JP6737597B2

JP6737597B2 - オーディオ用のデジタル信号処理装置ならびにそれを用いた車載オーディオ装置および電子機器

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Publication number: JP6737597B2
Application number: JP2016003685A
Authority: JP
Inventors: 光輝酒井
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2020-08-12
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Description

本発明は、オーディオ用のデジタル信号処理装置に関する。

車載オーディオ（カーオーディオ）、ホームオーディオ、ポータブルオーディオなどに使用されるオーディオ機器には、オーディオ信号の周波数特性を変化させる機能が搭載される。たとえばカーオーディオ製品（あるいはＡＶアンプ機器）では、フラット、ロック、ポップス、ボーカル、ピアノ、ジャズ、クラシックなど、オーディオのジャンルや楽器に対応する複数のイコライザ設定から、ユーザが好みにより選択できるものが存在する（プリセットイコライザ）。あるいは、コンサートホールやジャズクラブ、教会などの空間を再現する機能を有するものもある（音響調整機能）。あるいは視聴位置において最適な周波数特性および位相特性が得られるように、室内の音場にあわせて、スピーカから再生するオーディオ信号の周波数特性や位相特性を補正する機能が搭載される場合がある（固定イコライザあるいはルーム補正とも称される）。これらを本明細書において、周波数補正と総称する。

このような周波数補正をアナログ回路で実装すると、回路規模が膨大になる。そこで、デジタルのオーディオ信号に対して、デジタル信号処理を施すデジタル信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）が用いられる。図１は、ＤＳＰを備えるオーディオシステムのブロック図である。オーディオシステム１００は、音源１０２、アナログアンプ１０４、Ａ／Ｄコンバータ１０６、マイコン１０８、ＤＳＰ１１０、Ｄ／Ａコンバータ１１２、ボリューム回路１１４、パワーアンプ１１６、電気音響変換素子１１８を備える。

音源１０２は、ＣＤプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、シリコンオーディオプレイヤ、スマートホンなどであり、アナログオーディオ信号を出力する。アナログアンプ１０４は、音源１０２からのアナログオーディオ信号を増幅し、後段のＡ／Ｄコンバータ１０６の入力レンジにマッチさせる。あるいは音源１０２が生成するデジタルオーディオ信号は、ＤＳＰ１１０に直接入力される。

ＤＳＰ１１０は、Ａ／Ｄコンバータ１０６もしくは音源１０２からのデジタルオーディオ信号を受け、所定のデジタル信号処理を施す。ＤＳＰ１１０による信号処理としては、上述の周波数補正に関連する処理の他、ステレオ−モノラル変換、デジタルボリューム制御などが例示される。

Ｄ／Ａコンバータ１１２は、ＤＳＰ１１０による処理を受けたデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。ボリューム回路１１４はＤ／Ａコンバータ１１２の出力信号をボリューム値に応じた利得で増幅する。パワーアンプ１１６は、ボリューム回路１１４の出力を増幅し、電気音響変換素子１１８であるスピーカやヘッドホンを駆動する。

マイコン１０８は、オーディオシステム１００を統合的に制御する。マイコン１０８は、ボリュームボタンやタッチパネルなどのユーザインタフェースを介して入力されるユーザの指令を受け、指令にもとづいてＤＳＰ１１０を制御する。マイコン１０８とＤＳＰ１１０は、バスあるいは制御ライン介して接続される。たとえばマイコン１０８は、ユーザによるボリューム変更の指示を検出すると、ＤＳＰ１１０のデジタルボリューム回路のゲインの指令値をＤＳＰ１１０に送信する。

図２（ａ）、（ｂ）は、ＤＳＰ１１０の周波数補正に関連するブロック図である。図２（ａ）に示すようにＤＳＰ１１０は、マルチバンドイコライザ１２０と、マイコン１０８とのインタフェース回路１３０を備える。マルチバンドイコライザ１２０は、バンド数Ｍに対応する複数Ｍ個のフィルタ１２２＿１〜１２２＿Ｍを含む。マイコン１０８は、ユーザによるイコライザの変更の指示を検出すると、フィルタ１２２＿１〜１２２＿Ｍの設定データを送信する。

図２（ｂ）は、フィルタ１２２の回路図である。このフィルタ１２２は、２次のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタであり、５個の係数ｂ_０〜ｂ_２，ａ_０，ａ_１の組み合わせによって、Ｑ値、周波数ｆおよびゲインが設定可能となっている。

