JPH067708B2 - イコライザ特性自動決定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はイコライザ特性自動決定方法にかかり、特に音
場の音響特性に基づいて聴取特性を全域にわたってほぼ
平坦にするイコライザ特性自動決定方法に関する。

＜従来技術＞ 音場の音響特性を求め、該求めた音響特性に基づいて聴
取特性を全域にわたってほぼ平坦にするオーデイオ装置
がある。

かかるオーデイオ装置は、(1)イコライザ特性の自動決
定を要求する手段と、(2)オーデイオ信号周波数の全域
にわたってほぼ一定のレベルを有するテスト信号を発生
する手段と、(3)いくつかの帯域におけるゲインあるい
は減衰量で特定されるイコライザ特性に基づいて入力さ
れたオーデイオ信号の周波数特性を制御するイコライザ
部と、(4)音場における前記各帯域のレベルを検出する
検出部と、(5)前記検出されたレベルに基づいて音場に
おける聴取特性を全域にわたってほぼ平坦にするイコラ
イザ特性を決定する制御部を有し、前記テスト信号発生
手段をイコライザ部の後段に設け、イコライザ特性自動
決定要求により音場に出力されたテスト信号の各帯域の
レベルを検出し、該検出された各帯域のレベルに基づい
て音場における聴取特性を平坦にするイコライザ特性を
決定してイコライザ部に設定するようにしている。

すなわち、従来はイコライザ特性自動決定要求によりレ
ベルがオーデイオ周波数全域にわたって一定のテスト信
号をラインアンプ、電力増幅器、スピーカを介して音場
に出力する。そして、音場に出力されたテスト信号の各
帯域のレベルを検出し、該検出レベルを用いて求めた音
響特性がたとえば第３図（Ａ）に示すものであるとする
と、制御部は第３図（Ｂ）に示すように聴取特性が平坦
になるようにイコライザ特性を決定し、これをイコライ
ザ部に設定する。尚、第３図において横軸は周波数、縦
軸はゲイン（ｄＢ）である。

＜発明が解決しようとしている問題点＞ しかし、かかる従来の方法によりイコライザ特性を決定
しても聴取特性は平坦にならず、第３図（Ｄ）に示すよ
うに凸凹した特性になってしまう。

これは、テスト信号をイコライザ部を介して音場に出力
しないからであり、しかもただ１回のイコライザ特性の
決定処理を行って最終的なイコライザ特性を決定するか
らである。尚、イコライザ部を介さないと平坦にならな
いのは、イコライザ部を構成するシュミレイテッドイン
ダクタによる周波数レベルの調整部分が第４図に示すよ
うにそれぞれの中心周波数ｆ_１，ｆ_３の回りにある程度
の幅をもって重なりあってしまうから。すなわち、
ｆ_１，ｆ_３の周波数レベルのみを実線に示すごとく変え
て、ｆ_２の周波数レベルを変えなくても、総合の周波数
レベルは点線に示すようになり、実質的にｆ_２の周波数
レベルをも変えたようになるからである。

以上から、本発明の目的は音場の音響特性に応じて聴取
特性を全域にわたって正確に平坦にできるイコライザ特
性自動決定方法を提供することである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明のイコライザ特性自動決定方法は、(1)オーデイ
オ信号の周波数全域にわたってほぼ一定のレベルを有す
るテスト信号を発生する手段をイコライザ部の前段に設
けると共に、イコライザ特性自動決定要求により所定の
イコライザ特性をイコライザ部に設定し、かつ前記テス
ト信号をイコライザ部に入力する第１ステップと、(2)
イコライザ部を介して音場に出力されたテスト信号の各
帯域のレベルを検出する第２ステップと、(3)該検出さ
れた各帯域のレベルに基づいて聴取特性を平坦にするイ
コライザ特性補正データを求める第３ステップと、(4)
該イコライザ特性補正データとイコライザ部に設定され
ているイコライザ特性データとを用いて新たなイコライ
ザ特性を求めてイコライザ部に設定する第４ステップ
と、(5)第２ステップ以降の処理を所定回繰り返して最
終的にイコライザ部に設定するイコライザ特性を決定す
るステップを有して構成される。

