JP2009038622A - 自動音質制御装置、および、集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】車内のような騒音環境においてマルチチャンネルの音楽を、安価なハードウェア構成で、自動的に聞きやすく再生することができる自動音質制御装置を提供する。
【解決手段】算出部１８が、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力されるデジタル変換されたマルチチャンネルのオーディオ信号と、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３から入力されるデジタル変換された騒音信号とに基づいて、騒音によるオーディオ信号へのマスキングを補償するために必要な補償量を算出する。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力されるマルチチャンネルのオーディオ信号は、イコライザ部１９およびレベル調整部２０により補償され、Ｄ／Ａコンバータ部１５によりアナログ信号に変換され、アンプ部１６により増幅され、出力部１７により音として出力される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチチャンネルのオーディオ信号への騒音によるマスキングを補償するために音質を自動制御する自動音質制御装置、および、集積回路に関する。

従来の自動音質制御装置は、騒音によるマスキングを補償するために、各チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更していた（例えば、特許文献１を参照）。

特定チャンネルのオーディオ信号に対して周波数特性を変更する技術としては、多チャンネルの音声信号のうちセンターチャンネルのオーディオ信号のみイコライザで周波数特性を補正する処理回路が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
特開平０９−１４８８６７号公報 特開２００４−２６６６０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動音質制御装置は、各チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更するため、演算量が要求されるという問題があった。また、この演算量の要求を満たすために、高価なハードウェアであるイコライザが各チャンネルに必要になるという問題があった。

また、特許文献２に記載の処理回路では、音声成分が含まれているセンターチャンネルのオーディオ信号のみにイコライズするにとどまり、他のチャンネルのオーディオ信号への処理は行われない。そのため、演算量は削減されるが、イコライズするチャンネルのオーディオ信号とイコライズしないチャンネルのオーディオ信号との音質のバランスが悪く、騒音によるマスキングを補償する効果が損なわれることがあるという問題があった。

本発明の目的は、全チャンネルについて周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも、演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とすることができるとともに、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することにある。

本発明の自動音質制御装置は、騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した周波数成分とを算出する算出部と、前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、前記周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えることを特徴とする。

本発明は、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する自動音質制御装置よりも演算量を減らし、ハードウェアを安価な構成とし、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の自動音質制御装置１について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の自動音質制御装置１の構成を示すブロック図である。図１において、自動音質制御装置１は、マルチチャンネルのオーディオ信号が入力される入力部１０と、オーディオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する第一のＡ／Ｄコンバータ部（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１と、騒音を取り込んで騒音信号に変換するマイクロホン１２と、騒音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する第二のＡ／Ｄコンバータ部１３と、オーディオ信号の騒音を補償するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４と、オーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ部（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１５と、オーディオ信号を増幅するアンプ部１６と、オーディオ信号を音として出力する出力部１７とを備える。

入力部１０は、複数の入力端子を備える。入力部１０が備える各入力端子には、オーディオ、テレビやラジオのチューナ等の電子機器が接続される。入力部１０には、電子機器から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。入力部１０は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１に接続される。入力部１０は、電子機器から入力されたオーディオ信号を各チャンネルごとに第一のＡ／Ｄコンバータ部１１に出力する。

第一のＡ／Ｄコンバータ部１１は、複数のＡ／Ｄコンバータを備える。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える各Ａ／Ｄコンバータには、入力部１０が備える各入力端子が接続される。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１には、入力部１０から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１は、ＤＳＰ１４に接続される。第一のＡ／Ｄコンバータ部１１は、デジタル信号に変換されたオーディオ信号を各チャンネルごとにＤＳＰ１４に出力する。

マイクロホン１２は、騒音を取り込んで騒音信号に変換する。この騒音信号はアナログ信号である。マイクロホン１２は、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３に接続される。マイクロホン１２は、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３に騒音信号を入力する。

第二のＡ／Ｄコンバータ部１３は、一のＡ／Ｄコンバータを備える。第二のＡ／Ｄコンバータ部１３には、マイクロホン１２が接続される。第二のＡ／Ｄコンバータ部１３には、騒音信号がマイクロホン１２から入力される。第二のＡ／Ｄコンバータ部１３は、騒音信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。第二のＡ／Ｄコンバータ部１３は、ＤＳＰ１４に接続される。第二のＡ／Ｄコンバータ部１３は、デジタル信号に変換された騒音信号をＤＳＰ１４に出力する。