インタフェース回路１３０は、たとえばＩ^２Ｃ（Inter IC）シリアルインタフェースであり、８ビットを１ワードとしてデータ伝送が可能である。各係数が２４ビット（あるいは３２ビット）である場合、５個の係数を伝送するためには、１バンドあたり２４×５／８＝１５回のデータ伝送が必要となり、Ｍ＝１３バンド分については、１３×１５＝１９５回のデータ伝送が必要となる。

特開平２−２５０４２０号公報

マイコン１０８とインタフェース回路１３０の間では、常時、さまざまなデータの送受信が行われている。一例として、オーディオシステム１００は、再生中のオーディオ信号の周波数スペクトルを視覚的に表示する機能（スペクトラムアナライザ機能）を有し、オーディオ信号の再生中、マイコン１０８は、ＤＳＰ１１０のインタフェース回路１３０を経由して、バンドごとの信号強度を読み出す。イコライザの設定変更のためのデータ伝送が割り込むと、そのたびにスペクトラムアナライザのためのデータ伝送が停止されるため、正しい周波数スペクトルが表示されなくなる。特にＩ^２Ｃインタフェースでは、マスターからスレーブにデータを送信した後に、アクナリッジＡＣＫを待つ必要があり、オーバーヘッドが生じやすい。

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、オーディオ再生中の、マイコンとＤＳＰ間のデータ伝送のデータ量／回数を削減することにある。

本発明のある態様は、オーディオ用のデジタル信号処理装置に関する。デジタル信号処理装置は、外部のマイコンとの通信を行うインタフェース回路と、複数のバンドに対応する複数のデジタルフィルタを含み、各デジタルフィルタの周波数特性が係数群に応じて変更可能である、マルチバンドイコライザと、メモリと、複数のデジタルフィルタそれぞれの係数群を設定する係数設定回路と、を備える。マルチバンドイコライザの周波数特性は、複数のプリセットから選択可能である。（i）デジタル信号処理装置の起動時に、インタフェース回路は、マイコンから複数のプリセットに対応する複数の設定データを受信してメモリに格納する。（ii）オーディオ再生時において、インタフェース回路は、複数のプリセットのひとつを指定する選択データを受信する。また係数設定回路は、メモリに格納される複数の設定データのうち選択データに対応するひとつに応じて、複数のデジタルフィルタそれぞれの係数群を設定する。

複数のプリセットに対応するすべての設定データは、システムの起動時に一括してマイコンからＤＳＰへと送信され、オーディオ再生中には、選択データのみが送信される。これにより、オーディオ再生中のデータ伝送のデータ量、回数を減らすことができる。

設定データは、複数のデジタルフィルタそれぞれの係数群を含んでもよい。

複数のバンドそれぞれの周波数は固定されており、設定データは、複数のバンドそれぞれのゲインを含んでもよい。係数設定回路は、複数のバンドそれぞれについて、ゲインと、対応するデジタルフィルタの係数群の対応関係を保持してもよい。

デジタル信号処理装置は、マルチバンドイコライザの前段もしくは後段に設けられ、オーディオ信号に、可変遅延を与える遅延回路をさらに備えてもよい。設定データは、複数のプリセットに対応する複数の遅延設定値を含んでもよい。オーディオ再生時において、係数設定回路は、メモリに格納される複数の設定データのうち選択データに対応するひとつに含まれる遅延設定値に応じて、遅延回路の遅延量を設定してもよい。
これにより、残響を利用したプリセットをサポートすることができる。

デジタル信号処理装置は、ひとつの半導体基板上に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。

本発明の別の態様は、車載オーディオ装置に関する。車載オーディオ装置は、上述のいずれかのデジタル信号処理装置を備える。

本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのデジタル信号処理装置を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るオーディオ回路によれば、オーディオ再生中におけるマイコンとのデータ伝送のデータ量を削減できる。

ＤＳＰを備えるオーディオシステムのブロック図である。図２（ａ）、（ｂ）は、ＤＳＰの周波数補正に関連するブロック図である。第２の実施の形態に係るＤＳＰのブロック図である。設定データの一例を示す図である。ＤＳＰを備えるオーディオシステムのシーケンス図である。図６（ａ）は、設定データの別の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、第１バンドの、ゲインｇと係数群の対応関係を示すテーブルである。第３の実施の形態に係るＤＳＰのブロック図である。図８（ａ）、（ｂ）は、設定データの一例を示す図である。ＤＳＰを用いた車載オーディオ装置の構成を示すブロック図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、電子機器の外観図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