＜作用＞ イコライザ特性の自動決定を要求する手段と、オーデイ
オ信号周波数の全域にわたってほぼ一定のレベルを有す
るテスト信号を発生する手段と、いくつかの帯域におけ
るゲインあるいは減衰量で特定されるイコライザ特性に
基づいて入力されたオーデイオ信号の周波数特性を制御
するイコライザ部と、音場における前記各帯域のレベル
を検出する検出部と、前記検出されたレベルに基づいて
聴取特性を全域にわたってほぼ平坦にするイコライザ特
性を決定する制御部を設けると共に、前記テスト信号発
生手段をイコライザ部の前段に設けてイコライザ特性自
動決定装置を構成する。

そして、イコライザ特性自動決定要求によりたとえば各
帯域のゲインあるいは減衰量が０ｄＢであるイコライザ
特性をイコライザ部に設定すると共に、前記テスト信号
をイコライザ部に入力する。しかる後、イコライザ部を
介して音場に出力されたテスト信号の各帯域のレベルを
検出し、該検出された各帯域のレベルに基づいて聴取特
性を平坦にするイコライザ特性を決定し、該イコライザ
特性をイコライザ部に設定する。ついで、該イコライザ
特性に基づいて音場に出力されたテスト信号の各帯域の
レベルを検出し、検出された各帯域のレベルに基づいて
音場の聴取特性を平坦にするイコライザ特性補正データ
を求める。最後に、イコライザ部に設定したイコライザ
特性とイコライザ特性補正データの対応する帯域のゲイ
ンあるいは減衰量を加算して最終的にイコライザ部に設
定するイコライザ特性を決定する。

＜実施例＞ 第１図は本発明にかかるイコライザ特性自動決定方法を
実現するイコライザ特性自動決定装置のブロック図であ
る。

図中、１１は所定のイコライザ特性データに基づいて入
力端子ＩＮから入力されたオーデイオ信号の周波数特性
を制御するイコライザ部、１２は操作部であり、イコラ
イザ特性の自動決定を要求するキー（オート・イコライ
ザキー）、プリセットしてあるイコライザ特性データに
基づいて周波数制御を行うことを要求するキー、出力信
号の周波数レベルの表示（スペクトラムアナライザ表
示）を要求するキー、各帯域のゲインあるいは減衰量を
設定する帯域毎に設けられたアップキー、ダウンキー等
各種キーを有している。１３はマイコン構成の制御部で
あり、図示しないプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力
ポート等を有して構成され、ＲＯＭに記憶された制御プ
ログラムに基づいて、操作部１２からの要求に応じた処
理、たとえば(1)イコライザ特性自動決定処理、(2)プリ
セットされているイコライザ特性による周波数特性制
御、(3)アップキーやダウンキーにより設定されたイコ
ライザ特性に基づく制御、(4)スペクトラムアナライザ
表示制御等を実行する。１４はイコライザ部１１の前段
に設けられたピンクノイズ発生器であり、イコライザ特
性自動決定処理において、オーデイオ信号の全周波数帯
域にわたって一定レベルのピンクノイズ（以後テスト信
号という）を発生する。１５は各帯域のレベルを検出す
るレベル検出部であり、(1)イコライザ特性自動決定処
理時には音場（たとえば車内）に出力されたテスト信号
の各帯域におけるレベルを検出して制御部１３に入力
し、(2)スペクトラムアナライザ表示時にはイコライザ
部１１から出力されるオーデイオ信号の各帯域における
レベルを検出して制御部１３に入力する。１６はスペク
トラムアナライザ表示やイコライザ部１１に設定したイ
コライザ特性を選択的にバーグラフ表示する表示部であ
り、図示しないがマトリクス状に配設されたＬＥＤ素子
と、該ＬＥＤ素子を駆動するデジットドライバと、セグ
メントドライバ等を有して構成されている。１７〜１８
はミューテイング回路、１９はミキシング回路でオーデ
イオ信号とテスト信号を適宜イコライザ部１１に入力す
る。２０はラインアンプである。

