JPH11234788A - オーディオ装置 - Google Patents

オーディオ装置

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JPH11234788A
JPH11234788A JP10028151A JP2815198A JPH11234788A JP H11234788 A JPH11234788 A JP H11234788A JP 10028151 A JP10028151 A JP 10028151A JP 2815198 A JP2815198 A JP 2815198A JP H11234788 A JPH11234788 A JP H11234788A
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JP
Japan
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frequency
signal
audio signal
band
data
Prior art date
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Withdrawn
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JP10028151A
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English (en)
Inventor
Takako Murata
貴子 村田
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Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小口径スピーカであっても低音再生を可能に
し、かつ、簡単な構成でノイズを除去でき、又、違和感
が生じないようにする。 【解決手段】 周波数2倍シフト装置11はオーディオ
信号ASinを周波数がn倍(例えば2倍)のオーディオ
信号に変換し、バンドパスフィルタ12は周波数変換さ
れたオーディオ信号より小口径スピーカが再生可能な60
〜200Hzの低域成分を抽出し、合成回路14は周波数変
換される前のオーディオ信号と該低域成分の信号(30〜
100Hzの原低音信号の周波数を2倍した信号)を合成
し、合成信号を小口径スピーカに入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオーディオ装置に係
わり、特に、小口径のスピーカであっても低音の再生、
強調が可能なオーディオ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車載用オーディオ装置では、車室内の空
間の制約から大口径のスピーカを搭載できない。このた
め、低音の再生環境が悪く、良好な音質の音を再生出力
できない問題がある。そこで、図2に示すような構成を
備えたオーディオ装置が提案され、小口径スピーカであ
っても低域信号を再生、強調できるようにしている。図
2において、1はバンドパスフィルタで構成された帯域
制限フィルタで、オーディオ信号ASinを入力されたと
き、小口径のスピーカでは再生できない低域の信号成
分、例えば30〜100Hzのオーディオ信号成分を抽出して
出力するものである。2は周波数2倍シフト装置であ
り、帯域制限フィルタ1により抽出された30〜100Hzの
低域信号S1を2倍の周波数の信号S2に変換し、小口径
スピーカが再生可能な帯域に変換するもの、3はエンベ
ロープ処理部であり、周波数2倍シフト装置から出力さ
れる信号S2の不連続性に起因するノイズを除去するた
めに、該信号S2にエンベロープ処理を施して不連続性
をある程度軽減して滑らかにするものである。4は上記
低域信号抽出、周波数2倍処理、エンベロープ処理に要
する時間分オーディオ信号ASinを遅延する遅延回路、
5はエンベロープ処理部から出力される信号と遅延回路
で遅延されたオーディオ信号を合成して出力する合成回
路である。
【0003】周波数2倍シフト装置2において入力信号
1の周波数を2倍にする方法は図3を参照すると、(1)
入力信号(説明のため正弦波としている)S1を所定サン
プリング速度でサンプリングし、(2) サンプリングデー
タをAD変換してメモリ(図示せず)に記憶し、(3) しか
る後、1つおきにメモリからサンプリングデータ(信号
1の黒丸データ)をサンプリング速度と同一速度で読
み取り、信号S2として出力し(信号S2の黒丸デー
タ)、(4) メモリに記憶したデータを読み切ったなら、
再度同一データを先頭より1つおきに同様に読み出して
出力する。図3では信号S1のサンプリングデータをメ
モリに40msec分記憶し、しかる後、該メモリより1個お
きにデータを読み出して20msec分の信号S2のデータと
し(第1回目の読み出し)、読み切ったとき再度同じデ
ータを繰り返し読み出して20msec分の信号S2のデータ
とし(第2回目の読み出し)、トータル40msecの信号S
