JP6592644B2 - SOUND-LIGHT CONVERSION DISPLAY METHOD AND DISPLAY DEVICE - Google Patents

Description

本発明は、音声信号に含まれる１つ以上複数の周波数とその音圧とを、１つ以上複数の光の色とその明るさとに変換し、当該変換された１つ以上複数の色とその明るさとを表示する方法、および、装置に関する。   The present invention converts one or more frequencies and sound pressures included in an audio signal into one or more light colors and their brightness, and the converted one or more colors and their The present invention relates to a method and apparatus for displaying brightness.

音声信号の変化を視覚的に捉えるための表示装置は多く存在している。その表示方法は様々であり、音声信号の音圧レベルに応じてＬＥＤ等の発光体の発光数を変えたり、音声信号の周波数毎の音圧をグラフ状に表示させたりする方法などが広く用いられている。また、音声信号を光の強弱や色相に変換する方法として、音声信号の音圧に応じて発光体の明るさを変えたり、曲調に合わせて発光体から発する色を変えたりする方法が知られている。
音声信号に含まれる周波数とその音圧とを、光の色とその明るさとに変換して表示する音光変換表示装置は、特許文献１から３に開示されている。（なお、本願における「音声信号」は、０Ｈｚを除いた１００ｋＨｚ以下の低周波信号のことを指すものとする。） There are many display devices for visually capturing changes in audio signals. There are various display methods, such as changing the number of light emitting elements such as LEDs according to the sound pressure level of the audio signal or displaying the sound pressure for each frequency of the audio signal in a graph. It has been. In addition, as a method of converting an audio signal into light intensity and hue, there are known methods of changing the brightness of the light emitter according to the sound pressure of the audio signal, or changing the color emitted from the light emitter according to the tune. ing.
Patent Documents 1 to 3 disclose sound-light conversion display devices that convert a frequency included in an audio signal and its sound pressure into a light color and its brightness for display. (Note that “audio signal” in the present application refers to a low-frequency signal of 100 kHz or less excluding 0 Hz.)

特許文献１に係る表示の方法は、音声信号を周波数毎に分割して、それぞれの音圧を取得し、得られた周波数と周波数における音圧とを、色とその色の輝度とに変換し、その変換結果を低い周波数から高い周波数の順に並べて、縦のバーグラフもしくは円グラフを構成するように表示する方法である。前記グラフを構成する各周波数のバーの長さと輝度とは、その周波数の音圧に比例し、バー全体の長さは全体の音圧に比例するように表示される。   The display method according to Patent Document 1 divides an audio signal for each frequency, acquires each sound pressure, and converts the obtained frequency and the sound pressure at the frequency into a color and the luminance of the color. In this method, the conversion results are arranged in the order of low frequency to high frequency and displayed so as to form a vertical bar graph or pie chart. The length and brightness of each frequency bar constituting the graph are proportional to the sound pressure at that frequency, and the overall length of the bar is displayed in proportion to the total sound pressure.

特許文献２に係る表示の方法は、音声信号を和声法に基づいて、音階を色に、オクターブを輝度に関連付けて表示する方法である。   The display method according to Patent Document 2 is a method of displaying an audio signal in association with a scale based on a harmony method and an octave in association with a luminance.

特許文献３に係る表示の方法は、一定の時間幅内における時間的経緯（時間軸）に対する音声信号の周波数変化を色に変換して、得られた色柄を表示する方法である。   The display method according to Patent Document 3 is a method of displaying a color pattern obtained by converting a frequency change of an audio signal with respect to a time course (time axis) within a certain time width into a color.

特開平０３−１３４６９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-134696 特表２００３−５０７７９９号公報Special table 2003-507799 gazette 特開平１０−３２０５７０号公報JP 10-320570 A

特許文献１では、音楽信号のような複数の周波数成分からなり、そのそれぞれの音圧と全体の音圧とが次々に変化する信号を変換した場合の表示は、前記周波数に対応する複数の色と、そのそれぞれの表示位置と輝度とバーの長さと、全体のバーの長さとが、次々に変化するものとなる。   In Patent Document 1, when a signal composed of a plurality of frequency components such as a music signal and the sound pressure and the overall sound pressure change one after another is converted, the display is a plurality of colors corresponding to the frequency. The display position, brightness, bar length, and overall bar length change one after another.

このとき表示の更新時間を、例えばＬＥＤレベルメータ等における一般的な１００ｍｓとした場合、その更新時間内に、前記の複数の色と、それに関連する複数の要素と、バー全体の長さとを視認して内容を把握しなければならず、そのためには、観察力や理解力が必要となる。   At this time, when the display update time is set to, for example, a general 100 ms in an LED level meter or the like, the plurality of colors, a plurality of related elements, and the length of the entire bar are visually recognized within the update time. Therefore, it is necessary to grasp the contents, and for that purpose, observation ability and understanding ability are required.

前記更新時間を遅く（更新間隔を長く）すれば表示内容を把握しやすくなるが、音声信号（音楽等）への追従感が損なわれる問題が生じる。   If the update time is delayed (the update interval is lengthened), the display contents can be easily grasped, but there is a problem that the sense of following an audio signal (music or the like) is impaired.

特許文献２は、音声帯域内において、１２の音階変化を１２色、１０オクターブの変化を１０段階の輝度変化に対応させて表示するものである。
例えば表示色が黄色の場合、それに対応する音が「レ」の音であること、および、前記黄色の輝度から属しているオクターブを判断しなければならない。そのためには１０段階の光の輝度変化を見分けることができる観察力や、音階とオクターブとを把握できる音の感覚が必要である。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 displays 12 scale changes in 12 colors corresponding to 10 octave changes in 10 colors.
For example, when the display color is yellow, it is necessary to determine that the corresponding sound is a “le” sound and the octave to which the yellow belongs. For that purpose, it is necessary to have an observation ability that can distinguish between 10 levels of light luminance change and a sound sense that can grasp the scale and the octave.

また、特許文献２では、音階とオクターブとに色と輝度とが関連付いているため、音圧を色の面積によって表している。そのため、音声信号の変化が２要素（周波数および音圧）なのに対して、変換後の光の構成要素が３要素（色および輝度および面積）となる。音を面積として表現する場合は音の広がり（臨場感やステレオ感）として表すのが適切であるため、人の感覚と相違する恐れがある。   Moreover, in patent document 2, since a color and a brightness | luminance are linked | related with a musical scale and an octave, a sound pressure is represented by the area of the color. Therefore, while the change in the audio signal is two elements (frequency and sound pressure), the component elements of the light after conversion are three elements (color, luminance, and area). When expressing a sound as an area, it is appropriate to express it as a sound spread (a sense of reality or a stereo feeling), which may be different from a human sense.

特許文献３は、ある特定の時間幅内における周波数の変化を色の変化に変換し、その結果を時間的経緯に対応させて２次元的な色柄模様を表示する方法である。この方法では、時間軸上において、時間の変化に伴う色の変化を色柄模様として表示する方法であるから、当該時間軸上における特定の時間（ある瞬間）に表示される色は１つである。   Patent Document 3 is a method of converting a change in frequency within a specific time width into a change in color and displaying a two-dimensional color pattern pattern corresponding to the result of time. Since this method is a method of displaying a color change accompanying a change in time as a color pattern on the time axis, only one color is displayed at a specific time (a moment) on the time axis. is there.

上記のとおり、特許文献１、２の表示方法は、変換の正確性や音の特徴を詳細に表現できることに優れる反面、正確性を重視するあまり、表示内容が複雑になったり細かな変化を見分けたりする必要があり、それを把握するためには観察力や理解力が必要であった。   As described above, the display methods of Patent Documents 1 and 2 are excellent in that the accuracy of conversion and the characteristics of sound can be expressed in detail. It was necessary to observe and understand to grasp it.

音声信号の変化が音楽信号のように複雑かつ高速になれば、表示変化もそれに伴って複雑かつ高速なものとなる。人の観察力や理解力には個人差や限界があり、複雑かつ高速に変化する表示に対応できず、感覚的な相違や受け入れ難さに繋がる恐れがある。   If the change of the audio signal becomes complicated and fast like a music signal, the display change becomes complicated and fast accordingly. There are individual differences and limitations in human observation and comprehension, and it is not possible to deal with complex and fast changing displays, which may lead to sensory differences and difficulty in acceptance.

特許文献３の表示方法は、特許文献１のように、サンプリング毎に取得した音声帯域全域に含まれる複数の周波数とその音圧とを、複数の色とその明るさとに変換し、その変換された複数の色と明るさとを同時に表示する用途には適さない。   The display method of Patent Document 3 converts a plurality of frequencies and sound pressures included in the entire audio band acquired for each sampling into a plurality of colors and their brightness, as in Patent Document 1, and the conversion is performed. In addition, it is not suitable for applications that display a plurality of colors and brightness at the same time.

また、上記の特許文献１、２、３では、表示を行うためにカラー液晶などのカラー表示器や、それを駆動するためのドライバ回路などが必要なため、部品コストや開発工数が増加し、低コストに製品化することが難しかった。   Further, in the above Patent Documents 1, 2, and 3, since a color display such as a color liquid crystal or a driver circuit for driving the display is necessary for performing display, the component cost and the development man-hour increase. It was difficult to commercialize at a low cost.

そこで、本発明に係わる表示は、正確性よりも音の変化や音の傾向を直観的に感じることができるようにすることに重点を置き、音を光に変換した結果の表示を、視認が容易で、分かりやすく、受け入れられやすいものとすることを第１の目的とし、それを低コストに実現することを第２の目的とする。   Therefore, the display according to the present invention focuses on making it possible to intuitively feel the change of sound and the tendency of sound rather than accuracy, and the display of the result of converting the sound into light can be visually recognized. The first object is to be easy, understandable, and acceptable, and the second object is to realize it at low cost.

上記第１の目的を達成するために必要な要件は、
１、音と光との特徴が互いに関連付けられ、その関連性が理解しやすいものであること。
２、表示要素や変動要素が少ないこと。
３、親しみをもてること。
である。そして、第２の目的を達成するための要件は、低コスト部品によって実現できる構成にすることである。 The requirements necessary to achieve the first objective are as follows:
1. The characteristics of sound and light are related to each other and the relationship is easy to understand.
2. There are few display elements and variable elements.
3. Be friendly.
It is. The requirement for achieving the second object is to have a configuration that can be realized with low-cost components.

まず、上記１の要件を満たすために、音の特徴を表す最適な表示形態と、光の特徴を表す最適な表示形態とを、関連付ければよいと考えた。音の特徴を表すものとして広く知られているのは、周波数を横軸、音圧（音の強さ）を縦軸とした２次元のグラフである。光の特徴を表すものとして広く知られているのは、光の波長（色）を横軸、光の強さを縦軸とした２次元のスペクトル図（分光分布図）である。音と光との関連付けを分かりやすいものとするには、両方の共通点を互いに関連付ければよい。   First, in order to satisfy the above requirement 1, it was considered that an optimal display form that represents the characteristics of sound and an optimal display form that represents the characteristics of light may be associated with each other. A two-dimensional graph having a horizontal axis for frequency and a vertical axis for sound pressure (sound intensity) is widely known as a characteristic of sound. What is widely known as a characteristic of light is a two-dimensional spectrum diagram (spectral distribution diagram) in which the horizontal axis is the wavelength (color) of light and the vertical axis is the intensity of light. In order to make the association between sound and light easy to understand, both common points may be associated with each other.

