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JPH0828645B2 - イコライザー - Google Patents
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JPH0828645B2 - イコライザー - Google Patents

イコライザー

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JPH0828645B2
JPH0828645B2 JP27186189A JP27186189A JPH0828645B2 JP H0828645 B2 JPH0828645 B2 JP H0828645B2 JP 27186189 A JP27186189 A JP 27186189A JP 27186189 A JP27186189 A JP 27186189A JP H0828645 B2 JPH0828645 B2 JP H0828645B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は、隣接する周波数帯域を隔離するように複数
のグループに区分し、かつ、これらを並列接続する複数
の特定帯域レベル調整手段と、各該複数の特定帯域レベ
ル調整手段の出力信号をその入力信号と共に合成する複
数の加算器とを備え該加算器の出力端が前記複数グルー
プの特定帯域レベル調整手段へ順次直列接続されるイコ
ライザーであって減衰率を大きくしても歪が生ずること
もなく、DSPの負担を軽減するためにプログラムのステ
ップ数の節減も可能になる。
〔産業上の利用分野〕
本発明はオーディオ信号の周波数特性を補正するため
のイコライザーに関する。
例えば、オーディオ装置のソースを再生して得られる
オーディオ信号から所望のサウンドを得るために、上記
イコライザーが必要となる。
〔従来の技術〕
第4図は従来の周波数特性の補正を行うオーディオシ
ステムを示すブロック図である。以下に本図の構成を示
す。なお、全図を通じて同様の構成要素については同一
参照番号または記号をもって表す。オーディオシステム
30はアナログソース31、該アナログソース31に接続され
るアナログ−デイジタル変換器A/D32、該A/D32およびデ
イジタルソース33に接続されるイコライザー4、該イコ
ライザー4に接続されるデイジタル−アナログ変換器D/
A34、該D/A34に接続されるパワーアンプ35ならびに該パ
ワーアンプ35に接続されるスピーカ36を含む。
次にイコライザー4の必要性を説明する。一般にアナ
ログソース31およびデイジタルソース33例えばコンパク
トディスク(以下、CDと略す)等のソースを再生する際
に、部屋の大きさ、材質等の違いにより、再生周波数特
性が変化する。このため、オーディオ信号Siの周波数特
性が変化して所望のサウンドが得られない場合がある。
この対策として、従来は周波数特性補正手段として例え
ば、グラフィックイコライザー4によりオーディオ信号
Siの特定の周波数帯域の周波数特性を補正して補正信号
Soを出力し、この補正信号Soをアンプ35により増幅した
後にスピーカ36から所望のサウンドを伝送していた。
ここで、イコライザー4はDSP(Digital Signal Proc
essor)で構成されるディジタルフィルタからなる。第
5図は周波数特性補正用デイジタルフィルタの構成図で
ある。第5図において、周波数特性補正用デイジタルフ
ィルタ1は、乗算器13a〜13e,18j、信号を1サンプリン
グ時間遅延させる遅延メモリ13f〜13iおよび加算器13j,
18kにより構成される。ここで、上記フィルタの各種パ
ラメータ、例えば乗算器13a〜13e,18jの各々のフィルタ
係数a0,a1,a2,b1,b2およびk0は、 k0={(Gp−Gm)・W0/Q}/P a0=1 a1=0 a2=−1 b1=−(−2+2・W02)/P b2=−(1−Gm・W0/Q−W02)/P であり、これらのフィルタ係数の設定はDSP内のプログ
ラムにより行なわれる。ただし、 P=1+GM・W0/Q+W0 2 である。ここで、W0は共振角周波数、Qは鋭度ならびに
GP,GMは増幅度により決まる定数であり、共振周波数 は補正対象とする周波数帯域の中心周波数を示す。かか
るデイジタルフィルタの各種パラメータの調整によって
周波数の特定帯域のレベルが調整される。
第6図は第5図のデイジタルフィルタの周波数特性を
示す図である。本図では横軸が周波数(Hz)、縦軸は増
幅および減衰のゲイン(dB)であり、9種のデイジタル
ィルタ(F01,F02,…F09)の個々の周波数特性が表示さ
れる。尚、第5図のディジタルフィルタ1の部分をFn
し、第5図全体をF0n(但し、nは1,2,3,…)とする。
各デイジタルフィルタのゲインを例えば+12dBおよび−
12dBになるようにし鋭度を共通にし、共振周波数f0を周
波数が低い方から62.5Hz(F01),125Hz(F02),250Hz
(F03),500Hz(F04),1000Hz(F05),2000Hz(F06),4
000Hz(F07),8000Hz(F08)および16000Hz(F09)とし
た。各デイジタルフィルタのフィルタ係数を任意に変化