ＤＳＰ１４には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１および第二のＡ／Ｄコンバータ部１３が接続される。ＤＳＰ１４には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。ＤＳＰ１４に入力された信号はデジタル信号である。また、ＤＳＰ１４には、さらに、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３からデジタル信号に変換された騒音信号が入力される。ＤＳＰ１４は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号と、入力された騒音信号とに基づいて、各チャンネルごとにオーディオ信号の騒音を補償する。ＤＳＰ１４は、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。ＤＳＰ１４は、騒音を補償されたオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ部１５は、複数のＤ／Ａコンバータを備える。Ｄ／Ａコンバータ部１５が備える各Ｄ／Ａコンバータには、ＤＳＰ１４が接続される。Ｄ／Ａコンバータ部１５には、ＤＳＰ１４から各チャンネルごとに騒音を補償されたオーディオ信号が入力される。Ｄ／Ａコンバータ部１５に入力されたオーディオ信号はデジタル信号である。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、アンプ部１６に接続される。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、デジタル信号からアナログ信号に変換されたオーディオ信号を各チャンネルごとにアンプ部１６に出力する。

アンプ部１６は、複数のアンプを備える。アンプ部１６が備える各アンプには、Ｄ／Ａコンバータ部１５が備える各Ｄ／Ａコンバータが接続される。アンプ部１６には、Ｄ／Ａコンバータ部１５から各チャンネルごとに騒音を補償されたオーディオ信号が入力される。アンプ部１６に入力されたオーディオ信号はアナログ信号である。アンプ部１６は、各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号を増幅する。アンプ部１６は、出力部１７に接続される。アンプ部１６は、各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号を各チャンネルごとに出力部１７に出力する。

出力部１７は、複数のスピーカを備える。出力部１７が備える各スピーカには、アンプ部１６が備える各アンプが接続される。出力部１７には、アンプ部１６から各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号が入力される。出力部１７は、各チャンネルごとに増幅されたオーディオ信号を各スピーカごとに音として出力する。

以下、ＤＳＰ１４を介してオーディオ信号がどのように補償されるか説明する。

ＤＳＰ１４は、算出部１８と、イコライザ部１９と、レベル調整部２０との各種機能ブロックを備える。

算出部１８には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える各Ａ／Ｄコンバータ、および、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３がそれぞれ接続される。算出部１８には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとにデジタル信号に変換されたオーディオ信号が入力される。算出部１８には、さらに、デジタル信号に変換された騒音信号が第二のＡ／Ｄコンバータ部１３から入力される。

算出部１８は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号、および、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３から入力された騒音信号に基づいて、補償量と周波数成分と音量成分とを算出する。以下、算出方法について説明する。算出部１８は、入力された各チャンネルのオーディオ信号を加算合成して、この加算合成されたオーディオ信号を一定の周波数帯域ごとに区分する。区分の総数はＮである。Ｎは、１より大きい整数である。周波数帯域の区分ｉは、１以上Ｎ以下の整数の値をとり得る。算出部１８は、加算合成されたオーディオ信号のうち区分ｉに対応する部分の信号の補償量Ｃ（ｉ）を１からＮまでの全区分についてそれぞれ算出する。

次に、算出部１８は、各区分ｉごとに算出された補償量Ｃ（ｉ）と下記の（数１）とに基づいて音量成分νを算出する。音量成分νは、各区分ｉの補償量Ｃ（ｉ）を１からＮまでの全区分について加算し、区分の総数Ｎで除算した値である。すなわち、音量成分νは、補償量Ｃ（ｉ）の平均値である。音量成分νは、各区分ｉごとの値ではなく、各区分ｉに共通する単一の値である。

次に、算出部１８は、各区分ｉごとに周波数成分Ｃ’（ｉ）を算出する。周波数成分Ｃ’（ｉ）は、各区分ｉごとに算出された補償量Ｃ（ｉ）と、算出された音量成分νと、Ｃ’（ｉ）＝Ｃ（ｉ）−νとに基づいて算出される。

算出部１８は、イコライザ部１９にそれぞれ接続される。算出部１８は、各区分ｉごとに算出された周波数成分Ｃ’（ｉ）をイコライザ部１９に出力する。また、算出部１８は、レベル調整部２０にそれぞれ接続される。算出部１８は、音量成分νをレベル調整部２０に出力する。

