the maximum.
  • the frequency may be included in the first frequency band.
  • control device 10 again determines the parameter of the other one of the plurality of bands that the equalizer 20 has for the first frequency band. By repeating this, the control device 10 corrects the audio signal with a plurality of bands included in the equalizer 20 for each of the first frequency band, the second frequency band, and the third frequency band. In this way, the frequency characteristics of the voice signal may be gradually brought closer to the desired frequency characteristics for the entire specific frequency band.
  • the control device 10 includes the Q value calculation unit 14, but the control device 10 may not include the Q value calculation unit 14.
  • the determination unit 15 may determine the parameters of the equalizer 20 based on the maximum gain difference calculated by the difference calculation unit 12 and the center frequency calculated by the center frequency calculation unit 13. In this case, a fixed value may be set as the Q value of the equalizer 20.
  • the center frequencies of the first frequency and the second frequency are the center frequencies of the first frequency and the second frequency on the frequency axis of the log scale.
  • the center frequencies of the first frequency and the second frequency may be the center frequencies of the first frequency and the second frequency on the frequency axis of the linear scale.
  • the present disclosure can be realized not only as a control device 10, but also as a control method including steps (processes) performed by the components constituting the control device 10.
  • the control method calculates the maximum gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic in a predetermined frequency band (step S11), and obtains the audio signal.
  • the gain difference between the frequency characteristic and the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and the first frequency closest to the peak frequency among the frequencies lower than the peak frequency at which the maximum gain difference can be obtained.
  • the gain difference between the frequency characteristic of the audio signal and the desired frequency characteristic is 1 / ⁇ 2 times the maximum gain difference, and the center frequency of the frequency higher than the peak frequency and the second frequency closest to the peak frequency.
  • Step S12 determine the equalizer parameters for adjusting the frequency characteristics of the audio signal based on the maximum gain difference and the center frequency (step S14), and output the parameters to the equalizer (step S15). ) Including processing.
  • control method may be executed by a computer (computer system).
  • the present disclosure can be realized as a program for causing a computer to execute the steps included in the control method.
  • present disclosure can be realized as a non-temporary computer-readable recording medium such as a CD-ROM on which the program is recorded.
  • each step is executed by executing the program using hardware resources such as a computer CPU, memory, and input / output circuit. .. That is, each step is executed when the CPU acquires data from the memory or the input / output circuit or the like and performs an operation, or outputs the operation result to the memory or the input / output circuit or the like.
  • hardware resources such as a computer CPU, memory, and input / output circuit. .. That is, each step is executed when the CPU acquires data from the memory or the input / output circuit or the like and performs an operation, or outputs the operation result to the memory or the input / output circuit or the like.
  • control device 10 of the above embodiment may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit (IC: Integrated Circuit).
  • LSI Large Scale Integration
  • IC integrated circuit
  • the integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • a programmable FPGA or a reconfigurable processor in which the connections and settings of the circuit cells inside the LSI can be reconfigured may be utilized.
  • the components described in the attached drawings and the detailed description may include not only the components essential for problem solving but also the components not essential for problem solving. Therefore, the fact that those non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description should not immediately determine that those non-essential components are essential.
  • the present disclosure can be applied to a device or the like that corrects an audio signal by PEQ.