させることによってゲインを自由に調整可能である。
第7図は第6図の特性を有するデイジタルフィルタの
直列接続を示す図である。本図は第4図のイコライザー
4の構成の一例であり、上記に説明したデイジタルフィ
ルタF01,F02,F03,…F09が直列接続される。このイコラ
イザー4の動作については、ある周波数の入力信号Siは
イコライザー4へ入力すると、対応する周波数帯のデイ
ジタルフィルタではそのゲインに応じて増幅されまたは
減衰され、他の周波数帯のデイジタルフィルタでは通過
して出力信号S0になる。
第8図は第7図のデイジタルフィルタの合成周波数特
性を示す図である。本図は各デイジタルフィルタF01,F
02,F03,…F09のパラメータ係数をゲイン12dB,6dB,−6d
B,−12dBになるようにして、第7図のように各デイジタ
ルフィルタを直列接続した場合の合成周波数特性であ
る。合成周波数特性は増幅、減衰で対称であり、それぞ
れのピーク値は各デイジタルフィルタの周波数特性の波
形の裾の形による影響を受け、多少もち上がる。かくし
て、このような合成周波数特性によってオーディオ号は
所望信号に補正される。
第9A図は第6図の特性を示すデイジタルフィルタの並
列接続を示す図である。本図は第4図のイコライザー4
の構成の他の例であり、並列に接続されるデイジタルフ
ィルタF1,F2,F3,…F9と該ディジタルフィルタF1,F2,F3,
…F9の出力信号および入力信号(Si)を合成する加算器
3とからなる。このイコライザー4の動作については、
ある周波数の入力信号Siはイコライザー4へ入力する
と、対応する周波数帯のデイジタルフィルタでは通過し
そのゲインに応じて増幅されまたは減衰されて通過し他
方他の周波数帯のデイジタルフィルタでは通過できず、
通過した信号は加算器3で入力信号Siに加算され、出力
信号S0になる。
さらに本願発明者は特願昭63−192830号「周波数特性
補正装置」においてDSPのプログラムのステップ数を軽
減するために並列接続の改良を行っている。第9B図は第
9A図の並列接続の改良を示す図である。第9B図に示すよ
うに並列接続では乗算器13a,13bおよび遅延部13e,13fを
共用しているので、直列接続と比較してプログラムのス
テップ数の節減を図れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第7図のようにデイジタルフィルタF
01,F02,…F09を直列接続するイコライザー4は第8図に
示すように合成された周波数特性が良好であるけれど
も、第9図に示すデイジタルフィルタF1,F2,…F9を並列
接続するイコライザー4と比較してDSPのプログラムの
ステップを節減できずこのためDSPの規模が大きくなる
という、第1の問題がある。
他方、デイジタルフィルタを並列接続するイコライザ
ー4において、隣接するデイジタルフィルタが減衰ゲイ
ンで大きい場合には、他方、デイジタルフィルタを並列
に接続するイコライザー4において、入力信号Siを減衰
させるには、デイジタルフィルタで入力信号を反転させ
かつ減衰率に応じて振幅を調整した信号を、加算器3で
入力信号Siに加える。第10図は第9A図および第9B図のデ
イジタルフィルタの合成周波数特性を示す図である。本
図においてゲイン12dB,6dB,−6dBの場合には第8図に示
す直列接続の場合とほぼ同様の合成周波数特性を示すが
ゲイン−12dBの場合には著しく相違し、減衰が正常に行
われず、著しい歪を生じさせるという第2の問題を示
す。その理由は周波数帯が隣接するデイジタルフィルタ
では減衰特性の重複が生じるので、双方のゲインが減衰
で大き場合には、双方から生ずる反転信号が大きくなり
すぎて、入力信号Siを減衰させるだけではなく反転して
増幅するためである。
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、歪がなく
かつDSPのプログラムのステップ数が節減できるイコラ
イザーを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理構成を示す図である。本発明は
複数の特定帯域レベル調整手段2−1,2−2,…,2−Kお
よび複数の加算器3−1,3−2,…,3−Kを有する。該複
数の特定帯域レベル調整手段2−1,2−2,…,2−Kは隣
接する周波数帯を隔離するように複数のグループに区分
され、かつ各グループ内では並列接続される。前記加算
器3−1,3−2,…,3−Kのそれぞれは各該複数の特定帯
域レベル調整手段2−1,2−2,…,2−Kの出力信号をそ
の入力信号と共に合成する。さらに該加算器3−1,3−
2,…,3−K−1の出力端は前記複数グループの特定帯域
レベル調整手段2−2,2−3,…,2−Kへ順次直列接続さ
れる。
〔作 用〕
第1図において、一定の周波数の入力信号Siはいずれ
かの特定帯域調整手段2−1,2−2,…,2−Kで所望の増
幅、減衰がなされ、該特定帯域調整手段2−1,2−2,…,
2−Kで入力信号Siと加算され、出力信号S0になる。こ
の場合、同一グループ内では特定帯域調整手段の相互で
周波数特性がほとんど重複しないので、従来のように隣
接周波数帯での重複による歪がなくなる。しかも、同一
グループ内では特定帯域調整手段が並列接続されるの
