JP2009206869A - Acoustic device, acoustic signal processing method, acoustic signal processing program and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音響装置、音響信号処理方法及び音響信号処理プログラム、並びに当該音響信号処理プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to an acoustic device, an acoustic signal processing method, an acoustic signal processing program, and a recording medium on which the acoustic signal processing program is recorded.
従来から、車両等の移動体には様々な電装品が搭載され、利用者の利用に供されている。こうした電装品の一つとして、車に搭載される音響装置であるカーオーディオ装置がある。かかるカーオーディオ装置では、所定位置に配置されたスピーカから車内空間に音楽等の再生音を出力するようになっている。そして、スピーカから出力された音を、車内の聴取者が聴取するようになっている。 Conventionally, various electric components are mounted on a moving body such as a vehicle and are used by users. As one of such electrical components, there is a car audio device that is an acoustic device mounted on a car. In such a car audio device, a reproduction sound such as music is output from a speaker disposed at a predetermined position to a vehicle interior space. A listener in the vehicle listens to the sound output from the speaker.
こうしたカーオーディオ装置は、一般に、比較的小電流容量のいわゆるアクセサリ電源から動作電力の供給を受けている。このため、大音量出力時における電源への過負荷の防止が必要となる。かかる要請に応えるため、出力音量が所定値以上となろうとした場合に、出力音量を制限する技術の採用が行われている。 In general, such a car audio apparatus is supplied with operating power from a so-called accessory power source having a relatively small current capacity. For this reason, it is necessary to prevent an overload to the power supply when outputting a large volume. In order to respond to such a request, a technique for limiting the output volume when the output volume is about to exceed a predetermined value has been adopted.
かかる技術としては、所定レベルを超える音量となる場合には音声波形のクリップを行うとともに、クリップが発生した場合に、クリップの発生を抑制すべく音量リミッタにおける音量制限の態様を変化させる技術が提案されている(特許文献1参照:以下、「従来例」と呼ぶ)。かかる音量リミッタとしては、全帯域リミッタ又は低域リミッタが、一般的に採用されている。 As such a technique, a technique is proposed in which a sound waveform is clipped when the volume exceeds a predetermined level, and the volume limiter in the volume limiter is changed in order to suppress the occurrence of the clip when the clip occurs. (See Patent Document 1: hereinafter referred to as “conventional example”). As such a volume limiter, an all-band limiter or a low-frequency limiter is generally employed.
従来例の技術では、音声波形のクリップが発生することがあることを前提としている。かかるクリップが発生すると、クリップ後の音声波形は必然的に歪み、異音が発生する。 The prior art technique assumes that audio waveform clipping may occur. When such a clip occurs, the audio waveform after the clip is inevitably distorted and an abnormal sound is generated.
また、音声リミッタとして全帯域リミッタを使用すると、聴取者に対して、いわゆる「ふわふわ感」等と呼ばれる音量の動的な変化による違和感を生じさせるとともに、音量の不足感を生じさせる。また、音声リミッタとして、周波数特性が平坦な通常の低域リミッタを採用すると、音量の不足感等は抑制できるが、高域と低域とのバランスが崩れ、聴取者に対して違和感を生じさせる。 In addition, when the full-band limiter is used as an audio limiter, the listener feels a sense of incongruity due to a dynamic change in sound volume called a so-called “fluffy feeling” or the like, and a feeling of insufficient sound volume. In addition, if a normal low frequency limiter with a flat frequency characteristic is used as the audio limiter, the lack of volume can be suppressed, but the balance between the high frequency and the low frequency is disrupted, creating a sense of incongruity for the listener. .
このため、電源の負荷量を適正化しつつ、聴取者に違和感を与える音質変化を抑制することができる技術が待望されている。この要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 For this reason, there is a need for a technique that can suppress a change in sound quality that causes a listener to feel uncomfortable while optimizing the load amount of the power source. Meeting this requirement is one of the problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、電源の負荷量を適正化するとともに、異音の発生や再生音声の音質変化を抑制することができる音響装置及び音響信号処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an acoustic device and an acoustic signal processing method capable of optimizing the load amount of a power source and suppressing the occurrence of abnormal noise and the change in sound quality of reproduced sound. The purpose is to provide.