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  • Multimedia (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

制御装置(10)は、所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出する差分算出部(12)と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうちピーク周波数に最も近い第1周波数と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、ピーク周波数よりも高い周波数のうちピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出する中心周波数算出部(13)と、上記最大のゲイン差及び上記中心周波数に基づいて、イコライザ(20)のパラメータを決定する決定部(15)と、上記パラメータをイコライザ(20)に出力する出力部(16)と、を備える。

Description

制御装置、制御方法及びプログラム
 本開示は、イコライザを制御する制御装置、制御方法及びプログラムに関する。
 従来、音声信号の周波数特性を調整(補正)するイコライザ(例えばパラメトリックイコライザ(PEQ))のパラメータを設定し、パラメータが設定されたイコライザによって音声信号を補正して音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づける装置が開示されている(例えば特許文献1)。具体的には、当該装置は、イコライザのPEQ中心周波数を音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最も大きくなる周波数であるピーク周波数に設定し、イコライザのゲインをピーク周波数におけるゲイン差に設定し、イコライザのQ値を当該ゲイン差の1/√2倍となる周波数を基準に設定する。
特開2007-206636号公報
 例えば、音声信号の周波数特性は、必ずしもピーク周波数を中心とする対称な特性となるとは限らない。例えば、音声信号の周波数特性は、ピーク周波数よりも低い周波数であってゲイン差がピーク周波数のゲイン差の1/√2倍となる周波数と、ピーク周波数よりも高い周波数であってゲイン差がピーク周波数のゲイン差の1/√2倍となる周波数とがピーク周波数に対して周波数軸上で非対称となった特性となっている場合がある。この場合、音声信号がイコライザによって補正される際に、ある周波数では補正され過ぎたり、ある周波数では補正が不十分だったりする。このため、音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づけるためには、イコライザにおいて多くのバンド(例えばPEQバンド)が必要になるという問題がある。
 本開示は、補正に必要なイコライザのバンド数を削減できる制御装置等を提供する。
 本開示における制御装置は、所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出する差分算出部と、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第1周波数と、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記ピーク周波数よりも高い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出する中心周波数算出部と、前記最大のゲイン差及び前記中心周波数に基づいて、前記音声信号の周波数特性を調整するイコライザのパラメータを決定する決定部と、前記パラメータを前記イコライザに出力する出力部と、を備える。
 本開示における制御方法は、所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出し、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第1周波数と、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記ピーク周波数よりも高い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出し、前記最大のゲイン差及び前記中心周波数に基づいて、前記音声信号の周波数特性を調整するイコライザのパラメータを決定し、前記パラメータを前記イコライザに出力する処理を含む。
 本開示におけるプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
 本開示における制御装置等によれば、補正に必要なイコライザのバンド数を削減できる。
図1は、実施の形態に係る音声再生システムの構成の一例を示す図である。 図2は、実施の形態に係る制御装置の構成の一例を示す図である。 図3は、実施の形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図4は、音声信号の周波数特性及び所望の周波数特性の一例を示すグラフである。 図5は、比較例に係るフィルタ特性を説明するためのグラフである。 図6は、実施例に係るフィルタ特性を説明するためのグラフである。
 以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
 (実施の形態)
 以下、図1から図6を用いて実施の形態を説明する。
 図1は、実施の形態に係る音声再生システム1の構成の一例を示す図である。
 音声再生システム1は、音声を再生するシステムであり、例えば、制御装置10、イコライザ20、アンプ30、スピーカ40及びマイク50を備える。例えば、音声再生システム1におけるイコライザ20、アンプ30及びスピーカ40は、通常の再生時に用いられる。
 イコライザ20は、音声信号の周波数特性を調整する例えばPEQである。イコライザ20は、音声信号の周波数特性を調整するための複数のバンド(例えばPEQバンド)、言い換えるとフィルタを実現する。当該フィルタは、例えばIIR(Infinite Impulse Response)フィルタ、具体的には特定の周波数を中心にゲインを増減するピーキングフィルタ及び特定の周波数よりも高い又は低い周波数帯域のゲインを増減するシェルビングフィルタ等である。イコライザ20が有する1つのバンドで、音声信号の周波数特性を例えば可聴帯域のように広い特定の周波数帯域全体にわたって調整するのは難しいため、イコライザ20は、複数のバンドを有している。つまり、イコライザ20は、複数のバンドを組み合わせることで、音声信号の周波数特性を特定の周波数帯域全体にわたって調整できる。