（第１の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係るＤＳＰ２００のブロック図である。このＤＳＰ２００は、デジタルオーディオ信号に対して、さまざまな信号処理を施す。たとえばＤＳＰ２００は、図１のオーディオシステム１００におけるＤＳＰ１１０として用いることができる。

ＤＳＰ２００は、マイコン１０８からの制御にもとづいて、オーディオ信号の周波数特性を変更可能となっている。ＤＳＰ２００は、インタフェース回路２０２、メモリ２０４、係数設定回路２０６、マルチバンドイコライザ２２０を備える。インタフェース回路２０２は、外部のマイコン１０８との通信を行う。たとえばインタフェース回路２０２は、Ｉ^２Ｃインタフェースであってもよい。

マルチバンドイコライザ２２０は、複数Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤＭに対応する複数のデジタルフィルタ２２２＿１〜２２２＿Ｍを含み、各デジタルフィルタ２２２の周波数特性が、係数群に応じて変更可能である。デジタルフィルタ２２２は、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタであってもよいし、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタであってもよい。加算器２２４は、複数Ｍ個のデジタルフィルタ２２２＿１〜２２２＿Ｍの出力を加算する。なお、マルチバンドイコライザ２２０の構成は図３のそれには限定されず、たとえば複数のデジタルフィルタ２２２は直列に接続されてもよい。あるいはマルチバンドイコライザ２２０を、複数のデジタルフィルタ２２２の直列接続と並列接続の組み合わせで構成してもよい。

係数設定回路２０６は、複数のデジタルフィルタ２２２＿１〜２２２＿Ｍそれぞれの係数群を設定する。たとえばデジタルフィルタ２２２が、図２（ｂ）の２次ＩＩＲフィルタである場合、係数群は、５個の係数ｂ_０〜ｂ_２，ａ_１，ａ_２を含む。

マルチバンドイコライザ２２０の周波数特性は、複数Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の周波数特性（以下、プリセットという）から選択可能である。たとえば、複数のプリセットは、フラット、ロック、ポップス、ボーカル、ピアノ、ジャズ、クラシックなど、オーディオのジャンルや楽器ごとに用意される。あるいは、複数のプリセットは、コンサートホールやジャズクラブ、教会などの残響を再現する音響調整機能のために用意されてもよい。またこれらのプリセットは、ルーム補正のためのイコライジングの成分を含んでもよい。

ＤＳＰ２００の起動時に、インタフェース回路２０２は、複数のプリセットに対応する複数の設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎをマイコン１０８から受信し、それらをメモリ２０４に格納する。

そしてオーディオ再生時において、インタフェース回路２０２は、複数のプリセットのひとつを指定する選択データＳＥＬを受信する。係数設定回路２０６は、メモリ２０４に格納される複数の設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎのうち選択データＳＥＬに対応するひとつに応じて、複数のデジタルフィルタ２２２＿１〜２２２＿Ｍそれぞれの係数群を設定する。

図４は、設定データの一例を示す図である。たとえば設定データＳ_１は、複数のバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤＭ（つまり複数のデジタルフィルタ２２２）に対応する、複数の係数群を含んでいる。その他の設定データＳ_２〜Ｓ_Ｎも同様である。

オーディオ再生中に、ｉ番目（１≦ｉ≦Ｎ）のプリセットを指示する選択信号ＳＥＬがメモリ２０４に書き込まれたとする。このとき、係数設定回路２０６は、ｉ番目の設定データＳ_ｉを参照し、それに含まれる各バンドの係数群を、対応するバンドのデジタルフィルタ２２２に設定する。

以上がＤＳＰ２００の構成である。続いてその動作を説明する。図５は、ＤＳＰ２００を備えるオーディオシステム１００のシーケンス図である。起動直後に、セットアップシーケンスＳ１００が実行される。セットアップシーケンスＳ１００では、複数Ｎ個のプリセットに対応するＮ個の設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎが、マイコン１０８からＤＳＰ２００に送信される（Ｓ１０２）。この送信は、割り込み処理ではなく、予定された処理である。ＤＳＰ２００のインタフェース回路２０２は、受信したＮ個の設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎをメモリ２０４に格納する。