そこで、波の周期に関連する横軸同士（音の周波数軸と光の波長軸と）を関連付けるようにした。なお、周波数と波長とは、周波数＝伝播速度／波長、の関係性をもつものである。
そして、音圧や光の強さは、２次元的な表現の場合は縦軸で表す必要があるが、表示装置では光の強さを光の明るさとして表現できるため、音圧を光の明るさに関連付けるようにした。 Therefore, the horizontal axes related to the wave period (sound frequency axis and light wavelength axis) are associated with each other. The frequency and the wavelength have a relationship of frequency = propagation speed / wavelength.
The sound pressure and the light intensity need to be represented on the vertical axis in the case of a two-dimensional representation, but the display device can express the light intensity as the brightness of the light. It was related to brightness.

上記関連付けによれば、その表示は、音の周波数軸に対応する光の波長軸上における色と、音圧に対応する当該色における明るさとの、必要最小限の要素によって構成され、当該波長軸は固定されていて変動しない。また、前記波長軸に対して表示されるスペクトルは、虹の模様を連想させるものであり、親しみを感じられるものである。したがって、上記１の要件を満たせば、上記２の要件と上記３の要件とを、同時に満たすことができる。
そのため本発明に係る表示は、以下のように行うものである。 According to the above association, the display is constituted by the minimum necessary elements of the color on the wavelength axis of light corresponding to the frequency axis of sound and the brightness in the color corresponding to sound pressure, and the wavelength axis Is fixed and does not fluctuate. Moreover, the spectrum displayed with respect to the wavelength axis is reminiscent of a rainbow pattern, and is familiar. Therefore, if the requirement 1 is satisfied, the requirement 2 and the requirement 3 can be satisfied at the same time.
Therefore, the display according to the present invention is performed as follows.

本発明に係る音光変換表示装置は、音声信号に含まれる周波数とその音圧とを、光の色とその明るさとに変換し、音の周波数軸と光の波長軸とを表示領域において関連付けて表示する装置であり、前記音声信号を変換した変換光を表示する表示領域において、前記音声信号の下限周波数に、第１色を割り付け、前記音声信号の上限周波数に、前記第１色に比べて光の波長が短い第２色を割り付け、前記第１色の表示位置と、前記第２色の表示位置とを、前記表示領域の中央部に対して対称となる位置に配置し、前記音声信号の周波数を一定の音圧において下限から上限まで連続的に変化させた場合に、前記表示領域において表示される前記変換光が、一定の明るさを保ちながら、前記第１色の色（波長）から前記第２色の色（波長）まで連続的に変化するとともに、前記表示領域において表示される前記変換光の中心位置が、前記第１色の位置から、前記中央部を経て、前記第２色の位置まで連続的に移動し、前記音声信号がホワイトノイズの場合は、前記表示領域における変換光が、前記第１色から前記第２色までの範囲において、区切りのない連続したスペクトル状の色光模様として表示され、また、前記色光模様は音声信号の周波数や音圧の変化に同期して変化する。
The sound-light conversion display device according to the present invention converts the frequency and its sound pressure contained in the audio signal into the color of light and its brightness, and associates the frequency axis of sound with the wavelength axis of light in the display area. In the display area for displaying the converted light obtained by converting the audio signal, a first color is assigned to the lower limit frequency of the audio signal, and the upper limit frequency of the audio signal is compared with the first color. And assigning a second color having a short wavelength of light, arranging the display position of the first color and the display position of the second color at positions symmetrical with respect to the center of the display area, and When the frequency of the signal is continuously changed from the lower limit to the upper limit at a constant sound pressure, the converted light displayed in the display region maintains the constant brightness while maintaining the color (wavelength) of the first color. ) To the second color (wavelength) And the center position of the converted light displayed in the display area continuously moves from the position of the first color to the position of the second color from the position of the first color. Is white noise, the converted light in the display area is displayed as a continuous spectral color light pattern without division in the range from the first color to the second color, and the color light pattern is a sound. It changes in synchronization with changes in signal frequency and sound pressure .

本発明に係る音光変換表示装置の別の形態では、前記色の明るさは、前記周波数における音圧の平均値を変換したものである。
In another embodiment of the sound-light conversion display device according to the present invention, the brightness of the color is obtained by converting an average value of sound pressure at the frequency.

本発明に係る音光変換表示装置の別の形態では、特定色の明るさを、ユーザの操作によって増減させることができる機能をもつ。
In another form of the sound-light conversion display device according to the present invention, the brightness of a specific color can be increased or decreased by a user operation.

本発明に係わる表示方法は、音声信号の周波数を光の色に変換し、当該周波数における音の強さを当該色の明るさに変換し、当該色の表示位置は光の波長軸に対応した位置である。これによって、音および光の特徴の共通点が互いに関連付けられ、その関連性は単純明快なものである。   The display method according to the present invention converts the frequency of an audio signal into a color of light, converts the intensity of sound at the frequency into the brightness of the color, and the display position of the color corresponds to the wavelength axis of the light. Position. As a result, common points of sound and light characteristics are related to each other, and the relationship is simple and clear.

また、本方法による表示は色の変化が連続的で滑らかであり、複数の異なる周波数からなる音声信号を変換した際、表示される異なる色の間に明瞭な区切り（境界）がない。また、前記波長軸は固定されていて変動しない。特許文献１では、色の種類や、その組み合わせや、それぞれの色の位置や、それぞれの色の明るさなどの情報を見逃さないように観察に集中し、その内容を把握しなければならなかったが、本方法による表示は変動要素が少なく、大まかな表示であるため視認が容易であり、観察力や理解力をほとんど必要としない。そのため感覚的に捉えやすい。   In addition, the display according to this method has a continuous and smooth color change, and there is no clear separation (boundary) between different colors displayed when an audio signal having a plurality of different frequencies is converted. The wavelength axis is fixed and does not vary. In Patent Document 1, it was necessary to concentrate on observation and grasp the contents so as not to miss information such as color types, combinations thereof, position of each color, and brightness of each color. However, the display by this method has few fluctuation elements and is a rough display, so it is easy to visually recognize, and hardly requires observation ability or understanding ability. Therefore, it is easy to perceive.

そして、前記第１色を赤色、前記第２色を紫色、にすることによって、前記表示領域における変換光の色配列が虹と同じ色配列となり、ホワイトノイズのような各周波数におけるレベル分布が均一な音声信号を変換すると、虹模様のようなスペクトル状の表示結果が得られる。また、音声信号の変化に伴って虹模様が変化しているような様相を見ることができる。それによって親しみや美しさなどを感じることができる。   Then, by setting the first color to red and the second color to purple, the color arrangement of the converted light in the display area is the same as that of the rainbow, and the level distribution at each frequency such as white noise is uniform. If a simple audio signal is converted, a spectral display result like a rainbow pattern can be obtained. In addition, it is possible to see an aspect in which the rainbow pattern changes as the audio signal changes. By doing so, you can feel friendliness and beauty.

本方法の表示はカラー表示器よりも安価な発光体によって実現できるため、部品コストおよび開発コストを抑えることができる。また、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）を用いて制御を行う場合の演算処理において、従来用いていた離散フーリエ変換のような演算負荷の高い処理を用いない。そのため、比較的低速（低コスト）のマイコンであっても処理速度に問題を生じることなく処理を行うことが可能である。   Since the display of this method can be realized by a light-emitting body that is cheaper than a color display, the component cost and the development cost can be suppressed. In addition, in a calculation process when control is performed using a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), a process with a high calculation load such as a discrete Fourier transform, which has been conventionally used, is not used. Therefore, even a relatively low speed (low cost) microcomputer can perform processing without causing a problem in processing speed.

実施形態１における回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram according to the first embodiment. 実施形態１における音声信号と帯域とを示す図である。It is a figure which shows the audio | voice signal and band in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における発光体の配置を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the arrangement of light emitters in the first embodiment. 実施形態１における拡散透過板の配置を示す上面図である。FIG. 3 is a top view showing the arrangement of the diffuse transmission plate in the first embodiment. 実施形態１における表示の例を示す正面図である。3 is a front view illustrating an example of display in Embodiment 1. FIG. 実施形態２における発光体の配置の例を示す上面図である。6 is a top view illustrating an example of arrangement of light emitters in Embodiment 2. FIG. 実施形態２における帯域の例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a band according to Embodiment 2. FIG. 実施形態３における回路ブロックの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the circuit block in Embodiment 3. 実施形態３における複合発光体の配置の例を示す上面図である。6 is a top view illustrating an example of the arrangement of composite light emitters in Embodiment 3. FIG. 実施形態４の実施例における回路図である。6 is a circuit diagram in an example of Embodiment 4. FIG. 実施形態４の実施例におけるタイマ割込み処理のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of timer interrupt processing in an example of Embodiment 4. 実施形態４の実施例における外部割込み処理１のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of external interrupt processing 1 in an example of Embodiment 4. 実施形態４の実施例における外部割込み処理２のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of external interrupt processing 2 in an example of the fourth embodiment. 実施形態４の実施例におけるメイン処理のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of main processing in an example of Embodiment 4. 実施形態４の実施例におけるフィルタ部の変形例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a modification of the filter unit in the example of the fourth embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
実施形態１．
図１は、実施形態１における回路ブロック図である。
図２は、実施形態１における音声信号と帯域とを示す図である。
図３は、実施形態１における発光体の配置を示す正面図である。
図４は、実施形態１における拡散透過板の配置を示す上面図である。
図５は、実施形態１における表示の例を示す正面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1. FIG.
FIG. 1 is a circuit block diagram according to the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating audio signals and bands in the first embodiment.
FIG. 3 is a front view showing the arrangement of the light emitters in the first embodiment.
FIG. 4 is a top view showing the arrangement of the diffuse transmission plates in the first embodiment.
FIG. 5 is a front view illustrating an example of display in the first embodiment.

まず初めに、実施形態１の構成概要を説明する。
音声信号Ｓ１は、図１に示す入力回路４を経由し、帯域フィルタ（ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ）によって、図２に示す帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）に分割される。図１に示す発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）は、前記帯域フィルタ（ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ）の出力レベルに応じて、制御回路（ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ）によって発光が制御される。前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）は、図３に示すパネル基板１に、ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの順に配置される。その並び順は、前記の帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）の並び順に対応している。そして、図４に示すように、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の前面側に拡散透過板２を備え、その位置は、隣り合う前記発光体同士の混合色が、隣り合う前記発光体同士の中間部分に発現する位置である。 First, the configuration outline of the first embodiment will be described.
The audio signal S1 is divided into the bands (BR, BG, BB) shown in FIG. 2 by the band filters (FR, FG, FB) via the input circuit 4 shown in FIG. The light emitters (LR, LG, LB) shown in FIG. 1 are controlled to emit light by a control circuit (CR, CG, CB) according to the output level of the bandpass filters (FR, FG, FB). The light emitters (LR, LG, LB) are arranged in the order of LR, LG, LB on the panel substrate 1 shown in FIG. The order of arrangement corresponds to the order of the bands (BR, BG, BB). And as shown in FIG. 4, the diffuse transmission board 2 is provided in the front side of the said light-emitting body (LR, LG, LB), The position is the said light-emitting body where the mixed color of the said adjacent light-emitting bodies is adjacent. It is a position that appears in the middle part of each other.

本実施形態において、前記第１色は、周波数が最も低い帯域ＢＲに対応する前記発光体ＬＲから発する色であり、前記第２色は、周波数が最も高い帯域ＢＢに対応する前記発光体ＬＢから発する色であり、前記拡散透過板２が、前記の変換光を表示する表示領域となる。   In the present embodiment, the first color is a color emitted from the light emitter LR corresponding to the band BR having the lowest frequency, and the second color is derived from the light emitter LB corresponding to the band BB having the highest frequency. The diffused transmission plate 2 serves as a display area for displaying the converted light.