 アンプ30は、イコライザ20によって周波数特性が調整された音声信号を増幅する増幅器である。アンプ30は、例えば、D級アンプ等であってもよい。
 スピーカ40は、アンプ30から出力される音声信号の電力を音響エネルギーに変換して音を空間に出力する。
 イコライザ20は、イコライザ20のパラメータ、具体的には、イコライザ20が有する複数のバンドのパラメータが設定されることで、入力された音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づけることができる。イコライザ20が有する複数のバンドのパラメータは、例えば、PEQ中心周波数、PEQ中心周波数におけるゲイン及びQ値等である。例えば、音声再生システム1における制御装置10及びマイク50は、イコライザ20のパラメータの算出時に用いられる。
 音声再生システム1は、イコライザ20のパラメータの算出時には、例えばLOG-TSP(Log-Time Stretched Pulse)信号をアンプ30に入力し、増幅されたLOG-TSP信号に対応する音をスピーカ40から出力する。LOG-TSP信号は、インパルス信号を時間方向に引き伸ばすことでエネルギーを相対的に大きくした信号である。LOG-TSP信号では、周波数が低周波から高周波に、又は高周波から低周波に時間的に変化する。LOG-TSP信号は、インパルス信号と同様に、任意の系の周波数特性(インパルス応答)を測定するために使用できる。
 マイク50は、収音した音を電気信号に変換して出力する。マイク50は、スピーカ40から出力されたLOG-TSP信号に対応する音を収音し、収音した音を電気信号(音声信号)に変換して制御装置10に出力する。
 制御装置10は、マイク50から出力された、LOG-TSP信号に対応する音に基づく音声信号を用いて、イコライザ20が有する複数のバンドのパラメータを算出する機能を有する。制御装置10は、算出したパラメータをイコライザ20に出力して当該パラメータをイコライザ20に設定する。制御装置10の詳細については、図2を用いて後述する。
 音声再生システム1は、例えばオーディオ装置又はテレビ等の音声再生装置のみによって実現されてもよい。つまり、1つの音声再生装置の筐体内に、制御装置10、イコライザ20、アンプ30、スピーカ40及びマイク50が備えられていてもよい。音声再生システム1は、1つの音声再生装置のみによって実現されなくてもよく、複数の装置によって実現されてもよい。例えば、音声再生システム1は、音声再生装置と携帯機器(例えば、スマートフォン若しくはタブレット等の携帯端末、又は、音声再生装置用のリモコン等)とによって実現されてもよい。
 例えば、音声再生装置は、制御装置10、イコライザ20、アンプ30及びスピーカ40を備え、携帯機器は、マイク50を備えていてもよい。この場合、携帯機器のマイク50で収音されたLOG-TSP信号に対応する音は携帯機器で音声信号に変換され、当該音声信号が携帯機器から音声再生装置へ無線又は有線で送信される。制御装置10は、携帯機器に備えられていてもよい。この場合、携帯機器のマイク50で収音されたLOG-TSP信号に対応する音は携帯機器で音声信号に変換され、かつ、携帯機器で当該音声信号を用いてイコライザ20のパラメータが算出され、算出されたパラメータが携帯機器から音声再生装置へ無線又は有線で送信される。例えば、マイク50を備える携帯機器を部屋における特定の場所に設置して、携帯機器が備えるマイク50でLOG-TSP信号に対応する音を収音することで、当該場所での音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づけることができる。
 通常の再生時にイコライザ20に入力される音声信号は、例えば、オーディオ装置にセットされたCD(Compact Disc)若しくはDVD(Digital Versatile Disc)等から取得される音声信号、又は、テレビで受信した放送信号から取得される音声信号であり、イコライザ20のパラメータの算出時には当該音声信号はイコライザ20に入力されない。イコライザ20のパラメータの算出時に制御装置10に入力される音声信号は、イコライザ20のパラメータを算出するために再生されてマイク50で収音されたLOG-TSP信号に対応する音に基づく音声信号である。通常の再生時には、制御装置10及びマイク50は用いられない。
 図2は、実施の形態に係る制御装置10の構成の一例を示す図である。
 制御装置10はプロセッサ及びメモリ等を有するコンピュータである。メモリは、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等であり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶できる。制御装置10は、解析部11、差分算出部12、中心周波数算出部13、Q値算出部14、決定部15及び出力部16を備える。解析部11、差分算出部12、中心周波数算出部13、Q値算出部14、決定部15及び出力部16は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ等によって実現される。
 解析部11は、制御装置10に入力された音声信号(すなわち、マイク50で収音されたLOG-TSP信号に対応する音に基づく音声信号)をFFT(Fast Fourier Transform)することで、音声信号の周波数特性を取得する。
 差分算出部12は、イコライザ20のPEQ中心周波数におけるゲインとして設定される値を算出する。差分算出部12の詳細については後述する。
 中心周波数算出部13は、イコライザ20のPEQ中心周波数として設定される値を算出する。中心周波数算出部13の詳細については後述する。
 Q値算出部14は、イコライザ20のQ値として設定される値を算出する。Q値算出部14の詳細については後述する。
 決定部15は、イコライザ20のパラメータを決定する。決定部15の詳細については後述する。
 出力部16は、決定されたパラメータをイコライザ20に出力する。これにより、イコライザ20は決定されたパラメータにより形成されるバンドで音声信号を補正できる。