イコライザ部１９は、複数のイコライザを備える。イコライザ部１９が備える各イコライザには、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える複数のＡ／Ｄコンバータのうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各Ａ／Ｄコンバータが接続される。イコライザ部１９には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から特定チャンネルのオーディオ信号が入力される。特定チャンネルについては、後述する。また、イコライザ部１９が備える各イコライザには、算出部１８がそれぞれ接続される。イコライザ部１９には、算出部１８から周波数成分Ｃ’（ｉ）がそれぞれ入力される。イコライザ部１９は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部１８において用いられた各区分ｉに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。イコライザ部１９は、特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）に対応する部分の信号に対して各周波数成分Ｃ’（ｉ）だけレベルを上げる。これにより、イコライザ部１９は、特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。イコライザ部１９は、レベル調整部２０に接続される。イコライザ部１９は、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部２０に出力する。

レベル調整部２０は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部２０が備える各レベル調整器には、イコライザ部１９が備える各イコライザが接続される。レベル調整部２０には、イコライザ部１９から周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号が入力される。レベル調整部２０には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える複数のＡ／Ｄコンバータのうち特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各Ａ／Ｄコンバータが接続される。レベル調整部２０には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される。レベル調整部２０が備える各レベル調整器には、算出部１８がそれぞれ接続される。レベル調整部２０には、算出部１８から音量成分νがそれぞれ入力される。レベル調整部２０は、算出部１８から入力された音量成分νを、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１とイコライザ部１９とから入力された各チャンネルのオーディオ信号に加える。これにより、レベル調整部２０は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１とイコライザ部１９とから入力された各チャンネルのオーディオ信号の音量を変更する。レベル調整部２０は、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。レベル調整部２０は、音量が変更されたオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ部１５は、複数のＤ／Ａコンバータを備える。Ｄ／Ａコンバータ部１５が備える各Ｄ／Ａコンバータには、レベル調整部２０が備える各レベル調整器が接続される。Ｄ／Ａコンバータ部１５には、レベル調整部２０から音量が変更されたオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、入力されたオーディオ信号を各チャンネルごとにデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部１６は、Ｄ／Ａコンバータ部１５から入力された各チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに増幅する。出力部１７が備える各スピーカは、アンプ部１６が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。

ここで、マルチチャンネルの種類と、各マルチチャンネルのチャンネル構成と、特定チャンネルと、特定チャンネル以外のチャンネルとを（表１）に示す。

上記（表１）に示すように、マルチチャンネルは、例えば、３ｃｈ、４ｃｈ、５．１ｃｈ、６．１ｃｈ、７．１ｃｈで構成される。上記（表１）において、「Ｌ」は、フロントレフトチャンネル（以下、Ｌチャンネルと記す）を意味する。「Ｒ」はフロントライトチャンネル（以下、Ｒチャンネルと記す）を意味する。「Ｓ」はサラウンドチャンネル（以下、Ｓチャンネルと記す）を意味する。「Ｌｓ」はレフトサラウンドチャンネル（以下、Ｌｓチャンネルと記す）。「Ｒｓ」はライトサラウンドチャンネル（以下、Ｒｓチャンネルと記す）を意味する。「Ｃ」はセンターチャンネル（以下、Ｃチャンネルと記す）。「ＬＦＥ」はサブウーファー（以下、ＬＦＥチャンネルと記す）を意味する。「ＢＳ」はバックサラウンドチャンネル（以下、ＢＳチャンネルと記す）を意味する。「Ｌｂ」はライトバックチャンネル（以下、Ｌｂチャンネルと記す）を意味する。「Ｒｂ」はライトバックチャンネル（以下、Ｒｂチャンネルと記す）を意味する。

マルチチャンネルが３ｃｈのとき、特定チャンネルは、Ｌチャンネル、および、Ｒチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Ｓチャンネルで構成される。

マルチチャンネルが４ｃｈのとき、特定チャンネルは、Ｌチャンネル、および、Ｒチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Ｌｓチャンネル、および、Ｒｓチャンネルで構成される。

マルチチャンネルが５．１ｃｈのとき、特定チャンネルは、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、および、Ｃチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Ｌｓチャンネル、Ｒｓチャンネル、および、ＬＦＥチャンネルで構成される。