2のデータとするものである。
【0004】ところで、かかる入力信号周波数を2倍に
する方法において、信号S2の1回目の最後のデータDL
は入力信号S1の最後のデータDL′に対応し、信号S2
の2回目の最初のデータDSは入力信号S1の最初のデー
タDS′に対応する。従って、信号S1の40msec分のデー
タの最初と最後が滑らかに連結する場合は、信号S2
1回目と2回目の連結部で不連続部が発生しない。しか
し、一般に信号S1の40msecデータの最初と最後は滑ら
かに連結しない。このため、信号S2の1回目と2回目
の連結部で不連続部分NC1,NC2が発生する。この
不連続部分はノイズの原因になる。そこで、エンベロー
プ処理部3において、図4に示すように、不連続部分N
C1,NC2での乗算係数が小さく、不連続部分から離
れるほど乗算係数を大きくする窓関数WFを発生し、該
窓関数を信号S2に乗算することにより不連続部分をあ
る程度滑らかにし、ノイズの発生を軽減している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】エンベロープ処理によ
れば、信号の不連続部分によるノイズを軽減できるが、
音の揺らぎが生じ、オーディオソースの種類によっては
かなり違和感が出る場合がある。これは、エンベロープ
処理では図4に示す窓関数を信号S2に乗算するもの
で、乗算係数すなわちゲインを大きくしたり、小さくし
たりするのと同等で、このため、音が出たり、出なかっ
たりする制御となり、音が多少波打ってうなりを発生
し、曲によって違和感が生じるためである。又、提案さ
れているオーディオ装置では、バンドパスフィルタとエ
ンベロープ処理部の両方が必要となる問題がある。又、
提案されているオーディオ装置では、エンベロープ処理
が必要であるため処理量が大きくなりDSP構成の場合
におけるDSP処理の負担が大きくなる問題がある。以
上から本発明の目的は、エンベロープ処理が不要で、し
かも、簡単な構成で不連続性をなくしてノイズを除去で
き、又、違和感が生じないようにできるオーディオ装置
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、(1) オーディオ信号を、周波数がn倍(n>1で例
えばn=2)のオーディオ信号に変換する周波数変換回
路、(2) 周波数変換されたオーディオ信号の低域成分を
出力するフィルタ、(3) 周波数変換される前のオーディ
オ信号と前記フィルタ出力信号を合成して出力する合成
回路を有するオーディオ装置により達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】(a)全体の構成 図1は本発明のオーディオ装置の要部構成図であり、A
Sinは図示しないオーディオソースからグラフィックイ
コライザ等を介して入力されるオーディオ信号、ASou
tはアンプなどの音響回路に入力されるオーディオ信号
である。11は周波数2倍シフト装置で、入力するオー
ディオ信号ASinの周波数を2倍の周波数に変換するも
の、12は帯域制限及びノイズ除去用フィルタで、例え
ば帯域60〜200Hzのバンドパスフィルタにより構成され
る。13は遅延回路で、周波数2倍処理、フィルタリン
グ処理に要する時間分オーディオ信号ASinを遅延する
もの、14はバンドパスフィルタ12から出力される帯
域60〜200Hzの信号と遅延回路13で遅延された全帯域
のオーディオ信号を合成してオーディオ信号ASoutを
出力する合成回路である。
【0008】(b)周波数2倍シフト装置 周波数2倍シフト装置11において、11aはオーディ
オ信号ASinを所定速度fsでサンプリングするサンプ
リングホールド回路、11bはサンプリングホールドさ
れた信号をAD変換するAD変換器、11cはAD変換
されたデジタルのオーディオデータを記憶するメモリで
あり、メモリ部A、Bを備えている。これらメモリ部
A,Bには40msec分のオーディオデータがそれぞれ交互
に書き込まれると共に、交互にデータが読み出されるよ
うになっている。尚、一方のメモリ部にデータを書き込
んでいる時には、他方のメモリ部よりデータが1つ置き
に読み出されるようになっている。11dはメモリから
読み出されたデジタルのオーディオデータをアナログに
変換するDA変換器、11eはリード/ライト制御部で
ある。リード/ライト制御部11eは、(1) サンプリン
グ周波数fsでAD変換データを40msec分づつ交互にメ
モリ部A,Bに書き込むと共に、(2) データ書き込み中
でないメモリ部、すなわち、既にデータが書き込まれた
メモリ部より1つ置きにデータをサンプリング速度と同
一速度で読み取って出力し(1回目の読み取り)、該メ
モリに記憶したデータを読み切ったなら、再度同一デー
タを該メモリの先頭より1つおきに同様に読み出して出
力する(2回目の読み取り)。以上により、図3に示す
ように、周波数2倍シフト装置11はオーディオ信号A
Sin(=S1)の周波数を2倍に変換して信号S2として
出力する。
【0009】(c)動作 小口径スピーカが再生不可能な低音帯域は30〜100Hzで