マイコン１０８は、セットアップシーケンスの完了後、再生シーケンスに移行する前に、複数のデジタルフィルタ２２２の係数群が初期化される。たとえば、ＤＳＰ２００は、プリセットの初期値（デフォルト値）を保持しており、その初期値に応じてマルチバンドイコライザ２２０を初期化してもよい。あるいはセットアップシーケンス中にＤＳＰ２００が、プリセットの初期値を、選択データＳＥＬとしてＤＳＰ２００に送信してもよい。

セットアップシーケンスＳ１００が完了すると、再生シーケンスＳ１１０に移行する。再生シーケンス中、ＤＳＰ２００は、オーディオ信号に対して、図５のシーケンス図に示されない様々な信号処理を施している。またマイコン１０８は、再生シーケンス中に、ＤＳＰ２００との間でシーケンス図に示されない様々なデータの送受信を行っている。たとえばこの送受信には、スペクトラムアナライザ機能のためのデータ伝送が含まれる。

マイコン１０８は、再生シーケンスＳ１１０の間に、ユーザによるプリセットの変更の入力を検出すると（Ｓ１１２）、変更後のプリセットを指定する選択データＳＥＬをＤＳＰ２００に送信する（Ｓ１１４）。

ＤＳＰ２００の係数設定回路２０６は、選択データＳＥＬが指定するプリセットに対応する設定データＳ_ｉを選択し（Ｓ１１６）、選択した設定データＳ_ｉに対応する係数群を、デジタルフィルタ２２２にセットする（Ｓ１１８）。その後、再びイコライザの変更が指示されると、Ｓ１１２〜Ｓ１１８の処理が行われる。

以上がＤＳＰ２００を備えるオーディオシステム１００の動作である。このＤＳＰ２００によれば、セットアップシーケンスの間に、すべてのプリセットに対応する設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎを送信しておき、オーディオ再生中には、プリセットを指定する選択データＳＥＬのみを送信することとした。たとえばＮ＝８個のプリセットが選択可能である場合、選択データＳＥＬは３ビットでよく、したがってオーディオ再生中にプリセットイコライザの変更があった場合に、１回のデータ伝送のみで、プリセットを切りかえることができる。

これと引き替えに、セットアップシーケンスＳ１００において、すべてのプリセットに対応する設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎが送信される。図４に示すように、各設定データＳが、バンドごとの係数群を含むとする。係数群が５個の係数を含み、各係数が２４ビットであり、Ｍ＝１３バンドのシステムにおいては、セットアップシーケンスＳ１００において
５×２４ビット×Ｍ×Ｎ＝５×２４×１３×８＝１２４８０ビット
のデータを送信することとなる。１ワード８ビットのシリアルインタフェースでは、１５６０回のデータ伝送が発生する。ただし、セットアップシーケンスＳ１００のデータ伝送は、割り込み処理ではなく、予定されたものである。したがって、その他のデータ伝送の邪魔になることはなく、ＤＳＰ２００やマイコン１０８の処理のボトルネックとなることもない。また、割り込み処理を考慮しなくて済むため、ソフトウェアの設計の負担が大幅に軽減される。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、マルチバンドイコライザ２２０において複数のバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤＭの周波数が可変であった。このようなイコライザをパラメトリックイコライザとも称する。第２の実施の形態では、各バンドの周波数が固定されている。このようなイコライザは、グラフィックイコライザとも称される。たとえば複数のバンドの周波数は、オクターブ刻みで規定される。そしてマルチバンドイコライザ２２０は、各バンドのゲインのみが可変となっている。図６（ａ）は、設定データの別の一例を示す図である。図６（ａ）の設定データＳ_１は、複数のバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤＭそれぞれのゲインｇ_１〜ｇ_Ｍを含む。その他の設定データＳ_２〜Ｓ_Ｎも同様である。

係数設定回路２０６は、複数のバンドＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤＭそれぞれについて、ゲインｇと、対応するデジタルフィルタ２２２の係数群の対応関係を保持する。図６（ｂ）は、第１バンドＢＡＮＤ１の、ゲインｇと係数群の対応関係を示すテーブルである。たとえばゲインｇの値は、−７ｄＢ〜＋７ｄＢの間で、１ｄＢ刻みで１５段階から選択可能である。ゲインの値ごとに、係数群ｂ_０〜ｂ_２，ａ_０，ａ_１が保持されている。なお係数の具体的な値は省略されている。その他のバンドＢＡＮＤ２〜ＢＡＮＤＭについても同様である。図６（ｂ）の対応関係は、テーブルとして保持されてもよいし、演算式で保持してもよい。