 次に、制御装置10の動作の詳細について図3を用いて説明する。
 差分算出部12は、所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出する(ステップS11)。所定の周波数帯域は、例えば、可聴帯域のように広い特定の周波数帯域全体における一部の周波数帯域である。所望の周波数特性は、ユーザ等が希望する音声信号の周波数特性、又は音声信号の理想的な周波数特性として予め定められた周波数特性等であり、例えば、制御装置10が備えるメモリ等に記憶されている。最大のゲイン差は、イコライザ20のPEQ中心周波数におけるゲインとして設定される。最大のゲイン差の具体例について図4を用いて説明する。
 図4は、音声信号の周波数特性及び所望の周波数特性の一例を示すグラフである。図4では、最大のゲイン差はG1で示される。図4に示されるグラフの横軸は周波数であり、縦軸はゲインレベルである。なお、横軸は、ログスケールとなっている。後述する図5及び図6についても同様である。なお、以下では、所望の周波数特性としてフラットな特性を例に挙げて説明するが、所望の周波数特性は、周波数に応じてゲインレベルが変化する特性であってもよい。
 図3での説明に戻り、次に、中心周波数算出部13は、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうちピーク周波数に最も近い第1周波数と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、ピーク周波数よりも高い周波数のうちピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出する(ステップS12)。第1周波数と第2周波数との中心周波数は、イコライザ20のPEQ中心周波数として設定される。第1周波数と第2周波数との中心周波数の具体例について図4を用いて説明する。
 図4では、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差の1/√2倍のゲイン差はG2、ピーク周波数はf0、第1周波数はf1、第2周波数はf2、中心周波数はfcで示される。例えば、第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数fcは、以下の式1で算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 なお、中心周波数fcは、式1及び図4で示されるように、ログスケールの周波数軸上での第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数である。
 図3での説明に戻り、次に、Q値算出部14は、第1周波数、第2周波数及び中心周波数からQ値を算出する(ステップS13)。例えば、Q値は、以下の式2で算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 次に、決定部15は、それぞれ算出された最大のゲイン差、中心周波数及びQ値に基づいて、イコライザ20のパラメータを決定する(ステップS14)。具体的には、決定部15は、算出された最大のゲイン差をイコライザ20のPEQ中心周波数におけるゲインとして決定し、算出された第1周波数と第2周波数との中心周波数をイコライザ20のPEQ中心周波数として決定し、算出されたQ値をイコライザ20のQ値として決定する。
 そして、出力部16は、決定されたパラメータをイコライザ20に出力する(ステップS15)。
 ここで、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性について、本実施の形態と比較例を挙げて具体的に説明する。
 まずは、比較例に係るフィルタ特性について図5を用いて説明する。
 図5は、比較例に係るフィルタ特性を説明するためのグラフである。
 比較例では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のPEQ中心周波数は、所定の周波数帯域における音声信号の周波数特性のピーク周波数f0に設定されている。比較例では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のPEQ中心周波数におけるゲインは、ピーク周波数f0における音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が0となるようなゲインに設定されている。比較例では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のQ値は、以下の式3により算出されるQ値が設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 例えば、音声信号の周波数特性は、必ずしもピーク周波数を中心とする対称な特性となるとは限らない。例えば、図5等に示されるように、音声信号の周波数特性は、第1周波数f1と第2周波数f2とがピーク周波数f0に対して周波数軸上で非対称となった特性となっている場合がある。このような場合に、音声信号が、PEQ中心周波数がピーク周波数f0に設定されたフィルタ特性(つまり比較例に係るフィルタ特性)によって補正される際に、ある周波数では補正され過ぎたり、ある周波数では補正が不十分だったりする。このため、所定の周波数帯域において音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づけるためには、このようなパラメータを有するバンドの他にもバンドが必要になり得る。例えば、1つの周波数帯域について補正を行うのに複数のバンドが用いられると、可聴帯域のように広い特定の周波数帯域全体について補正を行うのに数多くのバンドが必要になる。
 次に、実施の形態に係るフィルタ特性について図6を用いて説明する。
 図6は、実施の形態に係るフィルタ特性を説明するためのグラフである。
 実施の形態では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のPEQ中心周波数は、上記式1で算出されるように、第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数fcに設定されている。実施の形態では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のPEQ中心周波数におけるゲインは、ピーク周波数f0における音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が0となるようなゲインに設定されている。実施の形態では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性のQ値は、上記式2により算出されるQ値が設定されている。