請求項1に記載の発明は、電源から動作電力の供給を受けてスピーカユニットから音声を再生出力する音響装置であって、前記電源の負荷量を反映した負荷反映量を検出する検出手段と;前記検出手段による検出結果に基づいて、前記スピーカユニットの低域共振周波数を含む所定の低音周波数帯域の信号成分の減衰係数を算出する算出手段と;前記所定の低音周波数帯域における前記低域共振周波数周辺の帯域の減衰率を、前記所定の低音周波数帯域における他の帯域の減衰率よりも小さく設定しつつ、前記算出手段による算出結果に基づいて音響信号を減衰させる減衰手段と;を備えることを特徴とする音響装置である。 The invention according to claim 1 is an acoustic device that receives a supply of operating power from a power supply and reproduces and outputs sound from a speaker unit, and detecting means that detects a load reflection amount that reflects the load amount of the power supply; Calculating means for calculating an attenuation coefficient of a signal component of a predetermined bass frequency band including a low frequency resonance frequency of the speaker unit based on a detection result by the detection means; and the low frequency resonance frequency in the predetermined bass frequency band; Attenuating means for attenuating an acoustic signal based on a calculation result by the calculating means while setting an attenuation rate of a peripheral band to be smaller than attenuation rates of other bands in the predetermined bass frequency band. It is a characteristic acoustic device.
請求項8に記載の発明は、電源から動作電力の供給を受けてスピーカユニットから音声を再生出力する音響装置で使用される音響信号処理方法であって、前記電源の負荷量を反映した負荷反映量を検出する検出工程と;前記検出工程における検出結果に基づいて、前記スピーカユニットの低域共振周波数を含む所定の低音周波数帯域の信号成分の減衰係数を算出する算出工程と;前記所定の低音周波数帯域における前記低域共振周波数周辺の帯域の減衰率を、前記所定の低音周波数帯域における他の帯域の減衰率よりも小さく設定しつつ、前記算出工程における算出結果に基づいて音響信号を減衰させる減衰工程と;を備えることを特徴とする音響信号処理方法である。 The invention according to claim 8 is an acoustic signal processing method used in an acoustic device that receives operation power from a power supply and reproduces and outputs sound from a speaker unit, and reflects the load amount of the power supply. A detection step of detecting a quantity; a calculation step of calculating an attenuation coefficient of a signal component in a predetermined bass frequency band including a low-band resonance frequency of the speaker unit based on a detection result in the detection step; and the predetermined bass Attenuating the acoustic signal based on the calculation result in the calculation step while setting the attenuation rate of the band around the low-band resonance frequency in the frequency band to be smaller than the attenuation rate of the other band in the predetermined bass frequency band An acoustic signal processing method comprising: an attenuation step.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の音響信号処理方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とする音響信号処理プログラムである。 A ninth aspect of the invention is an acoustic signal processing program that causes an arithmetic means to execute the acoustic signal processing method according to the eighth aspect.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の音響信号処理プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 A tenth aspect of the invention is a recording medium in which the acoustic signal processing program according to the ninth aspect of the invention is recorded so as to be readable by a calculation means.
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、図面においては、同一又は同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を、図1〜図5を参照して説明する。なお、本第1実施形態では、車両に搭載され、2チャンネルステレオ構成の音声コンテンツを再生する音響装置を例示して説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, an audio device that is mounted on a vehicle and reproduces audio content having a two-channel stereo configuration will be described as an example.