各バンドのゲインが１５段階で設定可能である場合、ゲインの設定は４ビットとなる。第２の実施の形態によれば、セットアップシーケンスＳ１００において伝送される設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎは、
４ビット×Ｍ×Ｎ＝４×１３×８＝４１６ビット
となり、１ワード８ビットのシリアルインタフェースを用いた場合、５２回のデータ伝送で足り、第１の実施の形態に比べて大幅に削減される。

第２の実施の形態は、バンド数Ｍが１０以上と大きい用途に適していると言え、反対に第１の実施の形態は、バンド数Ｍが１０以下、より好ましくは５以下の用途に適していると言える。

（第３の実施の形態）
図７は、第３の実施の形態に係るＤＳＰ２００ａのブロック図である。ＤＳＰ２００ａは、たとえば２チャンネル（Ｌチャンネル、Ｒチャンネル）で構成され、チャンネルごとにマルチバンドイコライザ２２０Ｌ，２２０Ｒを備える。ここでは車載オーディオ用のＤＳＰを例に説明する。車載オーディオシステムは、フロント左右、リア左右、合計４個のスピーカを備える。マルチバンドイコライザ２２０Ｌの出力は、左側の前後のスピーカに振り分けられ、マルチバンドイコライザ２２０Ｒの出力は、右側の前後のスピーカに振り分けられる。

ＤＳＰ２００ａはさらに、遅延回路２３０ＦＬ，２３０ＲＬ，２３０ＦＲ，２３０ＲＲを備える。これらの遅延回路２３０は可変遅延回路であり、遅延量が遅延設定値に応じて独立に調節可能となっている。

なお図７では明確化のため、Ｌチャンネル、Ｒチャンネルそれぞれにおいて、フロントとリアでひとつのマルチバンドイコライザ２２０を共有しているが本発明はそれには限定されない。すなわち、フロントとリアそれぞれに個別にマルチバンドイコライザ２２０を設けてもよく、したがってマルチバンドイコライザ２２０は、スピーカごとに設けられてもよい。これにより、より臨場感のあふれる音場の設定が可能となる。あるいは、マルチバンドイコライザは、全チャンネルで共通の１個のみを設けてもよい。あるいは、フロントＬチャンネル、フロントＲチャンネルで共有される１個のマルチバンドイコライザ２２０と、リアＬチャンネル、リアＲチャンネルで共有される１個のマルチバンドイコライザ２２０と、を設けてもよい。

図８（ａ）、（ｂ）は、設定データの一例を示す図である。設定データＳ_１は、マルチバンドイコライザ２２０のためのデータに加えて、複数の遅延回路２３０ＦＬ，２３０ＲＬ，２３０ＦＲ，２３０ＲＲのための遅延設定値Ｄ_ＦＬ，Ｄ_ＲＬ，Ｄ_ＦＲ，Ｄ_ＲＲを含む。図８（ａ）の設定データＳ_１は、マルチバンドイコライザ２２０ためのデータを、図４のフォーマットで含む。図８（ｂ）の設定データＳ_１は、マルチバンドイコライザ２２０ためのデータを、図６（ａ）のフォーマットで含む。なお図７において、同じプリセットに対して、マルチバンドイコライザ２２０Ｌとマルチバンドイコライザ２２０Ｒに異なる周波数特性を設定する場合、設定データＳ_１に、Ｌチャンネルのマルチバンドイコライザ２２０Ｌのためのデータと、Ｒチャンネルのマルチバンドイコライザ２２０Ｒのためのデータを含めればよい。

続いてＤＳＰ２００ａの動作を説明する。インタフェース回路２０２は、セットアップシーケンスにおいて、複数のプリセットに対応する複数の設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎを受信し、メモリ２０４に保持する。インタフェース回路２０２がプリセットを指定する選択データＳＥＬを受信すると、係数設定回路２０６は、選択データＳＥＬに応じたひとつの設定データＳ_ｉを選択し、それにもとづいてマルチバンドイコライザ２２０Ｌ，２２０Ｒの周波数特性ならびに遅延回路２３０ＦＬ，２３０ＲＬ，２３０ＦＲ，２３０ＲＲの遅延量を設定する。