さらに、図１に基づき詳細を説明する。
音声信号Ｓ１は、入力端子３から入力され、入力回路４を経由し、帯域フィルタ（ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ）に入力される。前記入力回路４は、前記音声信号Ｓ１を前記帯域フィルタの入力に適した信号に、変換や増幅や調整をするための回路である。例えば、平衡信号を不平衡信号に変換したり、インピーダンスを変換したり、音声信号以外の不要な信号（ノイズ）を除去したり、低レベル信号を増幅したり、信号レベルを調整したりする作用を、必要に応じてもつ回路である。 Further details will be described with reference to FIG.
The audio signal S1 is input from the input terminal 3 and is input to the bandpass filters (FR, FG, FB) via the input circuit 4. The input circuit 4 is a circuit for converting, amplifying, and adjusting the audio signal S1 into a signal suitable for the input of the bandpass filter. For example, converting balanced signals to unbalanced signals, converting impedance, removing unnecessary signals (noise) other than audio signals, amplifying low-level signals, and adjusting signal levels This is a circuit having as necessary.

次に、前記帯域フィルタ（ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ）は、前記入力回路４の出力信号（音声信号Ｓ２）を、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）毎の帯域に分割するフィルタである。音声信号Ｓ２は、図２に示すように、低い周波数から高い周波数の順に、前記帯域ＢＲ、前記帯域ＢＧ、前記帯域ＢＢ、に分割される。前記分割された帯域の遷移域が、隣り合う帯域の遷移域と交差するように、前記帯域フィルタの遮断周波数を設定する。前記帯域フィルタの減衰傾度は、例えば６ｄＢ／ｏｃｔ、であるが、さらに急峻な減衰傾度でもよい。
（前記ｏｃｔは、周波数が２倍、または、１／２倍になった場合を示す。）
前記帯域フィルタは、受動部品（抵抗・コイル・コンデンサ）によって構成してもよいし、オペアンプなどと組み合わせてアクティブフィルタを構成してもよい。前記アクティブフィルタの場合は、増幅作用をもたせたり、ダイオード部品などを加えることによって、整流作用をもたせたりすることもできる。
また、最も低い帯域を受け持つ前記帯域フィルタＦＲは、ローパスフィルタであってもよく、最も高い帯域を受け持つ前記帯域フィルタＦＢは、ハイパスフィルタであってもよい。 Next, the band filters (FR, FG, FB) are filters that divide the output signal (audio signal S2) of the input circuit 4 into bands for each of the light emitters (LR, LG, LB). As shown in FIG. 2, the audio signal S2 is divided into the band BR, the band BG, and the band BB in order from a low frequency to a high frequency. The cut-off frequency of the band filter is set so that the transition band of the divided band intersects with the transition band of the adjacent band. The attenuation slope of the band filter is, for example, 6 dB / oct, but may be a steeper attenuation slope.
(The above oct indicates the case where the frequency is doubled or halved.)
The band-pass filter may be constituted by passive components (resistors, coils, capacitors), or may be constituted in combination with an operational amplifier or the like. In the case of the active filter, it is possible to provide an amplifying action or to add a rectifying action by adding a diode component or the like.
The band filter FR that handles the lowest band may be a low-pass filter, and the band filter FB that handles the highest band may be a high-pass filter.

次に、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）は、その明るさを制御することが可能な、ＬＥＤやランプなどの発光体であり、前記帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）に対して、異なる色光の発光体を、波長が長い順に（前記制御回路を経由して）割り付ける。例えば、前記帯域ＢＲには赤色の発光体ＬＲを、前記帯域ＢＧには緑色の発光体ＬＧを、前記帯域ＢＢには青色の発光体ＬＢを割り付ける。前記発光体は、前記パネル基板１に、前記帯域の並び順と同じ、前記赤色の発光体ＬＲ（帯域ＢＲに対応）、前記緑色の発光体ＬＧ（帯域ＢＧに対応）、前記青色の発光体ＬＢ（帯域ＢＢに対応）、順に配置する。この場合、前記第１色は赤色、前記第２色は青色となる。
なお、前記変換光における色は、発光体の光を、色フィルタを通して発した色であってもよい。また、前記発光体は、前記パネル基板１に配置せず、装置筺体などに直接取り付けてもよい。 Next, the light emitters (LR, LG, LB) are light emitters such as LEDs and lamps capable of controlling the brightness, and are different from the bands (BR, BG, BB). Colored light emitters are assigned in order of increasing wavelength (via the control circuit). For example, a red light emitter LR is assigned to the band BR, a green light emitter LG is assigned to the band BG, and a blue light emitter LB is assigned to the band BB. The light emitters are arranged on the panel substrate 1 in the same order as the bands, the red light emitter LR (corresponding to the band BR), the green light emitter LG (corresponding to the band BG), and the blue light emitter. LB (corresponding to the band BB) is arranged in order. In this case, the first color is red and the second color is blue.
In addition, the color in the said converted light may be the color which emitted the light of the light-emitting body through the color filter. Further, the light emitter may be directly attached to an apparatus housing or the like without being disposed on the panel substrate 1.

次に、前記制御回路（ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ）は、前記帯域フィルタ（ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ）の出力電圧に応じて前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）を駆動および制御する回路である。前記発光体の明るさが印加電圧に比例して変化しない場合や、前記帯域フィルタの出力電圧が低く、前記発光体を直接駆動することができない場合は、前記帯域フィルタの出力電圧を、前記発光体に適した駆動電圧や駆動波形に変換する必要が生じる。そのようなときに、前記発光体に適した駆動および制御を行うための回路である。例えば、前記発光体にＬＥＤを用いて、０Ｖから直線的に変化する出力電圧に対応させて明るさを制御しようとした場合は、前記出力電圧をＰＷＭ変換して発光制御を行ったほうがよく、当該ＰＷＭ変換は、入力信号をＰＷＭ出力に変換することが可能な集積回路や、Ａ／Ｄ入力とＰＷＭ出力とをもつマイコンなどを用いて行うことができる。その場合のＰＷＭ出力の更新間隔（表示の更新間隔）は短いほうがよく、３０ｍｓ以下とするのが望ましい。
図１では、前記発光体をＧＮＤに対して正電圧で駆動しているが、電源に対して負電圧で駆動してもよい。また、前記制御回路に、入力に対して補正や変換を行う機能や、他の付加機能をもたせてもよい。それらの機能は、前記マイコンを用いればソフトウェアによって実現できる。（後述の実施形態４） なお、前記帯域フィルタの出力によって前記発光体を直接駆動する場合は、前記制御回路は不要である。 Next, the control circuits (CR, CG, CB) are circuits that drive and control the light emitters (LR, LG, LB) in accordance with the output voltages of the bandpass filters (FR, FG, FB). When the brightness of the light emitter does not change in proportion to the applied voltage, or when the output voltage of the band filter is low and the light emitter cannot be driven directly, the output voltage of the band filter is used as the light emission. It is necessary to convert the driving voltage and driving waveform suitable for the body. In such a case, it is a circuit for performing drive and control suitable for the light emitter. For example, when an LED is used as the light emitter and brightness is to be controlled in correspondence with an output voltage that linearly changes from 0 V, it is better to perform light emission control by PWM conversion of the output voltage, The PWM conversion can be performed by using an integrated circuit capable of converting an input signal into a PWM output, a microcomputer having an A / D input and a PWM output, or the like. In this case, the PWM output update interval (display update interval) is preferably short, and is preferably 30 ms or less.
In FIG. 1, the light emitter is driven with a positive voltage with respect to GND, but may be driven with a negative voltage with respect to the power supply. Further, the control circuit may be provided with a function for correcting and converting the input, and other additional functions. These functions can be realized by software if the microcomputer is used. (Embodiment 4 described later) Note that the control circuit is not required when the light emitter is directly driven by the output of the bandpass filter.

次に、抵抗（ＲＲ、ＲＧ、ＲＢ）は、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）に対して、電流を制限したり明るさを調整したりするための抵抗である。例えば、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）がＬＥＤの場合であれば、前記抵抗（ＲＲ、ＲＧ、ＲＢ）における抵抗値は、前記制御回路（ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ）の出力が最大の時に、前記ＬＥＤ（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）に流す最大電流と「最大明るさ」とを定めるために設定するものである。前記最大電流は、前記ＬＥＤ（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の最大定格内においてディレーティングを考慮して任意に定めるものであり、前記「最大明るさ」は、前記最大電流時における前記ＬＥＤ（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の明るさである。   Next, the resistors (RR, RG, RB) are resistors for limiting current and adjusting brightness with respect to the light emitters (LR, LG, LB). For example, if the light emitter (LR, LG, LB) is an LED, the resistance value of the resistor (RR, RG, RB) is the maximum when the output of the control circuit (CR, CG, CB) is maximum. The maximum current to be passed through the LEDs (LR, LG, LB) and “maximum brightness” are set. The maximum current is arbitrarily determined in consideration of derating within the maximum ratings of the LEDs (LR, LG, LB), and the “maximum brightness” is the LED (LR, LG, LB).

次に、前記拡散透過板２は、樹脂やガラスからなる半透明もしくは乳白色もしくは表面に細かな凹凸をもつ透過板、または、透明板と光の拡散作用をもつフィルムなどとを組み合わせて構成した透過板であり、発光体からの光を拡散する作用をもつ。
前記拡散透過板２を配置する位置は、図４に示すように、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の前面側において、隣り合う前記発光体同士の光が、その発光体間の中間部分において混合される位置であり、かつ、互いの光の全てが混合されることのない位置である。例えばその位置は、前記赤色の発光体ＬＲと前記緑色の発光体ＬＧとを同時に同じ明るさにおいて発光させた場合に、前記赤色の発光体ＬＲと前記緑色の発光体ＬＧとの中間部分から、前記赤色と前記緑色との混合色である黄色が発現するが、前記赤色と前記緑色との光は完全には混じり合わずに、当該黄色と前記赤色との中間色である概橙色へのグラデーションが前記赤色の発光体ＬＲ側に現れ、当該黄色と前記緑色との中間色である概黄緑色へのグラデーションが前記緑色の発光体ＬＧ側に現れる位置である。前記混合色および前記グラデーションは、前記拡散透過板２がもつ拡散作用によって、前記拡散透過板２に現れるものである。（後述の具体例２）
前記グラデーションを発現させることによって、前記音声信号Ｓ１がホワイトノイズの場合は、前記第１色から前記第２色の範囲において、色の変化が連続的なスペクトル状の表示が得られる。（後述の具体例４） Next, the diffusion transmission plate 2 is a transmission made of a combination of a translucent plate made of resin or glass, milky white, or a transmission plate having fine irregularities on the surface, or a transparent plate and a film having a light diffusion function. It is a plate and has a function of diffusing light from the light emitter.
As shown in FIG. 4, the position where the diffuse transmission plate 2 is arranged is such that the light of the adjacent light emitters is an intermediate portion between the light emitters on the front side of the light emitters (LR, LG, LB). The position where the light is mixed and the position where all of the light of each other is not mixed. For example, when the red light emitter LR and the green light emitter LG emit light at the same brightness at the same time, the position is determined from an intermediate portion between the red light emitter LR and the green light emitter LG. The yellow color, which is a mixed color of the red color and the green color, appears, but the light of the red color and the green color is not completely mixed, and a gradation to an almost orange color that is an intermediate color between the yellow color and the red color occurs. This is a position that appears on the red illuminant LR side, and a gradation of almost yellowish green, which is an intermediate color between the yellow and the green, appears on the green illuminant LG side. The mixed color and the gradation appear on the diffusion transmission plate 2 due to the diffusion action of the diffusion transmission plate 2. (Specific example 2 described later)
By expressing the gradation, when the audio signal S1 is white noise, a spectral display in which the color change is continuous in the range from the first color to the second color is obtained. (Specific example 4 described later)