ある。そこで、該帯域のオーディオ信号の周波数を2倍
に変換し、すなわち、再生不可能な帯域30〜100Hzの信
号を再生可能な帯域60〜200Hzの信号に変換し、この信
号を小口径スピーカに入力し、小口径スピーカであって
も低音を再生、強調できるようにする。これが小口径ス
ピーカであっても低音を再生、強調できる原理である。
そこで、図1では、周波数2倍シフト装置11で30〜10
0Hzに限定せずに全帯域のオーディオ信号の周波数を2
倍に変換し、バンドパスフィルタ12で帯域60〜200Hz
の信号成分を抽出して出力する。これにより、小口径ス
ピーカが再生不可能な30〜100Hzの信号は再生可能な60
〜200Hzの信号に変換されて合成回路14に入力され
る。ここで注目すべきは、帯域60〜200Hzのバンドパス
フィルタ12により、周波数2倍シフト装置11から出
力される信号S2に含まれる不連続部分NC1、NC2
(図3参照)に起因するノイズが除去される点である。
これは、信号の不連続部分により発生するノイズの周波
数は比較的高く、必要帯域(60〜200Hz)より高くなるも
のが多いからである。
【0010】一方、遅延回路13は全帯域のオーディオ
信号ASinを所定時間遅延して合成回路24に入力す
る。周波数2倍シフト装置11のメモリ部A,Bに40ms
ecづつ交互にデータを書き込んで読み出すものとすれ
ば、この周波数2倍シフト装置11で40msecの遅延が生
じるから遅延回路13の遅延時間は40msecである。合成
回路14は、バンドパスフィルタ12から出力される帯
域60〜200Hzの信号(30〜100Hzの原低音信号周波数を2
倍にした信号)と、遅延回路13から出力される全帯域
のオーディオ信号とを合成し、合成信号ASoutを図示
しないアンプ等を介して小口径スピーカに入力する。こ
の結果、小口径スピーカであっても低音を再生して出力
でき、再生音の音質を向上することができる。尚、以上
では、オーディオ信号の周波数を2倍に変換した場合で
あるが、必ずしも2倍である必要はなく、1.9倍であ
っても、2.1倍であってもその他の倍数であっても良
い。以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は
請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が
可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【0011】
【発明の効果】以上本発明によれば、原オーディオ信号
を周波数がn倍(例えば2倍)のオーディオ信号に変換
し、周波数変換されたオーディオ信号より小口径スピー
カが再生可能な低域成分を抽出し、原オーディオ信号と
該低域成分を合成して出力するようにしたから、この合
成信号を小口径スピーカに入力することにより、小口径
スピーカであっても原オーディオ信号に含まれる低音を
再生、強調することができ、再生音の音質を向上するこ
とができる。又、本発明によれば、周波数変換されたオ
ーディオ信号に含まれる不連続部分に起因して発生する
ノイズをフィルタで除去できるため、ノイズのない良質
の音を出力できる。
【0012】又、本発明によれば、フィルタで60〜200H
zの帯域成分を抽出して出力するだけで良く、エンベロ
ープ処理が不要であるため、従来のように音の揺らぎが
生じることがなく、違和感なく、良質の再生音を楽しむ
ことができる。又、本発明によれば、原オーディオ信号
の周波数を変換する周波数変換回路と、周波数変換され
たオーディオ信号の低域成分を出力するフィルタと、原
オーディオ信号と前記フィルタ出力信号を合成して出力
する合成回路で構成できるため、簡単な構成で実現でき
る。又、エンベロープ処理が不要であるためDSPで構
成する場合には処理量を著しく削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオーディオ装置の構成図である。
【図2】提案されているオーディオ装置の構成図であ
る。
【図3】周波数を2倍にする方法の説明図である。
【図4】エンベロープ処理の説明図である。
【符号の説明】
11・・周波数2倍シフト装置 12・・帯域制限及びノイズ除去用フィルタ(例えばバ
ンドパスフィルタ) 13・・遅延回路 14・・合成回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーディオ信号を、周波数がn倍(n>
    1)のオーディオ信号に変換する周波数変換回路、 周波数変換されたオーディオ信号の低域成分を出力する
    フィルタ、 周波数変換される前のオーディオ信号と前記フィルタ出
    力信号を合成して出力する合成回路を有することを特徴
    とするオーディオ装置。
JP10028151A 1998-02-10 1998-02-10 オーディオ装置 Withdrawn JPH11234788A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20050510