以上が第３の実施の形態に係るＤＳＰ２００ａの構成および動作である。このＤＳＰ２００ａによれば、遅延を利用したプリセットを、瞬時に切りかえることができる。たとえば音響調整機能に関するプリセットは、リアスピーカからの音を、フロントスピーカからの音に対して遅延させることによる残響効果を利用することがある。第３の実施の形態によれば、プリセットごとに遅延量を切りかえることができるため、音響調整用などに関するプリセットをサポートすることができる。

あるいは、カーオーディオでは、視聴位置（たとえば運転席）と、４個のスピーカの距離がそれぞれ異なっており、同じ位相でスピーカが鳴ると、視聴位置において位相がずれて音像がぼやけることとなる。これを補正するためのルーム補正（音場補正、固定イライザともいう）においては、スピーカごとに異なる遅延量を設定する必要がある。第３の実施の形態によれば、ルーム補正を考慮したプリセットを選択することができる。

（用途）
最後に、ＤＳＰ２００の用途を説明する。図９は、ＤＳＰ２００を用いた車載オーディオ装置５００の構成を示すブロック図である。車載オーディオ装置５００は、４チャンネル（フロント右ＦＲ、リア右ＲＲ、フロント左ＦＬ、リア左ＲＬ）で構成され、４チャンネルに対応する複数のスピーカ５０２ＦＲ，５０２ＲＲ，５０２ＦＬ，５０２ＲＬを備える。車載オーディオ装置５００は、さらにセンターチャンネル、サブウーファチャンネルを備える５．１チャンネルであってもよい。

音源５０４は、ＣＤプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、ブルーレイプレイヤ、ＨＤＤ／シリコンオーディオプレイヤ、ラジオチューナなどであり、アナログあるいはデジタルのオーディオ信号を再生する。ＤＳＰ２００は、音源５０４からのオーディオ信号を受け、さまざまなデジタル信号処理を施す。ＤＳＰ２００の処理を受けたオーディオ信号は、アナログオーディオ信号に変換され、アンプ５０６に入力される。アンプ５０６は、各チャンネルのアナログオーディオ信号を増幅し、対応するスピーカ５０２を駆動する。マイコン１０８は、ＤＳＰ２００をはじめとするブロックを統合的に制御する。音源５０４、マイコン１０８、ＤＳＰ２００、アンプ５０６は、バッテリ５０８からの給電を受けて動作する。音源５０４、マイコン１０８、ＤＳＰ２００、アンプ５０６は、ヘッドユニット５１０に内蔵されてもよい。なおアンプ５０６は、ＤＳＰ２００と同一のチップに集積化されてもよい。

ユーザ（運転者）がイグニッションをオン（あるいはアクセサリオン）すると、マイコン１０８をはじめとする回路に電源が供給される。電源が供給されると、セットアップシーケンスに移行し、マイコン１０８からＤＳＰ２００に対して、設定データＳ_１〜Ｓ_Ｎが送信される。

ＤＳＰ２００は、車載オーディオ装置の他、オーディオコンポーネント装置、テレビ、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、携帯電話端末、デジタルカメラ、ポータブルオーディオプレイヤなどの電子機器に搭載することもできる。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、電子機器の外観図である。図１０（ａ）は電子機器の一例であるディスプレイ装置６００である。ディスプレイ装置６００は、筐体６０２、スピーカ６１２を備える。ＤＳＰ２００は筐体に内蔵される。

図１０（ｂ）は電子機器の一例であるオーディオコンポーネント装置７００である。オーディオコンポーネント装置７００は、筐体７０２、スピーカ７１２を備える。ＤＳＰ２００は筐体７０２に内蔵される。

図１０（ｃ）は電子機器の一例である小型情報端末８００である。小型情報端末８００は、携帯電話、タブレット端末、オーディオプレイヤなどである。小型情報端末８００は、筐体８０２、スピーカ８１２、ディスプレイ８０４を備える。ＤＳＰ２００は筐体８０２に内蔵される。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１００…オーディオシステム、１０２…音源、１０４…アナログアンプ、１０６…Ａ／Ｄコンバータ、１０８…マイコン、１１０…ＤＳＰ、１１２…Ｄ／Ａコンバータ、１１４…ボリューム回路、１１６…パワーアンプ、１１８…電気音響変換素子、１２０…マルチバンドイコライザ、１２２…フィルタ、１３０…インタフェース回路、２００…ＤＳＰ、２０２…インタフェース回路、２０４…メモリ、２０６…係数設定回路、２２０…マルチバンドイコライザ、２２２…デジタルフィルタ、２３０…遅延回路。