次に、本形態の表示について説明する。
前記音声信号Ｓ１が単一の周波数からなる信号であって、当該周波数が、前記帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）のいずれか１つの通過帯域の範囲内にあり、かつ、別の帯域の遷移域に入らない周波数の場合は、前記いずれか１つの帯域に対応する発光体が、前記音声信号Ｓ１の信号レベルに応じて発光する。（後述の具体例１） Next, display in this embodiment will be described.
The audio signal S1 is a signal having a single frequency, and the frequency is within the range of any one of the bands (BR, BG, BB) and a transition band of another band When the frequency does not fall within the range, the light emitter corresponding to any one of the bands emits light according to the signal level of the audio signal S1. (Specific example 1 described later)

前記音声信号Ｓ１が単一の周波数からなる信号であって、当該周波数が、前記帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）のいずれか２つの遷移域内にある場合は、その２つの帯域に対応する２つの発光体が発光する。それらの発光レベルは信号レベルに応じたものとなるが、その信号レベルは、前記音声信号Ｓ１の信号レベルに対して、それぞれの遷移域における減衰量分が減少したレベルとなる。（後述の具体例２）   When the audio signal S1 is a signal having a single frequency and the frequency is in any two transition regions of the bands (BR, BG, BB), the two corresponding to the two bands are used. The illuminant emits light. The light emission levels correspond to the signal levels, and the signal levels are levels in which the attenuation amount in each transition region is reduced with respect to the signal level of the audio signal S1. (Specific example 2 described later)

次に、下記条件の場合の、表示の具体例を説明する。
前記発光体ＬＲの色を赤色、前記発光体ＬＧの色を緑色、前記発光体ＬＢの色を青色とする。
前記帯域ＢＲにおける高域側遷移域と前記帯域ＢＧにおける低域側遷移域とのそれぞれが通過帯域から６ｄＢ減衰して交差する周波数を１６０Ｈｚ、前記帯域ＢＧにおける高域側遷移域と前記帯域ＢＢにおける低域側遷移域とのそれぞれが通過帯域から６ｄＢ減衰して交差する周波数を６ｋＨｚとし、前記帯域の減衰傾度を６ｄＢ／ｏｃｔとする。また、各帯域における通過帯域のゲインは全て０ｄＢとする。
音声信号Ｓ１の最大入力電圧を１Ｖｒｍｓ、前記入力回路４のゲインを０ｄＢとする。前記入力回路４は、前記音声信号Ｓ１のインピーダンス変換および前記音声信号Ｓ１から音声帯域以外の不要ノイズを除去する作用をもつものとする。前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）にＬＥＤを用い、前記制御回路（ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ）はＰＷＭ制御回路であり、当該ＰＷＭ周期を、２００ｋＨｚ（５μｓ）とし、当該ＰＷＭ出力のデューティ比［％］は、正電圧出力幅／５μｓを百分率で表す。前記ＰＷＭ出力の更新間隔（表示の更新間隔）を１０ｍｓとし、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）は、前記ＰＷＭ出力のデューティ比［％］と同じ比率で明るさが変化するものとする。前記音声信号Ｓ１の出力１Ｖｒｍｓ〜１００ｍＶｒｍｓの範囲に、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の明るさ１００％〜１０％の発光範囲を均等に割り付け、前記音声信号Ｓ１が１００ｍＶｒｍｓ未満のときは、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の明るさを０％（消灯）とする。このとき、前記音声信号Ｓ１が０．５Ｖｒｍｓであれば、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の明るさは５０％である。なお、前記１００％時の明るさは、前記抵抗（ＲＲ、ＲＧ、ＲＢ）によって定めた、前述の「最大明るさ」であり、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）の「最大明るさ」は、全て同じ明るさ（輝度）とする。 Next, a specific example of display under the following conditions will be described.
The color of the light emitter LR is red, the color of the light emitter LG is green, and the color of the light emitter LB is blue.
The frequency at which the high band side transition band in the band BR and the low band side transition area in the band BG intersect with each other after being attenuated by 6 dB from the pass band is 160 Hz, and the high band side transition area in the band BG and the band BB The frequency at which each of the low-frequency transition regions and the low-band transition region are attenuated by 6 dB from the passband and intersect is 6 kHz, and the attenuation slope of the band is 6 dB / oct. Further, the gains of the passbands in each band are all 0 dB.
The maximum input voltage of the audio signal S1 is 1 Vrms, and the gain of the input circuit 4 is 0 dB. The input circuit 4 has functions of impedance conversion of the audio signal S1 and removing unnecessary noise other than the audio band from the audio signal S1. LEDs are used for the light emitters (LR, LG, LB), the control circuits (CR, CG, CB) are PWM control circuits, the PWM cycle is 200 kHz (5 μs), and the duty ratio of the PWM output [ %] Represents the positive voltage output width / 5 μs as a percentage. Assume that the PWM output update interval (display update interval) is 10 ms, and the brightness of the light emitters (LR, LG, LB) changes at the same ratio as the duty ratio [%] of the PWM output. The light emission range of 100% to 10% of the brightness of the light emitters (LR, LG, LB) is evenly assigned to the output range of 1Vrms to 100mVrms of the audio signal S1, and when the audio signal S1 is less than 100mVrms, The brightness of the light emitters (LR, LG, LB) is set to 0% (off). At this time, if the audio signal S1 is 0.5 Vrms, the brightness of the light emitters (LR, LG, LB) is 50%. The brightness at the time of 100% is the aforementioned “maximum brightness” determined by the resistors (RR, RG, RB), and the “maximum brightness” of the light emitters (LR, LG, LB). Are all the same brightness (luminance).

具体例１．入力する音声信号Ｓ１を、１ｋＨｚ、１Ｖｒｍｓの正弦波とした場合。
この場合の表示様相は、前記帯域ＢＧに対応した前記緑色の発光体ＬＧが、１００％の明るさにおいて発光し、前記緑色の明るさは、前記拡散透過板２における前記緑色の発光体ＬＧの正面部分（対向部分）が最も明るく、両端方向にいくにしたがって、次第に明るさが減少する。 Specific Example 1 When the input audio signal S1 is a sine wave of 1 kHz and 1 Vrms.
In this case, the green illuminant LG corresponding to the band BG emits light at 100% brightness, and the green brightness corresponds to that of the green illuminant LG on the diffuse transmission plate 2. The front part (opposite part) is brightest, and the brightness gradually decreases in the direction of both ends.

具体例２．入力する音声信号Ｓ１を、１６０Ｈｚ、１Ｖｒｍｓの正弦波とした場合。
この場合の表示様相は、前記帯域ＢＲに対応する前記赤色の発光体ＬＲの明るさが、前記帯域ＢＲの減衰量（−６ｄＢ）に応じて５０％となり、前記帯域ＢＧに対応する前記緑色の発光体ＬＧの明るさが、前記帯域ＢＧの減衰量（−６ｄＢ）に応じて５０％になる。そして、前記発光体から発せられた赤色と緑色とが、前記拡散透過板２において拡散および混合されて、前記赤色と前記緑色との混合色である黄色が、前記赤色の発光体ＬＲと前記緑色の発光体ＬＧとの中間部分を中心にして発現し、その明るさは、ほぼ１００％の明るさとなる。このとき、前記赤色と前記緑色とは完全には混合されず、概橙色から前記黄色を経て概黄緑色に変化するようなグラデーションが、前記黄色部を中心にして発現する。 Specific Example 2 When the input audio signal S1 is a sine wave of 160 Hz and 1 Vrms.
In this case, the brightness of the red illuminant LR corresponding to the band BR is 50% according to the attenuation amount (−6 dB) of the band BR, and the green color corresponding to the band BG is The brightness of the light emitter LG becomes 50% according to the attenuation amount (−6 dB) of the band BG. Then, red and green emitted from the light emitter are diffused and mixed in the diffusion transmission plate 2, and yellow, which is a mixed color of the red and green, is converted into the red light emitter LR and the green. It is expressed centering on an intermediate part with the light emitter LG, and the brightness is almost 100%. At this time, the red color and the green color are not completely mixed, and a gradation that changes from an almost orange color to an almost yellowish green color through the yellow color appears around the yellow part.

具体例３．入力する音声信号Ｓ１を、２０Ｈｚ〜５０ｋＨｚまで連続的に変化する１Ｖｒｍｓの正弦波（スイープ信号）とした場合。
この場合は、前記音声信号Ｓ１が、前記帯域（ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ）の通過帯域や遷移域を連続的に移動する。そのため、前記音声信号Ｓ１の周波数が、最初の２０Ｈｚの場合は、前記帯域ＢＲに対応した前記赤色の発光体ＬＲのみが発光し、当該周波数が高くなるにつれて、前記赤色の発光体ＬＲの明るさが次第に暗くなり、それとともに、前記緑色の発光体ＬＧの明るさが次第に明るくなり、１６０Ｈｚを境にして、前記赤色の発光体ＬＲと、前記緑色の発光体ＬＧとの明るさが逆転し、さらに当該周波数が高くなると、今度は前記緑色の発光体ＬＧの明るさが次第に暗くなり、それとともに、前記青色の発光体ＬＢの明るさが次第に明るくなり、６ｋＨｚを境にして、前記緑色の発光体ＬＧと、前記青色の発光体ＬＢとの明るさが逆転し、さらに当該周波数が高くなり、最終的に当該周波数が５０ｋＨｚになると、前記帯域ＢＢに対応した前記青色の発光体ＬＢのみが発光した状態となる。そのため、前記拡散透過板２において発現する色は、赤色から始まり、緑色を経て青色に至るまでに、その間の混合色（中間色）を経由しながら、赤色→橙色→黄色→緑色→水色→青色、への連続的な変化となる。このとき、前記拡散透過板２における各色の発現位置の中心は、前記赤色の発光体ＬＲの正面位置から、色の変化に伴って、前記緑色の発光体ＬＧの正面を経由し、前記青色の発光体ＬＢの正面位置まで移動する。また、各色の明るさは、ほぼ１００％の明るさとなる。 Specific Example 3 The input audio signal S1 is a 1 Vrms sine wave (sweep signal) that continuously changes from 20 Hz to 50 kHz.
In this case, the audio signal S1 moves continuously in the pass band and transition band of the bands (BR, BG, BB). Therefore, when the frequency of the audio signal S1 is the first 20 Hz, only the red light emitter LR corresponding to the band BR emits light, and the brightness of the red light emitter LR increases as the frequency increases. The brightness of the green light emitter LG gradually becomes brighter, and the brightness of the red light emitter LR and the green light emitter LG is reversed at 160 Hz. When the frequency further increases, the brightness of the green light emitter LG gradually decreases, and at the same time, the brightness of the blue light emitter LB gradually increases, and the green light emission at 6 kHz as a boundary. When the brightness of the body LG and the blue light emitting body LB is reversed, the frequency becomes higher, and finally the frequency becomes 50 kHz, the blue corresponding to the band BB Only the light-emitting body LB is the state in which the light emission. Therefore, the color that appears in the diffuse transmission plate 2 starts from red, goes from green to blue, and passes through a mixed color (intermediate color) between them, red → orange → yellow → green → light blue → blue, It will be a continuous change to. At this time, the center of the expression position of each color in the diffuse transmission plate 2 is changed from the front position of the red light emitter LR through the front of the green light emitter LG in accordance with the color change. It moves to the front position of the light emitter LB. The brightness of each color is almost 100%.