マルチチャンネルが６．１ｃｈのとき、特定チャンネルは、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、および、Ｃチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Ｌｓチャンネル、Ｒｓチャンネル、Ｂｓチャンネル、および、ＬＦＥチャンネルで構成される。

マルチチャンネルが７．１ｃｈのとき、特定チャンネルは、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、および、Ｃチャンネルで構成される。一方、特定チャンネル以外のチャンネルは、Ｌｓチャンネル、Ｒｓチャンネル、Ｌｂチャンネル、Ｒｂチャンネル、および、ＬＦＥチャンネルで構成される。

このような本発明の第１の実施形態の自動音質制御装置は、特定チャンネルのオーディオ信号についてのみ周波数特性を変更するため、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号については、イコライザを構成から外すことができる。このため、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とすることができる。また、特定チャンネル以外のチャンネルは主に臨場感を増すためのレベルの小さい効果音が含まれることが多い。したがって、特定チャンネルのオーディオ信号については周波数特性を変更して、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号については補償量の平均値である音量成分だけレベルを上げることで、聴感上、騒音によるマスキングを補償する効果をあまり損なわない自動音質制御装置を提供することができる。このような本発明の第１の実施形態の自動音質制御装置によれば、車内のように騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができる。

なお、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１は、入力部１０に含まれるものであってもよいし、ＤＳＰ１４に含まれるものであってもよい。また、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３は、マイクロホン１２に含まれるものであってもよいし、ＤＳＰ１４に含まれるものであってもよい。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、ＤＳＰ１４に含まれるものであってもよいし、アンプ部１６や出力部１７に含まれるものであってもよい。アンプ部１６は、出力部１７に含まれるものであってもよい。また、自動制御装置１は、必ずしもマイクロホン１２を備える必要はなく、デジタル信号である騒音信号がＤＳＰ１４に入力されればどのような構成であってもよい。

なお、ＤＳＰ１４は、加算器、乗算器、アキュムレータを備えることを例示したが、他のハードウェア、および、それらの組み合わせで構成されてもよい。ＤＳＰ１４が備える算出部１８等の各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むようにチップ化されてもよい。ここで、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ，システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ，ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、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、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありうる。

（第１の実施形態の他の態様）
本発明の第１の実施形態の他の態様として、自動音質制御装置１を図２によって示される構成としてもよい。本発明の第１の実施形態の他の態様は、本発明の第１の実施形態と、ＤＳＰ１４が備えるイコライザ部２９とレベル調整部３０との配置の点で異なる。本発明の第１の実施形態の他の態様のその他の構成は、本発明の第１の実施形態と同じである。

レベル調整部３０は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部３０が備える各レベル調整器には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える各Ａ／Ｄコンバータが接続される。レベル調整部３０には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとにオーディオ信号が入力される。また、レベル調整部３０が備える各レベル調整器には、算出部１８がそれぞれ接続される。レベル調整部３０には、算出部１８から音量成分νがそれぞれ入力される。レベル調整部３０は、算出部１８から入力された音量成分νを、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部３０は、イコライザ部２９に接続される。レベル調整部３０は、特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにイコライザ部２９に出力する。また、レベル調整部３０は、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。レベル調整部３０は、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

イコライザ部２９は、複数のイコライザを備える。イコライザ部２９が備える各イコライザには、レベル調整部３０が備える各レベル調整器が接続される。イコライザ部２９には、レベル調整部３０から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、イコライザ部２９が備える各イコライザには、算出部１８がそれぞれ接続される。イコライザ部２９には、算出部１８から周波数成分Ｃ’（ｉ）がそれぞれ入力される。イコライザ部２９は、レベル調整部３０から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部１８において用いられた各区分ｉに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。イコライザ部２９は、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）に対応する部分の信号に対して各周波数成分Ｃ’（ｉ）だけレベルを上げる。これにより、イコライザ部２９は、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。イコライザ部２９は、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。イコライザ部２９は、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ部１５が備える各Ｄ／Ａコンバータには、イコライザ部２９が備える各イコライザと、レベル調整部３０が備える各レベル調整器とが接続される。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、イコライザ部２９とレベル調整部３０とから入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部１６は、Ｄ／Ａコンバータ部１５から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部１７は、アンプ部１６が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の自動音質制御装置１の構成を示すブロック図である。図３において、本発明の第２の実施形態の自動音質制御装置１は、ＤＳＰ３４が、算出部３８と、第一のイコライザ部３９ａと、第二のイコライザ部３９ｂと、レベル調整部４０を備える点で第１の実施形態の構成と異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、対応する部分の詳細な説明を省略する。以下、ＤＳＰ３４を介してオーディオ信号がどのように補償されるか説明する。