イコライザ部１１はブリッジアンプ１１ａと、制御部１
３よりイコライザ特性（各帯域のゲインあるいは減衰
量）をデジタルで設定されるラッチ回路１１ｂと、各帯
域に対応して設けられたｎ個のシュミレイテッドインダ
クタ部１１ｃ−１〜１１ｃ−ｎと、各帯域に対応して設
けられたｎ個のアナログスイッチ１１ｄ−１〜１１ｄ−
ｎを有して構成されている。各帯域に対応して設けたア
ナログスイッチ１１ｄ−ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）はラ
ッチ回路１１ｂに設定されている各帯域のゲイン（ある
いは減衰量）に基づいて切り替え動作を行なって対応す
るシュミレイテッドインダクタ部１１ｃ−ｎ（ｉ＝１，
２・・ｎ）のインダクタンス値を所定値にする。ミキシ
ング回路１９からのオーデイオ信号はブリッジアンプ１
１ａの＋端子に入力されると共に、前記アナログスイッ
チ１１ｄ−ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）により所定値に設
定されたｎ個のシュミレイテッドインダクタ部１１ｃ−
ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）を介してブリッジアンプ１１
ａの−端子に入力される。以上により、入力されたオー
デイオ信号はラッチ回路１１ｂに設定されているイコラ
イザ特性に従って各帯域のゲインあるいは減衰量が制御
され、ラインアンプ２０及び図示しない電力増幅器、ス
ピーカ等を介して音場に出力される。すなわち、ラッチ
回路にイコライザ特性データをセットすることによりグ
ラフィックイコライザ制御（ＧＥＱ）を実行させること
ができる。たとえば、(1)通常のイコライザ特性制御に
おいては、各帯域毎に設けたアップキーとダウンキーの
操作により設定された各帯域のゲイン（減衰量）データ
をラッチ回路１１ｂにセットすることによりイコライザ
制御が行え、又(2)予めメモリに記憶されているイコラ
イザ特性に基づく制御（ＰＧＥＱ）はプリセットされて
いる所望のイコライザ特性データをラッチ回路１１ｂに
セットすることにより行える。

レベル検出部１５は、イコライザ特性自動決定時に音場
における音響信号（テスト信号）レベルを集音するマイ
ク１５ａと、マイク出力を増幅するヘッドアンプ１５ｂ
と、ｎチャンネルの各帯域毎に設けられたバンドパスフ
ィルタ１５ｃ−１〜１５ｃ−ｎと、制御部１３からの選
択指令に基づいて順次第１チャンネルのレベル、第２チ
ャンネルのレベル、・・・・第ｎチャンネルのレベルを
周期的に出力するアナログスイッチ１５ｄと、アナログ
スイッチ１５ｄから出力されるアナログ信号をデジタル
値に変換するＡＤ変換器１５ｅを有して構成されてい
る。

さて、スペクトラムアナライザ表示モードにおいては、
イコライザ部１１から出力されたオーデイオ信号がバン
ドパスフィルタ１５ｃ−ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）に入
力される。又、スペクトラムアナライザ表示モードにお
いて、制御部１３はアナログスイッチ１５ｄに選択指令
を入力する。この結果、周期的に各チャンネルのバンド
パスフィルタ出力がＡＤ変換器１５ｅに入力される。そ
して、制御部１３はＡＤ変換器１５ｅによりＡＤ変換さ
れた各帯域のレベル（デジタル値）を読み取り、該読み
取ったレベルに基づいて表示部１６の図示しないセグメ
ントドライバ及びデジットドライバを駆動して、ＬＥＤ
素子を点灯し、各帯域のレベル（スペクトラム）をバー
グラフ表示する。

一方、音場の音響特性に基づいて聴取特性を平坦にする
ためのイコライザ特性を自動決定するイコライザ特性自
動決定モードにおいては、ミューテイング回路１７、１
８がオンし、かつピンクノイズ発生器１４からテスト信
号が出力され、該テスト信号はミキシング回路１９を介
してイコライザ部１１に入力される。この結果、バンド
パスフィルタ１５ｃ−ｉ（ｉ＝１，２，・・・）にはマ
イク１５ａにより集音されたテスト信号がヘッドアンプ
１５ｂを介して入力され、各帯域のレベルは同様に制御
部１３により読み取られる。

次に、本発明にかかるイコライザ特性自動決定処理につ
いて説明する。

(1)音場、たとえばオーデイオ装置が設置されてリスニ
ングルームとなる自動車の車室における聴取特性を平坦
にするためのイコライザ特性を自動決定したい場合に
は、操作部１２上のオート・イコライザキー（図示せ
ず）を押圧する。これにより、イコライザ特性自動決定
要求信号が発生する。

(2)制御部１３はオート・イコライザキーの押圧を検出
し、イコライザ部１１のラッチ回路 １１ｂに各帯域の
ゲインが０ｄＢであるイコライザ特性データをセットす
る（第２図（Ａ）参照）。尚、第２図において横軸は周
波数であり、縦軸はゲイン（ｄＢ）である。