具体例４．入力する音声信号Ｓ１を、ホワイトノイズ、１Ｖｒｍｓとした場合。
この場合の表示様相は、前記帯域ＢＲに対応した前記赤色の発光体ＬＲと、前記帯域ＢＧに対応した前記緑色の発光体ＬＧと、前記帯域ＢＢに対応した前記青色の発光体ＬＢとが、均一に発光し、それぞれの発光色が前記拡散透過板２において拡散および混合されて、それぞれの発光色およびそれぞれの発光色間の混合色が発現する。
本実施形態では、前記音声信号Ｓ１の分割帯域数およびそれに対応する発光体数が３つであるため、１回の表示において多くの色を表現すことはできない。しかし、表示の更新間隔を短くして人の目の残像現象を利用すれば、見かけ上多くの色を表現できるため、色の変化をより滑らかに見せることができる。本具体例における表示の更新間隔は前記残像現象が現れるとされる時間条件を満たす１０ｍｓ間隔である。それにより、図５に示すような、前記の赤色、緑色、青色の各色と、それぞれの中間色とが均一に現れたスペクトル状の表示を行うことができる。また、明るさは、表示領域全体において平均的にほぼ１００％の明るさである。 Specific Example 4 When the input audio signal S1 is white noise, 1 Vrms.
The display aspect in this case is that the red light emitter LR corresponding to the band BR, the green light emitter LG corresponding to the band BG, and the blue light emitter LB corresponding to the band BB, Light is emitted uniformly, and the respective luminescent colors are diffused and mixed in the diffusion transmission plate 2, so that each luminescent color and a mixed color between each luminescent color are developed.
In the present embodiment, since the number of divided bands of the audio signal S1 and the number of light emitters corresponding thereto are three, many colors cannot be expressed in one display. However, if the display update interval is shortened and the afterimage phenomenon of the human eye is used, it is possible to express many colors apparently, so that the color change can be made smoother. The display update interval in this specific example is a 10 ms interval that satisfies the time condition where the afterimage phenomenon appears. Thereby, as shown in FIG. 5, it is possible to perform a spectral display in which each of the red, green, and blue colors and the intermediate colors appear uniformly. The brightness is approximately 100% on average in the entire display area.

なお、前記音声信号Ｓ１がピンクノイズの場合は、ホワイトノイズと同様にスペクトル状の表示様相となるが、赤色が最も明るく、緑色、青色、になるに従い、明るさが減じたものとなる。その表示様相は、ピンクノイズの特徴が表されたものであると言える。   When the audio signal S1 is pink noise, a spectral display appearance is obtained as in the case of white noise, but the brightness is reduced as red becomes brightest and becomes green and blue. It can be said that the display aspect represents the characteristics of pink noise.

このように、本実施形態によれば、前記発光体（色）の位置を光の波長軸に対応させ、音の周波数軸を当該波長軸に関連付け、当該周波数における音圧を色の明るさに関連付けて表示することができる。また、表示されるそれぞれの色間に明確な境界がなく、色の変化が滑らかである。そのため、細かな表示内容に気を捉われず、視認が容易であり、音の変化や音の傾向を直感的に感じ取ることができる。また、その表示は、時に虹模様に似たスペクトル状の表示様相となり、親しみを感じられるものである。   Thus, according to this embodiment, the position of the light emitter (color) is made to correspond to the wavelength axis of light, the frequency axis of sound is related to the wavelength axis, and the sound pressure at the frequency is changed to the brightness of the color. Can be displayed in association. In addition, there is no clear boundary between the displayed colors, and the color change is smooth. For this reason, attention is not paid to detailed display contents, visual recognition is easy, and a change in sound and a tendency of sound can be intuitively felt. In addition, the display sometimes has a spectrum-like display appearance similar to a rainbow pattern, and a familiar feeling can be felt.

実施形態２
図６は、実施形態２における発光体の配置の例を示す上面図である。
図７は、実施形態２における帯域の例を示す図である。
実施形態２は、実施形態１に対して、表示できる色の範囲を広げたり、中間色の発色を明瞭にしたりすることを目的として、実施形態１に、新たな色の発光体や中間色用の発光体、および、それに対応した帯域フィルタと制御回路とを追加した形態である。 Embodiment 2
FIG. 6 is a top view showing an example of the arrangement of the light emitters in the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a band according to the second embodiment.
The second embodiment is different from the first embodiment in that a new color light emitter and light emission for intermediate colors are added to the first embodiment for the purpose of expanding the range of colors that can be displayed and clarifying the color development of intermediate colors. And a band filter and a control circuit corresponding to the body.

前記の新たな色は紫色であり、前記の中間色は、橙色、黄色、水色、である。その中から、いずれか１色、または、いずれか２色、または、いずれか３色、または、４色全てを追加してもよい。その場合は、赤色・橙色・黄色・緑色・水色・青色・紫色、の順に、発光体および対応する帯域フィルタと制御回路とを並べるものとする。ただし、追加しない色（存在しない色）は省いて並べるものとする。   The new color is purple, and the intermediate colors are orange, yellow, and light blue. Among them, any one color, any two colors, any three colors, or all four colors may be added. In that case, it is assumed that the light emitter, the corresponding bandpass filter, and the control circuit are arranged in the order of red, orange, yellow, green, light blue, blue, and purple. However, colors that are not added (colors that do not exist) are omitted.

実施形態１に対して帯域フィルタを追加する場合は、追加する帯域とそれに隣接する帯域とは、帯域幅を狭くして減衰傾度を急峻にする必要がある。異なる帯域間において遷移域の交差領域が増えると、当該帯域に対応する発光色間において混合色が発現する割合が増え、それによって色相の明瞭度が低くなるためである。   When a band filter is added to the first embodiment, it is necessary to narrow the bandwidth of the band to be added and the band adjacent thereto to make the attenuation gradient steep. This is because when the crossing region of the transition region increases between different bands, the ratio of the mixed color appearing between the luminescent colors corresponding to the band increases, thereby lowering the clarity of the hue.

なお、前記紫色は、例えば、図６に示すように、赤色の発光体ＬＲ２を青色の発光体ＬＢの隣（外側）に備え、当該赤色の発光体ＬＲ２と前記青色の発光体ＬＢとの混合色として発現させてもよい。その場合は、前記赤色の発光体ＬＲ２用の帯域フィルタを追加して、図７に示すように帯域ＢＲ２を設け、前記青色の発光体ＬＢに対応する帯域ＢＢの高域側と当該帯域ＢＲ２とを重ねて、当該帯域ＢＲ２内において、前記青色の発光体ＬＢと前記赤色の発光体ＬＲ２とを同時に発光させ、前記青色と前記赤色との混合色である紫色を発現させればよい。   For example, as shown in FIG. 6, the purple color includes a red light emitter LR2 adjacent to (outside) the blue light emitter LB, and a mixture of the red light emitter LR2 and the blue light emitter LB. It may be expressed as a color. In that case, a band filter for the red light emitter LR2 is added to provide a band BR2 as shown in FIG. 7, and the high band side of the band BB corresponding to the blue light emitter LB and the band BR2 In the band BR2, the blue light emitter LB and the red light emitter LR2 emit light at the same time, and a purple color, which is a mixed color of the blue and the red, may be developed.

また、本実施形態とは反対に、色の範囲を狭めて音声信号の種類に応じて使い分けるようにしてもよい。例えば、楽器モニタやスピーカの付属装置として用いる場合に、異なる色範囲の表示装置を複数用いれば、音色や再生帯域の違いを差別化して表示することができる。   In contrast to the present embodiment, the color range may be narrowed and used according to the type of audio signal. For example, when used as an accessory device for a musical instrument monitor or a speaker, if a plurality of display devices having different color ranges are used, differences in timbre and reproduction band can be differentiated and displayed.

実施形態３
図８は、実施形態３における回路ブロックの例を示す図である。
図９は、実施形態３における複合発光体の配置の例を示す上面図である。
実施形態３は、実施形態１に対して、複合発光体を追加、または、実施形態１の発光体の一部もしくは全てを複合発光体に置き換えた形態である。前記複合発光体を用いることによって、帯域フィルタを追加せずに、異なる色間の中間色を発色させることを目的としたものである。なお、ここでの「複合発光体」は、異なる２色以上の発光体からなり、そのそれぞれの発光体を単独および同時に発光させることができる発光体のことであり、例えば、２色ＬＥＤやフルカラーＬＥＤである。 Embodiment 3
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit block according to the third embodiment.
FIG. 9 is a top view showing an example of the arrangement of the composite light emitters in the third embodiment.
Embodiment 3 is a mode in which a composite light emitter is added to Embodiment 1, or a part or all of the light emitter of Embodiment 1 is replaced with a composite light emitter. By using the composite light emitter, an object is to develop an intermediate color between different colors without adding a bandpass filter. Note that the “composite illuminant” here is an illuminant composed of illuminants of two or more different colors, and each of the illuminants can emit light independently and simultaneously. LED.

本実施形態は、例えば、図９に示すように、赤色の発光体ＬＲと緑色の発光体ＬＧとの間に、赤色と緑色との複合発光体ＬＲＧを備える。図８に示すように、前記複合発光体ＬＲＧにおける赤色の発光体は、帯域フィルタＦＲに対応する制御回路ＣＲ２によって駆動および制御され、前記複合発光体ＬＲＧにおける緑色の発光体は、帯域フィルタＦＧの出力レベルに対応する制御回路ＣＧ２によって駆動および制御される。
なお、制御回路ＣＲに発光体を並列駆動できる出力能力があれば、前記制御回路ＣＲ２を省略し、前記制御回路ＣＲによって、前記複合発光体ＬＲＧにおける赤色の発光体を駆動してもよい。前記制御回路ＣＧ２も同様に、制御回路ＣＧに発光体を並列駆動できる出力能力があれば省略できる。
また、前記緑色の発光体ＬＧと青色の発光体ＬＢとの間に、緑色と青色とからなる複合発光体を備えてもよい。 In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 9, a red and green composite light emitter LRG is provided between a red light emitter LR and a green light emitter LG. As shown in FIG. 8, the red light emitter in the composite light emitter LRG is driven and controlled by the control circuit CR2 corresponding to the band filter FR, and the green light emitter in the composite light emitter LRG is the band filter FG. Driven and controlled by the control circuit CG2 corresponding to the output level.
If the control circuit CR has an output capability capable of driving the light emitters in parallel, the control circuit CR2 may be omitted, and the red light emitters in the composite light emitter LRG may be driven by the control circuit CR. Similarly, the control circuit CG2 can be omitted if the control circuit CG has an output capability capable of driving the light emitters in parallel.
Further, a composite light emitter composed of green and blue may be provided between the green light emitter LG and the blue light emitter LB.

その他の組み合わせとして、赤・［赤緑］・［緑青］・青や、実施形態２と組み合わせることによって種々の組み合わせを行うことができる。それによって色相の変化を明瞭にしたり、中間色を強調したりすることができる。また、［赤緑］・［緑青］・［青赤］、の組み合わせのように、全ての発光体を複合発光体によって構成してもよい。その場合は、表示する色の範囲が同じであれば、単色の発光体のみを用いて構成する場合に比べて、発光体の部品点数を減らすことができる。そのため、表示面積が狭く、部品の配置スペースが限られる場合などに有効である。
なお、前記［］内の色は、複合発光体における色の組み合わせを示している。 As other combinations, various combinations can be performed by combining red, [red green], [green blue], blue, and the second embodiment. As a result, the change in hue can be clarified or the intermediate colors can be emphasized. Moreover, all the light emitters may be composed of composite light emitters, such as a combination of [red green], [green blue], and [blue red]. In that case, if the range of colors to be displayed is the same, the number of parts of the light emitter can be reduced as compared with the case of using only a single color light emitter. Therefore, it is effective when the display area is small and the arrangement space of parts is limited.
In addition, the color in said [] has shown the combination of the color in a composite light-emitting body.