算出部３８は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとに入力されたオーディオ信号、および、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３から各チャンネルごとに入力された騒音信号に基づいて、補償量と周波数成分と音量成分とを算出する。算出部３８は、入力された各チャンネルのオーディオ信号を加算合成して、この加算合成されたオーディオ信号を一定の周波数帯域ごとに区分する。区分の総数はＮ_１とＮ_２との二種類である。Ｎ_１、および、Ｎ_２は、１より大きい整数で、Ｎ_２＜Ｎ_１である。周波数帯域の区分ｉは、１以上Ｎ_１以下の整数の値をとり得る。周波数帯域の区分ｊは、１以上Ｎ_２以下の整数の値をとり得る。なお、ここでは説明を簡略化するため、Ｎ_１がＮ_２の倍数である例を示す。

まず、算出部３８は、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から各チャンネルごとに入力されて加算合成されたオーディオ信号、および、第二のＡ／Ｄコンバータ部１３から入力された騒音信号に基づいて、周波数帯域の区分の数をＮ_１としたときの第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）と音量成分νを第１の実施形態と同様に算出する。

次に、算出部３８は、各区分ｉごとに算出した第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）と下記の（数２）とに基づいて、第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ_２）を算出する。

算出部３８は、第一のイコライザ部３９ａに接続される。算出部３８は、各区分ｉごとに算出された第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）を第一のイコライザ部３９ａに出力する。また、算出部３８は、第二のイコライザ部３９ｂに接続される。算出部３８は、各区分ｊごとに算出された第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ_２）を第二のイコライザ部３９ｂに出力する。また、算出部３８は、レベル調整部４０に接続される。算出部３８は、音量成分νをレベル調整部４０に出力する。

第一のイコライザ部３９ａは、複数のイコライザを備える。第一のイコライザ部３９ａが備える各イコライザには、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える複数のＡ／Ｄコンバータのうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各Ａ／Ｄコンバータが接続される。第一のイコライザ部３９ａには、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第一のイコライザ部３９ａが備える各イコライザには、算出部３８がそれぞれ接続される。第一のイコライザ部３９ａには、算出部３８から第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）がそれぞれ入力される。第一のイコライザ部３９ａは、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部３８において用いられた各区分ｉに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第一のイコライザ部３９ａは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｉ（１≦ｉ≦Ｎ_１）に対応する部分の信号に対して各第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）だけレベルを上げる。これにより、第一のイコライザ部３９ａは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第一のイコライザ部３９ａは、レベル調整部４０に接続される。第一のイコライザ部３９ａは、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部４０に出力する。

第二のイコライザ部３９ｂは、少なくとも一つのイコライザを備える。第二のイコライザ部３９ｂが備える各イコライザには、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える複数のＡ／Ｄコンバータのうち、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各Ａ／Ｄコンバータが接続される。第二のイコライザ部３９ｂには、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第二のイコライザ部３９ｂが備える各イコライザには、算出部３８がそれぞれ接続される。第二のイコライザ部３９ｂには、算出部３８から各第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ_２）が入力される。第二のイコライザ部３９ｂは、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を、算出部３８において用いられた各区分ｊに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第二のイコライザ部３９ｂは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｊ（１≦ｊ≦Ｎ_２）に対応する部分の信号に対して各第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）だけレベルを上げる。これにより、第二のイコライザ部３９ｂは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第二のイコライザ部３９ｂは、レベル調整部４０に接続される。第二のイコライザ部３９ｂは、周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにレベル調整部４０に出力する。