(3)又、オート・イコライザスイッチの押圧により、制
御部１３はミューテイング回路１７、１８にミューテイ
ングイネーブル信号ＭＴＥＳを入力して、各ミューテイ
ング回路をオンさせると共に、ピンクノイズ発生器１４
にイネーブル信号ＴＧＳを入力し、該ピンクノイズ発生
器からレベルがオーデイオ信号の全周波数帯域にわたっ
て一定のテスト信号を発生させる。この結果、オーデイ
オ信号のイコライザ部１１への入力と、イコライザ部出
力信号のバンドパスフィルタ１５ｃ−ｉへの入力が阻止
され、代わってピンクノイズ発生器１４からのテスト信
号がイコライザ部 １１に入力され、かつマイク出力が
バンドパスフィルタ１５ｃ−ｉに入力されることにな
る。

(4)イコライザ部１１を通過したテスト信号はラインア
ンプ２０を介して出力端子ＯＵＴから出力され、以後図
示しないオーデイオ装置の電力増幅器に供給されてスピ
ーカを駆動し、リスニングルーム内に音声として出力さ
れる。

(5)リスニングルーム（音場）に出力されたテスト信号
はマイクロホン１５ａに検出されて電気信号となり、ヘ
ッドアンプ１５ｂを介して各バンドパスフィルター１５
ｃ−ｉ（ｉ＝１，２，３・・）に供給される。

(6)制御部１３はイコライザ特性自動決定モード時に
は、まず基準となるチャンネル、たとえば８００Ｈｚの
チャンネルに対応するバンドパスフィルタから出力され
る周波数信号のレベルをアナログスイッチ１５ｄ及びＡ
Ｄ変換器１５ｅを介して所定周期で読み取り、該信号レ
ベルが設定レベルに達したかどうか（０ｄＢレベルに達
したかどうか）をチェックする。換言すれば、制御部１
３はまずベストチューニングがなされたかどうかをチェ
ックする。

(7)ベストチューニングがなされれば、制御部は選択指
令をアナログスイッチ１５ｄに入力し、アナログスイッ
チ１５ｄは選択指令により所定の周期で各チャンネルの
バンドパスフィルタ出力をサイクリックにＡＤ変換器１
５ｅへ入力する。

(8)ＡＤ変換器１５ｅは入力されたアナログの各帯域レ
ベルを順次ＡＤ変換し、制御部１３は該ＡＤ変換された
デジタル値を取り込む。

(9)制御部１３はマイク１５ａより入力されたテスト信
号の全帯域のレベル（第２図（Ｂ）参照）を読み取れ
ば、聴取特性がオーデイオ信号の全周波数帯域にわたっ
て平坦になるようなイコライザ特性補正データ（第２図
（Ｃ）参照）を決定する。すなわち、制御部１３は各バ
ンドパスフィルタ１５ｃ−ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）の
出力レベルをそれぞれ設定レベルと比較し、その差を対
数換算して各帯域毎のイコライザ特性補正データを求め
る。たとえば、設定レベルより高い信号レベルのチャン
ネルにはその差に大じた減衰量を求め、低い信号レベル
のチャンネルにはその差に応じたゲインを求め、これら
データよりなるイコライザ特性補正データを求める。

(10)ついで、制御部１３はイコライザ部１１のラッチ回
路１１ｂに設定してあるイコライザ特性データ（初期時
はオール０ｄＢであり内蔵のＲＡＭに記憶されている）
とステップ(9)で求めたイコライザ特性補正データとを
各帯域（チャンネル）毎に加算して新たにラッチ回路１
１ｂに設定するイコライザ特性（第２図（Ｄ）参照）を
求め、内蔵のＲＡＭに記憶すると共にラッチ回路に設定
する。尚、ラッチ回路１１ｂに初期設定されるイコライ
ザ特性は全帯域（全チャンネル）にわたって０ｄＢであ
るから、上記求めた１回目のイコライザ特性補正データ
はそのままラッチ回路１１ｂに設定されるイコライザ特
性データとなっている。