実施形態４
本実施形態は、前記制御回路に、Ａ／Ｄ入力とＰＷＭ出力とを有するマイコンを用いた形態である。
本実施形態の目的は、前記マイコンを用いることによって、前記制御回路に、入力信号（音声信号）に対する判定機能や補正機能や変換機能、ユーザの好みに合わせて表示を変えることができる付加機能などをもたせられるようにすることである。 Embodiment 4
In the present embodiment, a microcomputer having an A / D input and a PWM output is used for the control circuit.
The purpose of this embodiment is to use the microcomputer to make the control circuit have a determination function, a correction function, a conversion function for the input signal (audio signal), an additional function that can change the display according to the user's preference, etc. It is to be able to have.

前記機能は、より具体的には、例えば、入力信号（音声信号）に対する「閾値判定」や「平均化」や「対数変換」、前記マイコンの入力端子に接続したスイッチ操作によって、特定の色の明るさをユーザが「増減」させることができる付加機能などである。なお、前記「平均化」は、入力信号（音声信号）を平均化することにより、当該入力信号の変化による表示のちらつきを抑えることを目的とするものである。   More specifically, the function is, for example, “threshold judgment”, “averaging”, “logarithmic conversion” with respect to an input signal (audio signal), or a switch operation connected to the input terminal of the microcomputer. An additional function that allows the user to “increase / decrease” the brightness. The “averaging” is intended to suppress display flicker due to a change in the input signal by averaging the input signal (audio signal).

次に、本形態の実施例について説明する。
図１０は、実施形態４の実施例における回路図である。
図１１は、実施形態４の実施例におけるタイマ割込み処理のフロー図である。
図１２は、実施形態４の実施例における外部割込み処理１のフロー図である。
図１３は、実施形態４の実施例における外部割込み処理２のフロー図である。
図１４は、実施形態４の実施例におけるメイン処理のフロー図である。
図１５は、実施形態４の実施例におけるフィルタ部の変形例を示す回路図である。
図１０に示すように、本実施例におけるマイコンＭ１は、少なくとも３つのＡ／Ｄ入力と、少なくとも３つのＰＷＭ出力と、少なくとも２つの外部割込み入力（ＥＸＴＩ）と、内部タイマ割込みと、内部電源リセット機能と、内部メモリと、内部クロックと、を有し、Ａ／Ｄ入力に対して、上記の「閾値判定」、「平均化」、「増減」、処理をソフトウェアによって行う。前記「平均化」処理と「増減」処理とは、その動作を、前記マイコンＭ１外部に接続されたスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）によって切り替える。また、本実施例では、Ａ／Ｄ入力から音声信号の読込みを９３μｓ毎に行い、当該読込み１００回毎に表示を更新（ＰＷＭ出力を更新）し、Ａ／Ｄ入力に対して前記「平均化」機能がオンの場合は、当該読込み１００回分の平均値を求め、前記「平均化」機能がオフの場合は、当該読込み１００回における最大値を取得する。 Next, examples of the present embodiment will be described.
FIG. 10 is a circuit diagram in an example of the fourth embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of timer interrupt processing in the example of the fourth embodiment.
FIG. 12 is a flowchart of the external interrupt processing 1 in the example of the fourth embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of the external interrupt processing 2 in the example of the fourth embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of main processing in the example of the fourth embodiment.
FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a modification of the filter unit in the example of the fourth embodiment.
As shown in FIG. 10, the microcomputer M1 in this embodiment includes at least three A / D inputs, at least three PWM outputs, at least two external interrupt inputs (EXTI), an internal timer interrupt, and an internal power supply reset. It has a function, an internal memory, and an internal clock, and performs the above “threshold judgment”, “averaging”, “increase / decrease”, and processing for the A / D input by software. The “averaging” process and the “increase / decrease” process are switched by switches (SW1, SW2) connected to the outside of the microcomputer M1. In this embodiment, the audio signal is read from the A / D input every 93 μs, the display is updated every 100 readings (PWM output is updated), and the “averaging” is performed for the A / D input. When the “function” is on, the average value for the 100 readings is obtained, and when the “averaging” function is off, the maximum value for the 100 readings is acquired.

次に、本実施例における帯域フィルタ部について説明する。
図１０に示すように、本実施例の帯域フィルタ部Ｆ１は、フィルタ回路と全波整流回路とを併せもち、出力段に平滑回路を備える。
前記フィルタ回路は、コンデンサＣ１によって帯域の低域側を、コンデンサＣ２によって帯域の高域側を、減衰させ、前記全波整流回路は、主に、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、オペアンプＯＰ１、オペアンプＯＰ２、および周辺抵抗によって構成され、前記平滑回路は、ダイオードＤ３、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ６によって構成される。前記フィルタ回路はＣ・Ｒによる１次フィルタとなり、その減衰傾度は６ｄＢ／ｏｃｔである。 Next, the band filter unit in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 10, the band-pass filter part F1 of this embodiment has a filter circuit and a full-wave rectifier circuit, and includes a smoothing circuit at the output stage.
The filter circuit attenuates the low band side of the band by the capacitor C1 and the high band side of the band by the capacitor C2, and the full wave rectifier circuit mainly includes the diode D1, the diode D2, the operational amplifier OP1, the operational amplifier OP2, The smoothing circuit includes a diode D3, a capacitor C3, and a resistor R6. The filter circuit is a C · R primary filter, and its attenuation gradient is 6 dB / oct.

なお、帯域フィルタ部は、図１５に示すような、Ａ／Ｄ入力に、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とによる中点バイアス回路を構成して、入力信号（音声信号）を交流信号のまま扱う簡易な回路を用いることもできる。このとき、ソフトウェアの処理において、Ａ／Ｄ入力電圧と中点バイアス電圧との差を絶対値に変換すれば、交流信号を全波整流した場合と同じ作用をもたせることができる。この場合のサンプリング周期（Ａ／Ｄ入力データの読込み間隔）は、音声信号における上限周波数を検出できる周期であることが望ましい。なお、Ａ／Ｄ入力の分解能は実質的に半分になる。   Note that the band-pass filter unit is configured as shown in FIG. 15 by forming a midpoint bias circuit with resistors R7 and R8 at the A / D input, and handling the input signal (audio signal) as an AC signal. A circuit can also be used. At this time, if the difference between the A / D input voltage and the midpoint bias voltage is converted into an absolute value in the software processing, the same action as when the AC signal is full-wave rectified can be obtained. In this case, the sampling cycle (A / D input data reading interval) is preferably a cycle in which the upper limit frequency in the audio signal can be detected. Note that the resolution of the A / D input is substantially halved.

次に、フロー図に基づいて詳細を説明する。最初にサブ処理から説明する。（なお、下記のｎは、前記発光体の色に対応し、色毎に処理を行うものとする。）   Next, details will be described based on the flowchart. First, the sub-process will be described. (The following n corresponds to the color of the luminous body, and processing is performed for each color.)

図１１に示す「９３μｓタイマ割込」処理は、９３μｓ毎の内部タイマ割込み発生時に行われる、Ａ／Ｄ入力データの読込み処理である。９３μｓタイマ割込Ｓ２００から開始され、Ａ／Ｄデータ取得Ｓ２０１において、Ａ／Ｄ［ｎ］入力からデジタル変換された音声信号の値をＡｉｎ［ｎ］配列変数に格納し、閾値判定Ｓ２０２の判定において、当該Ａｉｎ［ｎ］を任意に定めたＴＨ（閾値）と比較し、当該Ａｉｎ［ｎ］が当該ＴＨ（閾値）以上の場合は、閾値処理Ｓ２０３に進み、当該Ａｉｎ［ｎ］が当該ＴＨ（閾値）に満たない場合は、零化処理Ｓ２０４に進む。
前記閾値処理Ｓ２０３は、前記Ａｉｎ［ｎ］から前記ＴＨ（閾値）を減算し、それを新たなＡｉｎ［ｎ］とする処理である。前記零化処理Ｓ２０４は、前記Ａｉｎ［ｎ］が前記ＴＨ（閾値）に満たない場合、Ａｉｎ［ｎ］を０にする処理である。なお、前記ＴＨ（閾値）は、ノイズによる誤検出を防止するために設定するものである。
次に、カウントアップＳ２０５において、カウント用のｔｃ変数をインクリメントし、タイマフラグセットＳ２０６において、タイマフラグ（ＴＭ＿ＦＬＡＧ）を１にセットし、復帰Ｓ２０７において、メイン処理に復帰する。 The “93 μs timer interrupt” process shown in FIG. 11 is a process for reading A / D input data performed when an internal timer interrupt occurs every 93 μs. In the A / D data acquisition S201, the audio signal value digitally converted from the A / D [n] input is stored in the Ain [n] array variable in the A / D data acquisition S201. The Ain [n] is compared with an arbitrarily determined TH (threshold). If the Ain [n] is equal to or greater than the TH (threshold), the process proceeds to threshold processing S203, and the Ain [n] is If it is less than (threshold), the process proceeds to zeroing process S204.
The threshold value process S203 is a process of subtracting the TH (threshold value) from the Ain [n] and setting it as a new Ain [n]. The zeroing process S204 is a process for setting Ain [n] to 0 when the Ain [n] is less than the TH (threshold value). The TH (threshold value) is set to prevent erroneous detection due to noise.
Next, the count tc variable is incremented in the count-up S205, the timer flag (TM_FLAG) is set to 1 in the timer flag set S206, and the process returns to the main process in the return S207.

次に、図１２に示す「外部割込１」処理は、前記マイコンＭ１に接続されたスイッチＳＷ１が押されて、外部割込１のトリガを検出した時に行われる処理である。前記スイッチＳＷ１は、Ａ／Ｄ［ｎ］入力データを平均化する機能のオン／オフを切り替えるスイッチである。前記スイッチＳＷ１が押されると、「外部割込１」Ｓ３００から処理を開始し、平均モードＳ３０１の判定において、現在の平均モードがオフ（ＡＶＧＭが１以外）であった場合は、平均モードオンＳ３０２において、平均モードをオン（ＡＶＧＭを１）にセットして次ぎに進む。
現在の平均モードがオン（ＡＶＧＭが１）であった場合は、平均解除処理Ｓ３０３において、平均値を保持しているＡＤ［ｎ］を、その時のＡｉｎ［ｎ］に書き換え、次の平均モードオフＳ３０４において、平均モードをオフ（ＡＶＧＭを０）にする。そして、復帰Ｓ３０５において、メイン処理に復帰する。 Next, the “external interrupt 1” process shown in FIG. 12 is a process performed when the switch SW1 connected to the microcomputer M1 is pressed and the trigger of the external interrupt 1 is detected. The switch SW1 is a switch for switching on / off the function of averaging A / D [n] input data. When the switch SW1 is pressed, the process starts from “external interrupt 1” S300, and in the determination of the average mode S301, if the current average mode is off (AVGM is other than 1), the average mode on S302 Then, the average mode is set to ON (AVGM is set to 1) and the process proceeds to the next.
When the current average mode is on (AVGM is 1), in average cancellation processing S303, AD [n] holding the average value is rewritten to Ain [n] at that time, and the next average mode is off In S304, the average mode is turned off (AVGM is set to 0). In return S305, the process returns to the main process.