レベル調整部４０は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部４０が備える各レベル調整器には、第一のイコライザ部３９ａが備える各イコライザと第二のイコライザ部３９ｂが備える各イコライザとが接続される。レベル調整部４０には、第一のイコライザ部３９ａから周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、レベル調整部４０には、第二のイコライザ部３９ｂから周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。レベル調整部４０が備える各レベル調整器には、算出部３８がそれぞれ接続される。レベル調整部４０には、算出部３８から音量成分νが入力される。レベル調整部４０は、算出部３８から入力された音量成分νを、第一のイコライザ部３９ａと第二のイコライザ部３９ｂとから入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部４０は、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。レベル調整部４０は、音量を変更した各チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ部１５は、レベル調整部４０から入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部１６は、Ｄ／Ａコンバータ部１５から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部１７は、アンプ部１６が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。

なお、第２の実施形態の自動音質制御装置１では、イコライザを二つ用いた構成にしたが、三つ以上用いた構成にしてもよい。

このような本発明の第２の実施形態の自動音質制御装置によれば、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数が特定チャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数よりも小さくなる。このため、特定チャンネル以外のオーディオ信号について音量のみを変更する第１の実施形態の自動音質制御装置に比べて演算量は増えるが、全チャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更する従来の自動音質制御装置よりも演算量を減らしてハードウェアを安価な構成とした自動音質制御装置を提供することができる。また、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数が特定チャンネルのオーディオ信号についての周波数帯域の区分の数よりも小さいが、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号について周波数特性を変更しているため、聴感上、第１の実施形態よりも、騒音によるマスキングを補償する効果を損なわない自動音質制御装置を提供することができる。この自動音質制御装置によれば、車内のように騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができる。

（第２の実施形態の他の態様）
本発明の第２の実施形態の他の態様として、自動音質制御装置１を図４によって示される構成としてもよい。本発明の第２の実施形態の他の態様は、本発明の第２の実施形態と、第一のイコライザ部４９ａと第二のイコライザ部４９ｂとレベル調整部５０との配置の点で異なる。本発明の第２の実施形態の他の態様のその他の構成は、本発明の第２の実施形態と同じである。

レベル調整部５０は、複数のレベル調整器を備える。レベル調整部５０が備える各レベル調整器には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１が備える各Ａ／Ｄコンバータが接続される。レベル調整部５０には、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１からオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、レベル調整部５０が有する各レベル調整器には、算出部３８がそれぞれ接続される。レベル調整部５０は、算出部３８から音量成分νをそれぞれ入力される。レベル調整部５０は、算出部３８から入力された音量成分νを、第一のＡ／Ｄコンバータ部１１から入力された各チャンネルのオーディオ信号に加えて音量を変更する。レベル調整部５０は、第一のイコライザ部４９ａと第二のイコライザ部４９ｂとに接続される。レベル調整部５０は、特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに第一のイコライザ部４９ａに出力し、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとに第二のイコライザ部４９ｂに出力する。

第一のイコライザ部４９ａは複数のイコライザを備える。第一のイコライザ部４９ａが備える各イコライザには、レベル調整部５０が備える複数のレベル調整器のうち、特定チャンネルのオーディオ信号が入力される各レベル調整器が接続される。第一のイコライザ部４９ａには、レベル調整部５０から特定チャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第一のイコライザ部４９ａが備える各イコライザには、算出部３８が接続される。第一のイコライザ部４９ａには、算出部３８から各第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）が入力される。第一のイコライザ部４９ａは、レベル調整部５０から入力された特定チャンネルのオーディオ信号を、算出部３８において用いられた各区分ｉに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第一のイコライザ部４９ａは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｉ（１≦ｉ≦Ｎ_１）に対応する部分の信号に対して各第一の周波数成分Ｃ’_１（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ_１）だけレベルを上げる。これにより、第一のイコライザ部４９ａは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第一のイコライザ部４９ａは、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。第一のイコライザ部４９ａは、周波数特性が変更された特定チャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