(11)以後ステップ(6)〜(9)の処理を繰り返し、第２図
（Ｄ）に示すイコライザ特性時においてマイク１５ａか
ら入力されたテスト信号の全帯域におけるレベル（第２
図（Ｅ）参照）を求め、しかる後聴取特性を平坦にする
各チャンネル毎の２回目のイコライザ特性補正データ
（第２図（Ｆ）参照）を求める。

(12)ついで、制御部１３はラッチ回路１１ｂに設定して
あるイコライザ特性データと前記求めた２回目のイコラ
イザ特性補正データを各チャンネル毎に加算して、最終
的にイコライザ１１のラッチ回路１１ｂにセットするイ
コライザ特性（第２図（Ｇ）参照）を算出し、これを該
ラッチ回路１１ｂにセットする。

(13)しかる後、制御部１３はミューテイング回路１７、
１８をオフすると共に、ピンクノイズ信号発生器１５の
テスト信号発生を停止させ、オーデイオ信号を復活させ
る。

以上により、聴取特性は第２図（Ｈ）に示すように全帯
域にわたってほぼ平坦になる。尚、以上の処理によって
も平坦な聴取特性が得られない場合には平坦になる迄ス
テップ(6)以降の処理を繰り返す。

尚、以上では初期時各帯域のゲインが０ｄＢのイコライ
ザ特性をイコライザ部１１に設定したが本発明は必ずし
もかかるオール０ｄＢのイコライザ特性を初期設定する
必要はない。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、オーデイオ信号の周波数全域にわ
たってほぼ一定のレベルを有するテスト信号を発生する
手段をイコライザ部の前段に設けると共に、イコライザ
特性自動決定要求により所定のイコライザ特性をイコラ
イザ部に設定し、かつ前記テスト信号をイコライザ部に
入力する第１ステップ、イコライザ部を介して音場に出
力されたテスト信号の各帯域のレベルを検出する第２ス
テップ、該検出された各帯域のレベルに基づいて聴取特
性を平坦にするイコライザ特性補正データを求める第３
ステップ、該イコライザ特性補正データとイコライザ部
に設定してあるイコライザ特性データとを用いて新たに
イコライザ部に設定するイコライザ特性を求めて設定す
る第４ステップ、第２ステップ以降の処理を所定回繰り
返して最終的にイコライザ部に設定するイコライザ特性
を決定する第５ステップにより、最終的なイコライザ特
性を決定するように構成したから音場の音響特性に応じ
て全帯域にわたって平坦な聴取特性を確実に得ることが
できた。

又、本発明によれば、聴取特性をフラットにするイコラ
イザ特性を記憶しておき、所定のイコライザ特性が操作
盤より設定された時、前記記憶してあるイコライザ特性
と設定されたイコライザ特性を加算し、得られた特性を
イコライザに入力するようにすることにより、音場にお
ける聴取特性を確実にユーザが意図する周波数特性にで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現する装置のブロック図、第２図は
本発明方法を説明する特性説明図、第３図は従来の特性
説明図、第４図は従来の欠点の原因説明図である。 １１・・イコライザ部、１１ａ・・ブリッジアンプ、１
１ｂ・・ラッチ回路、１２・・操作部、１３・・制御
部、１４・・ピンクノイズ発生器、１５・・レベル検出
部、１５ａ・・マイクロホン、１５ｃ−ｉ（ｉ＝１，
２，・・・）・・バンドパスフィルタ、１５ｄ・・アナ
ログスイッチ、１６・・表示部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーディオ信号の周波数全域にわたってほ
   ぼ一定のレベルを有するテスト信号を発生する手段をイ
   コライザ部の前段に設けると共に、イコライザ特性自動
   決定要求手段を操作部に設け、 イコライザ特性自動決定要求により全域にわたって０ｄ
   Ｂのイコライザ特性をイコライザ部に設定し、かつ前記
   テスト信号をイコライザ部に入力し、 イコライザ部を介して音場に出力されたテスト信号の各
   帯域のレベルを検出し、 該検出された各帯域のレベルに基づいて聴取特性を平坦
   にするイコライザ特性補正データを求め、 該イコライザ特性補正データとイコライザ部に設定して
   あるイコライザ特性データとを用いて新たなイコライザ
   特性を求めてイコライザ部に設定し、 以後前記イコライザ特性補正データを算出処理及び新た
   なイコライザ特性の算出・設定処理を繰り返して最終的
   にイコライザ部に設定するイコライザ特性を決定するこ
   とを特徴とするイコライザ特性自動決定方法。