 上述したように、音声信号の周波数特性は、第1周波数f1と第2周波数f2とがピーク周波数f0に対して周波数軸上で非対称となっている。しかし、実施の形態では、イコライザ20によって実現されるフィルタ特性の中心周波数は、ピーク周波数f0ではなく、第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数fcに設定される。このため、ある周波数では補正され過ぎたり、ある周波数では補正が不十分だったりすることが抑制されて、音声信号の周波数特性を所望の周波数特性にまんべんなく近づけることができる。このように1つのバンド当たりのイコライザ20の補正効果を向上させることができるため、補正に必要なイコライザ20のバンド数を削減できる。
 以上説明したように、制御装置10は、所定のバンドにおける、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差G1を算出する差分算出部12と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差G1の1/√2倍となり、かつ、最大のゲイン差G1が得られるピーク周波数f0よりも低い周波数のうちピーク周波数f0に最も近い第1周波数f1と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差G1の1/√2倍となり、かつ、ピーク周波数f0よりも高い周波数のうちピーク周波数f0に最も近い第2周波数f2との中心周波数fcを算出する中心周波数算出部13と、最大のゲイン差G1及び中心周波数fcに基づいて、音声信号の周波数特性を調整するイコライザ20のパラメータを決定する決定部15と、パラメータをイコライザ20に出力する出力部16と、を備える。
 これによれば、イコライザ20のパラメータとして例えばPEQ中心周波数が、ピーク周波数f0ではなく、第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数fcに設定されるため、第1周波数f1と第2周波数f2とがピーク周波数f0に対して周波数軸上で非対称となっている場合であっても、音声信号の周波数特性を所望の周波数特性にまんべんなく近づけることができる。よって、補正に必要なイコライザ20のバンド数を削減できる。
 例えば、第1周波数をf1、第2周波数をf2、中心周波数をfcとした場合、中心周波数fcは、上記式1で算出されてもよい。つまり、中心周波数fcは、ログスケールの周波数軸上での第1周波数f1と第2周波数f2との中心周波数であってもよい。
 例えば、制御装置10は、さらに、Q値を算出するQ値算出部14を備え、決定部15は、最大のゲイン差G1、中心周波数fc及びQ値に基づいて、パラメータを決定し、第1周波数をf1、第2周波数をf2、中心周波数をfc、Q値をQとした場合、Q値は、上記式2で算出されてもよい。
 (その他の実施の形態)
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適応可能である。上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
 例えば、制御装置10は、以下の流れでイコライザ20が有する複数のバンドのパラメータを決定していってもよい。なお、音声信号は、例えば可聴帯域のように広い特定の周波数帯域を分割した複数の周波数帯域のそれぞれ毎にイコライザ20が有するバンドによって補正されるとする。一例として、特定の周波数帯域を分割した複数の周波数帯域を第1周波数帯域、第2周波数帯域及び第3周波数帯域とする。
 まず、制御装置10は、特定の周波数帯域における第1周波数帯域、第2周波数帯域及び第3周波数帯域のうち、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大となっている周波数を含む周波数帯域(例えば第1周波数帯域)を所定の周波数帯域とする。例えば、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大となっている周波数が第1周波数帯域に含まれており、制御装置10は、第1周波数帯域を所定の周波数帯域とし、第1周波数帯域についてイコライザ20が有する複数のバンドのうちの1つのバンドのパラメータを決定する。次に、制御装置10は、当該1つのバンドで補正されることによって得られる補正後の音声信号を取得し、特定の周波数帯域における第1周波数帯域、第2周波数帯域及び第3周波数帯域のうち、補正後の音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大となっている周波数を含む周波数帯域を次の所定の周波数帯域とし、当該所定の周波数帯域についてイコライザ20が有する複数のバンドのうちの他の1つのバンドのパラメータを決定する。このとき、第1周波数帯域について音声信号を1つのバンドで補正しても十分に補正できておらず、補正後の音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大となっている周波数が第1周波数帯域に含まれている場合がある。この場合、制御装置10は、再度第1周波数帯域についてイコライザ20が有する複数のバンドのうちの他の1つのバンドのパラメータを決定する。制御装置10は、これを繰り返すことで、第1周波数帯域、第2周波数帯域及び第3周波数帯域のそれぞれについて、音声信号をイコライザ20が有する複数のバンドで補正していく。このようにして、特定の周波数帯域全体について徐々に音声信号の周波数特性を所望の周波数特性に近づけていってもよい。
 例えば、上記実施の形態では、制御装置10は、Q値算出部14を備えている例について説明したが、Q値算出部14を備えていなくてもよい。この場合、決定部15は、差分算出部12によって算出された最大のゲイン差及び中心周波数算出部13によって算出された中心周波数に基づいて、イコライザ20のパラメータを決定してもよい。この場合、イコライザ20のQ値として固定の値が設定されてもよい。