<構成>
図1には、第1実施形態に係る音響装置100Aの概略的な構成が示されている。この音響装置100Aは、電源装置800から動作電力の供給を受けて動作するようになっている。なお、電源装置800からは、音響装置100A以外の電装品9001,9002,…の動作電力も供給されるようになっている。このため、電源装置800から流出する電流の総量は、音響装置100Aや電装品9001,9002,…の動作状況に対応して変化する。
<Configuration>
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
図1に示されるように、音響装置100Aは、検出手段である電流検出手段としての電流計ユニット110と、算出手段としての係数算出ユニット120Aと、音源ユニット130とを備えている。また、音響装置100Aは、減衰手段としての音量調節ユニット140L,140Rと、デジタルアナログ変換ユニット(DAC)150L,150Rとを備えている。さらに、音響装置100Aは、パワー増幅ユニット(AMP)160L,160Rと、スピーカユニット170L,170Rとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
上記の電流計ユニット110は、電源装置800の電流供給端子付近に配設され、電源装置800から流出する電流の総量を常時検出する。すなわち、電源装置800からの電力供給は、電流計ユニット110を介して、音響装置100A及び電装品9001,9002,…に対して行われるようになっている。この電流計ユニット110による検出結果は、デジタル形式の検出電流値データDCDとして、電流計ユニット110から係数算出ユニット120Aへ送られる。ここで、電流計ユニット110により検出される電源装置800から流出する電流の総量は、電源装置800の負荷量を直接的に反映している。
The
上記の係数算出ユニット120Aは、電流計ユニット110からの検出電流値データDCDを受ける。そして、係数算出ユニット120Aは、検出電流値データDCDに基づいて、減衰係数CEFを算出する。こうして算出された減衰係数CEFは、係数算出ユニット120Aから音量調整ユニット140L,140Rへ送られる。
The
この減衰係数CEFの取り得る値は、「0」以上となっている。そして、減衰係数CEFの値が大きくなるほど、後述のように構成される音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰が大きくなるようになっている。ここで、減衰係数CEFの値が「0」の場合には、後述のように構成される音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰は行われないようになっている。また、検出電流値データDCDで示される電流値(電源装置800から流出する電流の総量)が所定値以下となる場合は、当該電流値が大きくなるに従って、減衰係数CEFの値は単調非減少であり、当該電流値が所定値以上となる場合は、当該電流値が大きくなるに従って、減衰係数CEFの値は大きくなるようになっている。
A possible value of the attenuation coefficient CEF is “0” or more. As the value of the attenuation coefficient CEF increases, the attenuation of the bass band component in the
なお、係数算出ユニット120Aにおける算出アルゴリズムは、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
Note that the calculation algorithm in the
上記の音源ユニット130は、音声コンテンツからレフトチャンネル(以下、「Lチャンネル」ともいう)用の音声データ信号ADDL及びライトチャンネル(以下、「Rチャンネル」ともいう)用の音声データ信号ADDRを生成する。例えば、音響装置100Aが、コンパクトディスク(CD)等の記録媒体に記録された音声コンテンツを再生する装置である場合には、音源ユニット130は、当該記録媒体から音声コンテンツを読み取る読取手段と、当該読取手段による読取結果から音声データ信号ADDL,ADDRを生成するチャンネルデータ抽出手段を備えることになる。また、音響装置100Aが、放送波の受信により取得した音声コンテンツを再生する装置である場合には、音源ユニット130は、放送波の受信結果から音声コンテンツを抽出するコンテンツ抽出手段と、当該コンテンツ抽出手段による抽出結果から音声データ信号ADDL,ADDRを抽出するチャンネルデータ抽出手段を備えることになる。
The
音源ユニット130により生成された音声データ信号ADDLは、音量調整ユニット140Lへ送られる。また、音源ユニット130により生成された音声データ信号ADDRは、音量調整ユニット140Rへ送られる。
The audio data signal ADD L generated by the
上記の音量調整ユニット140j(j=L,R)のそれぞれは、係数算出ユニット120Aからの減衰係数CEF及び音源ユニット130からの音声データ信号ADDjを受ける。そして、音量調整ユニット140jは、音声データ信号ADDjにおける所定の低音帯域の成分について、減衰係数CEFに対応する低域リミット処理を行う。かかる機能を有する音量調整ユニット140jは、図2に示されるように、フィルタリング手段としてのフィルタ部141と、乗算手段としての乗算部142と、減算手段としての減算部143とを備えている。
Each of the volume adjustment units 140 j (j = L, R) receives the attenuation coefficient CEF from the