第二のイコライザ部４９ｂは、少なくとも一つのイコライザを備える。第二のイコライザ部４９ｂが備える各イコライザには、レベル調整部５０が備える複数のレベル調整器のうち、特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が入力される各レベル調整器がそれぞれ接続される。第二のイコライザ部４９ｂには、レベル調整部５０から特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号が各チャンネルごとに入力される。また、第二のイコライザ部４９ｂが備える各イコライザには、算出部３８が接続される。第二のイコライザ部４９ｂには、算出部３８から各第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ_２）が入力される。第二のイコライザ部５９ｂは、レベル調整部５０から入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を、算出部３８において用いられた各区分ｊに含まれる周波数帯域と同じ周波数帯域ごとに区分する。第二のイコライザ部４９ｂは、入力された特定チャンネルのオーディオ信号のうち各区分ｊ（１≦ｊ≦Ｎ_２）に対応する部分の信号に対して各第二の周波数成分Ｃ’_２（ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ_２）だけレベルを上げる。これにより、第二のイコライザ部４９ｂは、入力された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性を変更する。第二のイコライザ部４９ｂは、Ｄ／Ａコンバータ部１５に接続される。第二のイコライザ部４９ｂは、周波数特性が変更された特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号を各チャンネルごとにＤ／Ａコンバータ部１５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ部１５が備える各Ｄ／Ａコンバータには、第一のイコライザ部４９ａが備える各イコライザと、第二のイコライザ部４９ｂが備える各イコライザとが接続される。Ｄ／Ａコンバータ部１５は、第一のイコライザ部４９ａと第二のイコライザ部４９ｂとから入力された各チャンネルのオーディオ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。アンプ部１６は、Ｄ／Ａコンバータ部１５から入力された各チャンネルのオーディオ信号を増幅する。出力部１７は、アンプ部１６が増幅した各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する。

以上のように、本発明にかかる自動音質制御装置は、演算量を減らして安価なハードウェア構成で、マルチチャンネルのオーディオ信号のマスキングを補償できるという効果を有し、車内のような騒音がある環境において、マルチチャンネルのオーディオ信号を自動的に聴きやすく再生することができ、有用である。

本発明の第１の実施形態の自動音質制御装置１のブロック図 本発明の第１の実施形態の他の態様の自動音質制御装置１のブロック図 本発明の第２の実施形態の自動音質制御装置１のブロック図 本発明の第２の実施形態の他の態様の自動音質制御装置１のブロック図

符号の説明

１０ 入力部
１１ 第一のＡ／Ｄコンバータ部
１２ マイクロホン
１３ 第二のＡ／Ｄコンバータ部
１４、３４ ＤＳＰ
１５ Ｄ／Ａコンバータ部
１６ アンプ部
１７ 出力部
１８、３８ 算出部
１９、２９ イコライザ部
２０、３０、４０、５０ レベル調整部
３９ａ、４９ａ 第一のイコライザ部
３９ｂ、４９ｂ 第二のイコライザ部

Claims (6)

1. 騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した周波数成分とを算出する算出部と、
   前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、
   前記周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えた自動音質制御装置。
2. 騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した第一の周波数成分とを算出し、さらに、前記周波数帯域の区分の数と、前記周波数帯域の区分の数よりも少ない区分の数と、前記第一の周波数成分とに基づいて、第二の周波数成分を算出する算出部と、
   前記算出部が算出した第一の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第一の周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した第二の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルのうち前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第二の周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部と、
   前記第一の周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネルのオーディオ信号と、前記第二の周波数特性変更部によって周波数特性を変更され、前記音量変更部によって音量を変更された前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号とを音として出力する出力部とを備えた自動音質制御装置。
3. マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれるとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルとセンターチャンネルであり、
   マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれないとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動音質制御装置。
4. 騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した周波数成分とを算出する算出部と、
   前記算出部が算出した周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部とを備えたことを特徴とする集積回路。
5. 騒音信号によるマルチチャンネルのオーディオ信号へのマスキングを補償する補償量を周波数帯域ごとに算出し、かつ、前記補償量の平均値である音量成分と、前記補償量から前記音量成分を各々減算した第一の周波数成分とを算出し、さらに、前記周波数帯域の区分の数と、前記周波数帯域の区分の数よりも少ない区分の数と、前記第一の周波数成分とに基づいて、第二の周波数成分を算出する算出部と、
   前記算出部が算出した第一の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる特定チャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第一の周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した第二の周波数成分に基づいて、前記マルチチャンネルのうち前記特定チャンネル以外のチャンネルのオーディオ信号の周波数特性のみを変更する第二の周波数特性変更部と、
   前記算出部が算出した音量成分に基づいて、前記マルチチャンネルに含まれる全てのチャンネルのオーディオ信号の音量を変更する音量変更部とを備えたことを特徴とする集積回路。
6. マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれるとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルとセンターチャンネルであり、
   マルチチャンネルにセンターチャンネルが含まれないとき、前記特定チャンネルは、フロントライトチャンネルとフロントレフトチャンネルである
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の集積回路。

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