次に、図１３に示す「外部割込２」処理は、前記マイコンＭ１に接続されたスイッチＳＷ２が押されて、外部割込２のトリガを検出した時に行われる処理である。前記スイッチＳＷ２は、特定色における明るさの増減機能を切り替えるスイッチである。
前記増減機能の初期状態はオフ（ＭＯＤＥ＝０）であり、前記スイッチＳＷ２を押す毎に、明るさ増モード（ＭＯＤＥ＝１）→明るさ減モード（ＭＯＤＥ＝２）→機能オフ（ＭＯＤＥ＝０）、の動作を繰り返し行う。 Next, the “external interrupt 2” process shown in FIG. 13 is a process performed when the switch SW2 connected to the microcomputer M1 is pressed and the trigger of the external interrupt 2 is detected. The switch SW2 is a switch for switching a brightness increasing / decreasing function in a specific color.
The initial state of the increase / decrease function is OFF (MODE = 0), and every time the switch SW2 is pressed, the brightness increase mode (MODE = 1) → the brightness decrease mode (MODE = 2) → the function OFF (MODE = 0). ), The operation is repeated.

前記スイッチＳＷ２が押されると、「外部割込２」Ｓ４００から処理を開始し、モード判定Ｓ４０１において、現在のモード番号（ＭＯＤＥ）が１より大きくなければ、モード変更Ｓ４０３の処理において、モード番号（ＭＯＤＥ）をインクリメントして次に進み、現在のモード番号（ＭＯＤＥ）が１より大きければ、モードオフＳ４０２の処理において、モードをオフ（ＭＯＤＥを０）にして次に進む。そして、復帰Ｓ４０４において、メイン処理に復帰する。   When the switch SW2 is pressed, the process starts from “external interrupt 2” S400. If the current mode number (MODE) is not greater than 1 in the mode determination S401, the mode number ( If the current mode number (MODE) is greater than 1, the mode is turned off (MODE is set to 0) and the process proceeds to the next. In return S404, the process returns to the main process.

次に、図１４に示す「メイン処理」について説明する。前記マイコンＭ１は、電源が投入され、内部電源リセット機能によってリセットされ、レジスタやポートやＰＷＭ出力などが初期化された後、メイン処理Ｓ１００からプログラムを開始する。その後、変数初期化Ｓ１０１において、変数およびフラグを０に初期化する。その変数およびフラグは、ｔｃ（タイマ割込み時に更新するカウント用変数）、ＴＭ＿ＦＬＡＧ（タイマ割込みを示すタイマフラグ）、Ａｉｎ［ｎ］（Ａ／Ｄ［ｎ］入力からデジタル変換された値を読込み処理毎に一時的に格納する配列変数）、ＡＤ［ｎ］（Ａｉｎ［ｎ］を処理条件に基づいて格納する配列変数）、ＡＶＧＭ（平均モードを示すフラグ）、ＭＯＤＥ（モード番号用の変数）、である。   Next, the “main process” shown in FIG. 14 will be described. The microcomputer M1 is turned on and reset by an internal power supply reset function, and after a register, a port, a PWM output, etc. are initialized, a program is started from the main process S100. Thereafter, in variable initialization S101, variables and flags are initialized to zero. The variables and flags are tc (counting variable updated at timer interruption), TM_FLAG (timer flag indicating timer interruption), and Ain [n] (A / D [n] input digitally converted values for each reading process. Array variables that are temporarily stored in), AD [n] (array variables that store Ain [n] based on processing conditions), AVGM (flag indicating the average mode), MODE (variable for mode number), is there.

次に、タイマ割込Ｓ１０２の判定において、タイマフラグ（ＴＭ＿ＦＬＡＧ）が０の間は待機状態（ループ）となり、前記タイマフラグ（ＴＭ＿ＦＬＡＧ）が１であれば、タイマフラグクリアＳ１０３において、前記タイマフラグをクリア（ＴＭ＿ＦＬＡＧを０）して次に進む。   Next, in the determination of the timer interrupt S102, the timer flag (TM_FLAG) is in a standby state (loop) while the timer flag (TM_FLAG) is 0. If the timer flag (TM_FLAG) is 1, the timer flag is cleared in the timer flag clear S103. Clear (TM_FLAG to 0) and proceed to the next.

そして次の、平均モードＳ１０４の判定において、平均モードがオン（ＡＶＧＭが１）に設定されていれば、平均化処理Ｓ１０５に進み、前記平均モードがオフ（ＡＶＧＭが１以外）であれば、データ比較Ｓ１０６に進む。
前記平均モードがオンの場合は、前記平均化処理Ｓ１０５において、ＡＤ［ｎ］の値を、（ＡＤ［ｎ］×（ｔｃ−１）＋Ａｉｎ［ｎ］）／ｔｃ、によって求めた平均値に書き換える。この処理は、カウント判定Ｓ１０８の条件を満たすまで（ｔｃが１〜１００まで）繰り返される。
前記平均モードがオフ（ＡＶＧＭが１以外）の場合は、データ比較Ｓ１０６の判定において、Ａｉｎ［ｎ］がＡＤ［ｎ］より大きければ、データ格納Ｓ１０７において、当該ＡＤ［ｎ］を当該Ａｉｎ［ｎ］に書き換え、それ以外の場合、当該ＡＤ［ｎ］は更新されない。これによって、前記ＡＤ［ｎ］は、ｔｃが１〜１００までの、Ａｉｎ［ｎ］の最大値となる。
なお、平均化の切り替えを行う前記スイッチＳＷ１が、ｔｃのカウント途中（１〜１００間）に押された場合は、途中のカウントから切り替えが行われる。 In the next determination of the average mode S104, if the average mode is set to ON (AVGM is 1), the process proceeds to the averaging process S105. If the average mode is OFF (AVGM is other than 1), the data The process proceeds to comparison S106.
When the average mode is on, the value of AD [n] is rewritten to the average value obtained by (AD [n] × (tc−1) + Ain [n]) / tc in the averaging process S105. . This process is repeated until the condition of the count determination S108 is satisfied (tc is from 1 to 100).
When the average mode is off (AVGM is other than 1), if Ain [n] is larger than AD [n] in the determination of the data comparison S106, the AD [n] is converted to the Ain [n in the data storage S107. ], Otherwise AD [n] is not updated. As a result, the AD [n] becomes the maximum value of Ain [n] with tc from 1 to 100.
When the switch SW1 for switching the averaging is pressed during tc counting (between 1 and 100), switching is performed from the middle counting.

次に、カウント判定Ｓ１０８において、ｔｃ（タイマ割込み回数）を判定し、当該ｔｃが１００未満の場合は、前記変数初期化Ｓ１０１後に戻り、その後の処理を実行し、当該ｔｃが９９より大きい場合は次に進み、カウントクリアＳ１０９において、当該ｔｃを０に戻す。   Next, in the count determination S108, tc (timer interrupt count) is determined. If the tc is less than 100, the process returns after the variable initialization S101, and the subsequent processing is executed. If the tc is greater than 99, Next, the count clear S109 returns the tc to 0.

次に、データ変換処理Ｓ１１０において、前記ＡＤ［ｎ］を、ＰＷＭ［ｎ］出力に変換する処理（ＰＷＭ［ｎ］出力値の計算）を行う。この処理において、「対数変換」などのレベル変換を行うことができる。
ＰＷＭ出力値の計算方法は、前記音声信号Ｓ１の最大時におけるＡｉｎ［ｎ］（ＴＨを減算した値）を、Ａｉｎ［ｎ］の最大入力値とし、その値をＰＷＭ出力の最大値１００［％］に割り付け、それを基に、前記ＡＤ［ｎ］に対するＰＷＭ出力値［％］を求めるものである。 Next, in the data conversion processing S110, processing for converting the AD [n] into PWM [n] output (calculation of PWM [n] output value) is performed. In this process, level conversion such as “logarithmic conversion” can be performed.
The PWM output value is calculated by setting Ain [n] (a value obtained by subtracting TH) at the maximum time of the audio signal S1 as the maximum input value of Ain [n], and setting that value as the maximum value of PWM output 100 [% ] And the PWM output value [%] for the AD [n] is obtained based on that.

この変換処理におけるＰＷＭ［ｎ］出力値［％］の計算に係る値は、前記音声信号Ｓ１の最大入力電圧や、前記マイコンＭ１のＡ／Ｄ入力端子の定格（入力電圧範囲や分解能）によって異なるため、それに応じた値を用いる必要がある。
例えば、Ａ／Ｄ入力の分解能が、入力０〜３０６９ｍＶの範囲内において１０ビット（０〜１０２３段階）、前記音声信号Ｓ１の最大時におけるＡ／Ｄ［ｎ］入力電圧が３０３０ｍＶ、ＴＨ（閾値）を３０ｍＶとした場合、前記Ａ／Ｄ［ｎ］入力電圧をデジタル変換して得たデジタル値の「１０１０」（１０進表記）から、前記ＴＨ（閾値）分のデジタル値「１０」が減算された、デジタル値「１０００」がＡｉｎ［ｎ］の最大入力値となる。 The value related to the calculation of the PWM [n] output value [%] in this conversion process varies depending on the maximum input voltage of the audio signal S1 and the rating (input voltage range and resolution) of the A / D input terminal of the microcomputer M1. Therefore, it is necessary to use a value corresponding to that.
For example, the resolution of the A / D input is 10 bits (0 to 1023 steps) within the range of input 0 to 3069 mV, the A / D [n] input voltage at the maximum time of the audio signal S1 is 3030 mV, and TH (threshold). Is set to 30 mV, the digital value “10” corresponding to the TH (threshold value) is subtracted from the digital value “1010” (decimal notation) obtained by digitally converting the A / D [n] input voltage. The digital value “1000” is the maximum input value of Ain [n].

前記音声信号Ｓ１に対して、前記ＰＷＭ［ｎ］の出力変化を単純な比例関係にする場合は、前記Ａｉｎ［ｎ］の最大入力値「１０００」〜０を、前記ＰＷＭ出力における最大値１００［％］〜０［％］に対して均等に割り付ければよく、前記ＡＤ［ｎ］に対する前記ＰＷＭ［ｎ］出力値［％］は、ＡＤ［ｎ］／１０００×１００ となる。   When the output change of the PWM [n] is simply proportional to the audio signal S1, the maximum input value “1000” to 0 of the Ain [n] is set to the maximum value 100 [ %] To 0 [%], and the PWM [n] output value [%] for AD [n] is AD [n] / 1000 × 100.

前記音声信号Ｓ１に対して、前記ＰＷＭ［ｎ］の出力変化を対数的に変化させる場合は、前記Ａｉｎ［ｎ］の最大入力値「１０００」の対数変換値〜０を、前記ＰＷＭ出力における最大値１００［％］〜０［％］に、均等に割り付ければよい。（前記対数変換は、２０×ｌｏｇを用い、ｌｏｇは常用対数とする。）前記「１０００」の対数変換値は、２０×ｌｏｇ（１０００）＝６０ であるため、前記ＡＤ［ｎ］に対する前記ＰＷＭ［ｎ］出力値［％］は、
２０×ｌｏｇ（ＡＤ［ｎ］）／６０×１００ となる。
なお、ここでのＰＷＭ［ｎ］出力値［％］は、デューティ比［％］であって、アクティブ出力幅／出力周期幅、を百分率で表したものである。 When the output change of the PWM [n] is logarithmically changed with respect to the audio signal S1, the logarithm conversion value to 0 of the maximum input value “1000” of the Ain [n] is set to the maximum in the PWM output. What is necessary is just to allocate equally to the value 100 [%]-0 [%]. (The logarithmic conversion uses 20 × log, and log is a common logarithm.) Since the logarithmic conversion value of “1000” is 20 × log (1000) = 60, the PWM for the AD [n] [N] Output value [%] is
20 × log (AD [n]) / 60 × 100
Note that the PWM [n] output value [%] here is the duty ratio [%] and represents the active output width / output cycle width as a percentage.