Claims

ひとつの半導体基板上に一体集積化されたオーディオ用のデジタル信号処理装置であって、
前記デジタル信号処理装置と同じ機器内に設けられており、ユーザの指令にもとづいて前記デジタル信号処理装置を制御するマイコンと接続され、前記マイコンとの通信を行うインタフェース回路と、
複数のバンドに対応する複数のデジタルフィルタを含み、各デジタルフィルタの周波数特性が係数群に応じて変更可能である、マルチバンドイコライザと、
メモリと、
前記複数のデジタルフィルタそれぞれの前記係数群を設定する係数設定回路と、
を備え、
前記マルチバンドイコライザの周波数特性は、複数のプリセットから選択可能であり、
（i）前記デジタル信号処理装置が起動するごとに、前記インタフェース回路は、前記マイコンから前記複数のプリセットに対応する複数の設定データを受信して前記メモリに格納し、
（ii）オーディオ再生時において、前記インタフェース回路は、前記マイコンから前記複数のプリセットのひとつを指定する選択データを受信し、前記係数設定回路は、前記メモリに格納される複数の設定データのうち前記選択データに対応するひとつに応じて、前記複数のデジタルフィルタそれぞれの前記係数群を設定することを特徴とするデジタル信号処理装置。
前記設定データは、前記複数のデジタルフィルタそれぞれの前記係数群を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
前記複数のバンドそれぞれの周波数は固定されており、
前記設定データは、前記複数のバンドそれぞれのゲインを含み、
前記係数設定回路は、前記複数のバンドそれぞれについて、前記ゲインと、前記対応する前記デジタルフィルタの係数群の対応関係を保持することを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
前記マルチバンドイコライザの前段もしくは後段に設けられ、オーディオ信号に、可変遅延を与える遅延回路をさらに備え、
前記設定データは、前記複数のプリセットに対応する複数の遅延設定値を含み、
オーディオ再生時において、前記係数設定回路は、前記メモリに格納される複数の設定データのうち前記選択データに対応するひとつに含まれる前記遅延設定値に応じて、前記遅延回路の遅延量を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のデジタル信号処理装置。
前記デジタル信号処理装置は、フロント左チャンネル、リア左チャンネル、フロント右チャンネル、リア右チャンネルの４チャンネルの出力を有し、
前記フロント左チャンネルおよび前記リア左チャンネルで共用される第１の前記マルチバンドイコライザと、前記フロント右チャンネルおよび前記リア右チャンネルで共用される第２の前記マルチバンドイコライザが、独立に設けられており、
前記第１のマルチバンドイコライザが出力するオーディオ信号に遅延を与えるフロント左チャンネル用の遅延回路と、
前記第１のマルチバンドイコライザが出力するオーディオ信号に遅延を与えるリア左チャンネル用の遅延回路と、
前記第２のマルチバンドイコライザが出力するオーディオ信号に遅延を与えるフロント右チャンネル用の遅延回路と、
前記第２のマルチバンドイコライザが出力するオーディオ信号に遅延を与えるリア右チャンネル用の遅延回路と、
を備え、
前記設定データは、前記４チャンネルそれぞれについて、前記複数のプリセットに対応する複数の遅延設定値を含み、
オーディオ再生時において、前記係数設定回路は、前記４チャンネルそれぞれについて前記メモリに格納される複数の設定データのうち前記選択データに対応するひとつに含まれる前記遅延設定値に応じて、対応するチャンネルの遅延回路の遅延量を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のデジタル信号処理装置。
前記リア左チャンネルおよび前記リア右チャンネルに対する遅延設定値を、前記フロント左チャンネルおよび前記フロント右チャンネルに対する遅延設定値より大きくすることにより、リアスピーカからの音をフロントスピーカからの音に対して遅延させることを特徴とする請求項５に記載のデジタル信号処理装置。
請求項１から６のいずれかに記載のデジタル信号処理装置を備えることを特徴とする車載オーディオ装置。
請求項１から６のいずれかに記載のデジタル信号処理装置を備えることを特徴とする電子機器。