で、DSPのプログラムステップ数の節減が可能になる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第2図は本考案に係る実施例であるイコライザーを
示す図である。本図において第7図および第9A図と異な
る構成は周波数の特定帯域のレベルを調整するデイジタ
ルフィルタF1,F2,…,F9の配置である。イコライザー4
は隣接する周波数帯域を隔離するように並列接続されか
つそれぞれに入力信号Siが印加されるデイジタルフィル
タF1,F4およびF7からなる第1のグループのデイジタル
フィルタ2−1、並列接続されるデイジタルフィルタ
F2,F5およびF8からなる第2のグループのデイジタルフ
ィルタ2−2、並列接続されるデイジタルフィルタF3,F
6およびF9からなる第3のグループのデイジタルフィル
タ2−3、第1のグループのデイジタルフィルタ2−1
の出力信号および入力信号Siを加算するし、その結果を
第2のグループのデイジタルフィルタ2−2へ出力する
第1の加算器3−1、第2のグループのデイジタルフィ
ルタ2−2の出力信号および第1の加算器3−1の出力
信号を加算し、その結果を第3のグループのデイジタル
フィルタ2−3へ出力する第2の加算器3−2ならびに
第3のグループデイジタルフィルタ2−3の出力信号お
よび第2の加算器3−2を加算し、その結果を次の段
階、例えばD/A34へ出力する信号S0を出力する第3の加
算器3−3を含む。なお本発明は、説明を明瞭にするた
め、9種類のデイジタルフィルタおよびこれらを3つの
グループに分けたがこれらに限定されるものではない。
次に本発明の実施例であるイコライザーの周波数特性を
説明する。第3図は第2図のデイジタルフィルタの合成
周波数特性を示す図である。本図では第10図に示すよう
なゲイン−12dBでの特性の歪がなく、第8図の直列接続
の場合と同等の周波数特性が得られる。この理由は、例
えば第1のグループのデイジタルフィルタF1,F4およびF
7では第6図から重複部分が非常に小さくほとんどなく
第2および第3のグループについても同様である。従っ
て本発明の隣接デイジタルフィルタの影響は第7図の直
列接続と同様に良好になる。しかも本実施例の第1のグ
ループ第2のグループおよび第3のグループでは、それ
ぞれ第9B図に示す並列接続による改良によってDSPプロ
グラムのステップ数の節減を図れる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、複数の特定帯域
レベル調整手段では隣接する周波数帯域を隔離するよう
に複数のグループに区分しかつこれらを並列に接続し、
複数の加算器では各該複数の特定帯域レベル調整手段の
出力信号をその入力信号と共に合成するようにし、該加
算器の出力端が前記複数グループの特定帯域レベル調整
手段へ順次直列接続するようにしたので、減衰率を大き
くしても従来のように歪が生ずるようなこともなく、DS
Pの負担を軽減するためにプログラムのステップ数の節
減も可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成を示す図、 第2図は本発明に係る実施例であるイコライザーを示す
図、 第3図は第2図のデイジタルフィルタの合成周波数特性
を示す図、 第4図は従来の周波数特性の補正を行うオーディオシス
テムを示すブロック図、 第5図は周波数特性補正用デイジタルフィルタの構成
図、 第6図は第5図におけるデイジタルフィルタの周波数特
性を示す図、 第7図は第6図の特性を有するデイジタルフィルタの直
列接続を示す図、 第8図は第7図のデイジタルフィルタの合成周波数特性
を示す図、 第9A図は第6図の特性を有するデイジタルフィルタの並
列接続を示す図、 第9B図は第9A図の並列接続の改良を示す図、 第10図は第9A図および第9B図のデイジタルフィルタの合
同周波数特性を示す図である。 図において、 1……特定帯域レベル調整手段F1,F2,…,Fn,F01,F02,,
…F0n、 2−1,2−2,…,2−K……複数グループの特定帯域レベ
ル調整手段、 3−1,3−2,…,3−K……加算器、 Si……入力信号、 S0……出力信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オーディオ信号(Si)の周波数特性を補正
    したオーディオ信号(So)を出力する複数の特定帯域レ
    ベル調整手段(1)を備えるイコライザー(4)におい
    て、 隣接する周波数帯域同士が十分離れるように前記複数の
    特定帯域レベル調整手段(1)を複数のグループに区分
    し、かつこれらを並列接続する複数の特定帯域レベル調
    整手段(2−1,2−2,…2−K)と、 各該複数の特定帯域レベル調整手段(2−1,2−2,…2
    −K)の出力信号をその入力信号と共に合成する複数の
    加算器(3−1,3−2,…3−K)とを備え、該加算器
    (3−1,3−2,…3−K−1)の出力端が前記複数グル
    ープの特定帯域レベル調整手段(2−2,2−3,…2−
    K)へ順次直列接続されることを特徴とするイコライザ
    ー。
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