また、別の変換方法として、予めＡＤ値に対するＰＷＭ出力値を配列変数に格納しておき、それを参照して前記ＡＤ［ｎ］に対する前記ＰＷＭ［ｎ］出力値を設定するようにしてもよい。
例えば、ＰＷＭ［ｎ］出力値［％］＝ＰＷＭ＿ＶＡＬＵＥ［ＡＤ［ｎ］］などとする。
（ＰＷＭ＿ＶＡＬＵＥ［］配列変数は、ＡＤ値に対するＰＷＭの出力値を格納した配列変数である。） As another conversion method, the PWM output value for the AD value may be stored in an array variable in advance, and the PWM [n] output value for the AD [n] may be set with reference to the stored variable. .
For example, PWM [n] output value [%] = PWM_VALUE [AD [n]].
(PWM_VALUE [] array variable is an array variable that stores an output value of PWM with respect to an AD value.)

次に、増モードＳ１１１の判定において、明るさ増モード（ＭＯＤＥが１）の場合は、ＵＰ処理Ｓ１１２に進み、それ以外（ＭＯＤＥが１以外）の場合は、そのまま次に進む。
前記ＵＰ処理Ｓ１１２は、特定の色を明るくする処理である。例えば、青色を明るくさせる場合は、上記のＰＷＭ［ｎ］出力値（ｎは青色に対応する）を、任意に定めた増加係数倍にしたＰＷＭ［ｎ］出力値に置き換えるなどして、元のＰＷＭ［ｎ］出力値より大きくする。（ただし、その値は１００［％］を超えない範囲とする。）
次に、減モードＳ１１３の判定において、明るさ減モード（ＭＯＤＥが２）の場合は、ＤＯＷＮ処理Ｓ１１４に進み、それ以外（ＭＯＤＥが２以外）の場合は、そのまま次に進む。
前記ＤＯＷＮ処理Ｓ１１４は、特定の色を暗くする処理である。例えば、青色を暗くさせる場合は、上記のＰＷＭ［ｎ］出力値（ｎは青色に対応する）を、任意に定めた減少係数倍にしたＰＷＭ［ｎ］出力値に置き換えるなどして、元のＰＷＭ［ｎ］出力値より小さくする。 Next, in the determination of the increase mode S111, if the brightness increase mode (MODE is 1), the process proceeds to the UP process S112, and otherwise (the MODE is other than 1), the process proceeds to the next.
The UP process S112 is a process for brightening a specific color. For example, in order to make blue lighter, the above PWM [n] output value (n corresponds to blue) is replaced with a PWM [n] output value obtained by multiplying an arbitrarily determined increase coefficient, etc. Make it larger than PWM [n] output value. (However, the value shall not exceed 100%.)
Next, in the determination of the reduction mode S113, if the brightness reduction mode (MODE is 2), the process proceeds to the DOWN process S114, and otherwise (the MODE is other than 2), the process proceeds to the next.
The DOWN process S114 is a process for darkening a specific color. For example, when darkening blue, the above PWM [n] output value (n corresponds to blue) is replaced with a PWM [n] output value obtained by multiplying an arbitrarily defined reduction coefficient, etc. Make it smaller than PWM [n] output value.

この明るさを増減させる処理は、例示した青色以外にも適用できる。また、本実施例の他に、前記スイッチＳＷ２を押す毎に、増減させる色と増減モードとを順次切り替えるようにしてもよく、また、色毎に増減切り替えスイッチを設けてもよい。   This process of increasing / decreasing the brightness can be applied to other than the illustrated blue color. In addition to this embodiment, every time the switch SW2 is pressed, the color to be increased or decreased and the increase / decrease mode may be sequentially switched, or an increase / decrease changeover switch may be provided for each color.

次に、ＰＷＭ出力処理Ｓ１１５において、ＰＷＭ［ｎ］出力［％］を、上記で求めたＰＷＭ［ｎ］出力値［％］に更新する処理を行う。
なお、前記ＰＷＭ［ｎ］出力［％］の初期値（リセット後の状態）は、０（消灯）である。また、出力が更新された後は、次の更新まで出力状態を保持する。 Next, in the PWM output process S115, a process of updating the PWM [n] output [%] to the PWM [n] output value [%] obtained above is performed.
Note that the initial value (state after reset) of the PWM [n] output [%] is 0 (lights off). Further, after the output is updated, the output state is held until the next update.

次に、ＡＤ初期化処理Ｓ１１６において、前記ＡＤ［ｎ］を０に初期化し、現在保持している値をクリアする。そして、前記変数初期化Ｓ１０１の後に戻り、その後の処理を再び実行する。   Next, in AD initialization processing S116, the AD [n] is initialized to 0, and the value currently held is cleared. Then, the process returns after the variable initialization S101, and the subsequent processing is executed again.

このように、前記制御回路に前記マイコンＭ１を用いれば、種々の機能をもたせることができる。
なお、本形態は、本実施例に限定されるものではない。また、上記の機能の変更や削減、上記以外の付加機能を追加することが可能である。 Thus, if the microcomputer M1 is used in the control circuit, various functions can be provided.
Note that this embodiment is not limited to this embodiment. It is also possible to change or reduce the above functions and add additional functions other than the above.

その他の形態
１、前記発光体（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ等）の並び順における先頭は、左を標準とするが、右であってもよい。左右に色の並び順が逆の表示装置を用いれば、ステレオ装置（スピーカなど）の付属装置として用いる場合などにおいて、左右対称に配置することができる。また、縦の表示とする場合は、上下どちらであってもよい。
２、色を発色させるために、連続的に色が変化しているスペクトル状の色フィルタ（色フィルム等）を用いてもよい。その場合の発光体は、全て白色を用いることができる。
３、本方法による表示と、音圧レベルに応じて発光体の発光数を変えて表示するレベルメータとを、組み合わせてもよい。それにより、音圧レベルを正確に把握することができる。
４、前記発光体における色は、ユーザの年齢や性別による嗜好に合わせて類似する色相の色に置き換えてもよい。例えば、女性層向けに、前記赤色をピンク系の色に変えるなどしてもよい。 Other Embodiments 1, The top in the arrangement order of the light emitters (LR, LG, LB, etc.) is left as a standard, but may be right. If a display device with the colors arranged in the right and left is reversed, the display device can be arranged symmetrically when used as an accessory device of a stereo device (such as a speaker). Moreover, when displaying vertically, it may be either up or down.
2. In order to develop a color, a spectral color filter (color film or the like) whose color continuously changes may be used. In that case, all of the light emitters can be white.
3. You may combine the display by this method, and the level meter which changes and displays the light emission number of a light-emitting body according to a sound pressure level. Thereby, the sound pressure level can be accurately grasped.
4. The color of the luminous body may be replaced with a similar hue according to the user's age and sex preference. For example, the red color may be changed to a pink color for the female group.

本発明は上記の実施形態に限らず、本発明の範囲内において他の形態であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may take other forms within the scope of the present invention.

１ パネル基板
２ 拡散透過板
３ 入力端子
４ 入力回路
Ｓ１、Ｓ２ 音声信号
ＢＲ、ＢＧ、ＢＢ、ＢＲ２ 帯域
ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ、ＣＲ２、ＣＧ２ 制御回路
ＦＲ、ＦＧ、ＦＢ 帯域フィルタ
Ｆ１、Ｆ２ 帯域フィルタ部
ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ、ＬＲ２ 発光体
ＬＲＧ 複合発光体
ＲＲ、ＲＧ、ＲＢ、ＲＲ２、ＲＧ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８ 抵抗
Ｍ１ マイコン
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ ダイオード
ＯＰ１、ＯＰ２ オペアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Panel board | substrate 2 Diffuse transmission board 3 Input terminal 4 Input circuit S1, S2 Audio | voice signal BR, BG, BB, BR2 Band CR, CG, CB, CR2, CG2 Control circuit FR, FG, FB Band filter F1, F2 Band filter part LR, LG, LB, LR2 emitter LRG composite emitter RR, RG, RB, RR2, RG2, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 resistance M1 microcomputer SW1, SW2 switches C1, C2, C3 Capacitor D1, D2, D3 Diode OP1, OP2 Operational amplifier

Claims (3)

音声信号に含まれる周波数とその音圧とを、光の色とその明るさとに変換し、音の周波数軸と光の波長軸とを表示領域において関連付けて表示を行う音光変換表示装置であって、前記音声信号を変換した変換光を表示する表示領域において、前記音声信号の下限周波数に、第１色を割り付け、前記音声信号の上限周波数に、前記第１色に比べて光の波長が短い第２色を割り付け、前記第１色の表示位置と、前記第２色の表示位置とを、前記表示領域の中央部に対して対称となる位置に配置し、前記音声信号の周波数を一定の音圧において下限から上限まで連続的に変化させた場合に、前記表示領域において表示される前記変換光が、一定の明るさを保ちながら、前記第１色の色（波長）から前記第２色の色（波長）まで連続的に変化するとともに、前記表示領域において表示される前記変換光の中心位置が、前記第１色の位置から、前記中央部を経て、前記第２色の位置まで連続的に移動し、前記音声信号がホワイトノイズの場合は、前記表示領域における変換光が、前記第１色から前記第２色までの範囲において、区切りのない連続したスペクトル状の色光模様として表示され、また、前記色光模様は音声信号の周波数や音圧の変化に同期して変化することを特徴とする、音光変換表示装置。 A sound-to-light conversion display device that converts a frequency contained in an audio signal and its sound pressure into a light color and its brightness, and associates the frequency axis of the sound with the wavelength axis of the light in the display area for display. Then, in the display area for displaying the converted light obtained by converting the audio signal, a first color is assigned to the lower limit frequency of the audio signal, and the wavelength of the light is higher than the first color at the upper limit frequency of the audio signal. A short second color is assigned, and the display position of the first color and the display position of the second color are arranged symmetrically with respect to the center of the display area, and the frequency of the audio signal is constant. When the sound pressure is continuously changed from the lower limit to the upper limit, the converted light displayed in the display area maintains the constant brightness and the second color from the first color (wavelength). When it changes continuously to the color (wavelength) of the color Further, the center position of the converted light displayed in the display area continuously moves from the position of the first color to the position of the second color through the center portion, and the audio signal is white noise. In this case, the converted light in the display area is displayed as a continuous spectral colored light pattern without division in the range from the first color to the second color, and the colored light pattern is the frequency of the audio signal. A sound-light conversion display device , which changes in synchronization with changes in sound pressure . 請求項１に記載の音光変換表示装置において、前記色の明るさは、前記周波数における音圧の平均値を変換したものであることを特徴とする、音光変換表示装置。 In sound photoconversion display device according to claim 1, the brightness of the color is characterized in that it is obtained by converting the average value of the sound pressure at said frequency, the sound photoconversion display device. 請求項１または２のいずれか１項に記載の音光変換表示装置において、特定色の明るさを、ユーザの操作によって増減させることができる機能を有することを特徴とする、音光変換表示装置。 In sound photoconversion display device according to any one of claims 1 or 2, the brightness of a specific color, and having a function can be increased or decreased by the operation of the user, the sound photoconversion display device .