上記のフィルタ部141は、音源ユニット130からの音声データ信号ADDjを受ける。このフィルタ部141は、図3に示される周波数特性の通過率で、入力信号を通過させる。すなわち、フィルタ部141は、原則的には、低音帯域の成分を通過させるローパスフィルタ(LPF)として機能するが、後述するスピーカユニット170jの低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域における通過率が、低音帯域における他の周波数領域よりも低くなる特性を有している。
The
このため、フィルタ部141では、音声データ信号ADDjにおける低域共振周波数LRFjの付近の周波数成分の通過率が、低音帯域における他の周波数領域の成分の通過率よりも小さくなるようになっている。このような周波数に対応した通過率で通過した結果が、フィルタリングデータ信号FLDjとして、フィルタ部141から乗算部142へ送られる。
Therefore, the
図2に戻り、上記の乗算部142は、フィルタ部141からのフィルタリングデータ信号FLDjを、入力端子Aで受ける。また、乗算部142は、係数算出ユニット120Aからの減衰係数CEFを、入力端子Bで受ける。そして、乗算部142は、入力端子Aでの受信結果と入力端子Bでの受信結果との乗算処理を行う。この乗算処理の結果が、乗算データ信号MPDjとして、乗算部142の出力端子Cから減算部143へ送られる。
Returning to FIG. 2, the
上記の減算部143は、音源ユニット130からの音声データ信号ADDjを入力端子Dで受ける。また、減算部143は、乗算部142からの乗算データ信号MPDjを入力端子Eで受ける。そして、減算部143は、入力端子Dでの受信結果から入力端子Eでの受信結果を差し引く減算処理を行う。この減算処理の結果が、調整音量データ信号CVDjとして、減算部143の出力端子FからDAC150jへ送られる。
The
以上のように生成される調整音量データ信号CVDjは、減衰係数CEFの値が「0」でない場合には、音声データ信号ADDjと比べて、減衰係数CEFの値に応じた態様で低音帯域成分に対する減衰が施されている。また、フィルタ部141の通過率の特性に応じて、低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域における減衰率は、低音帯域における他の周波数領域における減衰率よりも小さくなるようになっている。
The adjusted sound volume data signal CVD j generated as described above has a low frequency band in a manner corresponding to the value of the attenuation coefficient CEF, compared to the audio data signal ADD j , when the value of the attenuation coefficient CEF is not “0”. Attenuation is applied to the component. Further, the attenuation rate in the frequency region near the low frequency resonance frequency LRF j is smaller than the attenuation rate in other frequency regions in the low frequency band according to the characteristics of the pass rate of the
図1に戻り、上記のDAC150j(j=L,R)のそれぞれは、音量調整ユニット140jからの調整音量データ信号CVDjを受ける。そして、DAC150jは、デジタル信号である調整音量データ信号CVDjをアナログ信号に変換する。この変換結果が、アナログ変換信号ACSjとして、AMP160jへ送られる。
Returning to FIG. 1, each of the DACs 150 j (j = L, R) receives the adjusted sound volume data signal CVD j from the sound
上記のAMP160j(j=L,R)のそれぞれは、DAC150jからのアナログ変換信号ACSjを受ける。そして、AMP160jは、アナログ変換信号ACSjをパワー増幅する。この増幅結果が、出力音声信号AOSjとして、スピーカユニット170jへ送られる。
Each of the AMPs 160 j (j = L, R) receives the analog conversion signal ACS j from the
上記のスピーカユニット170j(j=L,R)のそれぞれは、スピーカを備えて構成されている。このスピーカユニット170jは、AMP160jからの出力音声信号AOSjを受ける。そして、スピーカユニット170jは、出力音声信号AOSjに従って、音声再生を行い、再生音声を当該スピーカから出力する。
Each of the speaker units 170 j (j = L, R) includes a speaker. The
なお、スピーカユニット170jは、一般に、音圧レベルの周波数特性及びインピーダンスの周波数特性として、図4に示されるような特性を有している。すなわち、低域共振周波数LRFjは、低音帯域内の周波数である。また、低域共振周波数LRFjの付近では、低域共振周波数LRFjよりも高い周波数帯域の音圧レベルに近い音圧レベルが維持され、かつ、低音帯域の他の周波数領域よりインピーダンスが格段に大きい。このため、低域共振周波数LRFjの付近の音声成分は、低音帯域の他の周波数領域の音声成分と比べて、同等の音圧レベルを得るために必要な電力が、格段に小さく済むようになっている。