 例えば、上記実施の形態では、第1周波数と第2周波数との中心周波数は、ログスケールの周波数軸上での第1周波数と第2周波数との中心周波数である例について説明したが、これに限らない。例えば、第1周波数と第2周波数との中心周波数は、リニアスケールの周波数軸上での第1周波数と第2周波数との中心周波数であってもよい。
 本開示は、制御装置10として実現できるだけでなく、制御装置10を構成する構成要素が行うステップ(処理)を含む制御方法として実現できる。
 具体的には、制御方法は、図3に示されるように、所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出し(ステップS11)、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうちピーク周波数に最も近い第1周波数と、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性とのゲイン差が最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、ピーク周波数よりも高い周波数のうちピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出し(ステップS12)、上記最大のゲイン差及び上記中心周波数に基づいて、音声信号の周波数特性を調整するイコライザのパラメータを決定し(ステップS14)、当該パラメータをイコライザに出力する(ステップS15)処理を含む。
 例えば、制御方法は、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本開示は、制御方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したCD-ROM等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
 例えば、本開示が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリ又は入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
 また、上記実施の形態の制御装置10に含まれる構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。
 また、集積回路はLSIに限られず、専用回路又は汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA、又は、LSI内部の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
 さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、制御装置10に含まれる構成要素の集積回路化が行われてもよい。
 以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
 したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
 また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
 本開示は、PEQによって音声信号の補正を行う装置等に適用できる。
 1 音声再生システム
 10 制御装置
 11 解析部
 12 差分算出部
 13 中心周波数算出部
 14 Q値算出部
 15 決定部
 16 出力部
 20 イコライザ
 30 アンプ
 40 スピーカ
 50 マイク

Claims (5)

  1.  所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出する差分算出部と、
     前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第1周波数と、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記ピーク周波数よりも高い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出する中心周波数算出部と、
     前記最大のゲイン差及び前記中心周波数に基づいて、前記音声信号の周波数特性を調整するイコライザのパラメータを決定する決定部と、
     前記パラメータを前記イコライザに出力する出力部と、を備える
     制御装置。
  2.  前記第1周波数をf1、前記第2周波数をf2、前記中心周波数をfcとした場合、前記中心周波数は、以下の式で算出される
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     請求項1に記載の制御装置。
  3.  さらに、Q値を算出するQ値算出部を備え、
     前記決定部は、前記最大のゲイン差、前記中心周波数及び前記Q値に基づいて、前記パラメータを決定し、
     前記第1周波数をf1、前記第2周波数をf2、前記中心周波数をfc、前記Q値をQとした場合、前記Q値は、以下の式で算出される
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     請求項1又は2に記載の制御装置。
  4.  所定の周波数帯域における、音声信号の周波数特性と所望の周波数特性との最大のゲイン差を算出し、
     前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記最大のゲイン差が得られるピーク周波数よりも低い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第1周波数と、前記音声信号の周波数特性と前記所望の周波数特性とのゲイン差が前記最大のゲイン差の1/√2倍となり、かつ、前記ピーク周波数よりも高い周波数のうち前記ピーク周波数に最も近い第2周波数との中心周波数を算出し、
     前記最大のゲイン差及び前記中心周波数に基づいて、前記音声信号の周波数特性を調整するイコライザのパラメータを決定し、
     前記パラメータを前記イコライザに出力する
     制御方法。
  5.  請求項4に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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