Note that the
<動作>
以下、上記のように構成された音響装置100Aの動作について、説明する。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the
音響装置100Aでは、電流計ユニット110が、電源装置800から流出する電流の総量を常時検出する。そして、電流計ユニット110は、検出結果を、検出電流値データDCDとして係数算出ユニット120Aへ送っている(図1参照)。
In
この検出電流値データDCDを受けた係数算出ユニット120Aは、検出電流値データDCDに基づいて、減衰係数CEFを算出する。そして、係数算出ユニット120Aは、算出された減衰係数CEFを音量調整ユニット140L,140Rへ送っている(図1参照)。
The
こうした状態で、音源ユニット130により生成された音声データ信号ADDj(j=L,R)が、音量調整ユニット140jへ送られると、音量調整ユニット140jでは、音声データ信号ADDjにおける所定の低音帯域の成分について、減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が行われる。なお、音声データ信号ADDjは、図5(A)に示されるような周波数分布を有するものとして、以下の説明を行う。
In this state, audio data signal ADD j (j = L, R ) generated by the
かかる低域リミット処理では、まず、フィルタ部141が、音声データ信号ADDjの所定の低音帯域成分を、上述した図3に示される周波数特性の通過率で通過させる。この結果、フィルタ部141では、音声データ信号ADDjにおける低域共振周波数LRFjの付近の周波数成分の通過率が、低音帯域における他の周波数領域の成分の通過率よりも小さくなる態様でフィルタリングデータ信号FLDjが生成される(図5(B)参照)。こうして生成された、フィルタリングデータ信号FLDjが乗算部142へ送られる(図2参照)。
In such a low-frequency limit process, first, the
フィルタリングデータ信号FLDjを受けた乗算部142は、フィルタリングデータ信号FLDjと、係数算出ユニット120Aから送られた減衰係数CEFとの乗算処理を行い、乗算データ信号MPDjを生成する(図5(C)参照)。こうして生成された乗算データ信号MPDjが減算部143へ送られる(図2参照)。
Receiving the filtering data signal FLD j , the
乗算データ信号MPDjを受けた減算部143は、音声データ信号ADDjから乗算データ信号MPDjを差し引く減算処理を行い、調整音量データ信号CVDjを生成する(図5(D)参照)。こうして生成された調整音量データ信号CVDjが、DAC150jへ送られる。
Receiving the multiplication data signal MPD j , the
図5(A)の音声データ信号ADDjの周波数分布と、図5(D)の調整音量データ信号CVDjの周波数分布とを比較すると分かるように、音量調整ユニット140jの低域リミット処理によって生成される調整音量データ信号CVDjは、低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域における減衰量が、低音帯域における他の周波数領域における減衰量よりも小さくなるようになっている。この結果、音量調整ユニット140jにおける低音帯域成分の減衰では、スピーカユニット170jのインピーダンスの高い低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域の成分の減衰量は小さく、スピーカユニット170jのインピーダンスの低い低音帯域における他の周波数領域における減衰量は大きくなっている。このため、同様の消費電力の低減のために低域リミット処理を行った場合に、周波数特性が平坦な上述した従来方式の低域リミット処理を行った場合と比べて、低音帯域成分の音量を大きくできる低域リミット処理となっている。
And the frequency distribution of the audio data signal ADD j of FIG. 5 (A), as seen by comparing the frequency distribution of the adjustment volume data signal CVD j in FIG. 5 (D), the by low frequency limit processing
音量調整ユニット140jにより生成された調整音量データ信号CVDjに対しては、引き続き、DAC150jによるDA変換処理及びAMP160jによるパワー増幅処理が順次行われた後、出力音声信号AOSjがスピーカユニット170jへ送られる。そして、スピーカユニット170jのスピーカから出力音声信号AOSjに従った再生音声が出力される。
The adjusted sound volume data signal CVD j generated by the sound
以上説明したように、本第1実施形態では、電源装置800の負荷量を反映した負荷反映量として、電源装置800から流出する電流の総量を電流計ユニット110が検出する。そして、電流計ユニット110による検出結果に基づいて、係数算出ユニット120Aが減衰係数CEFを算出し、算出された減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる。このため、電源装置800に対する負荷量を適正化するとともに、音量の不足感等は抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the
また、本第1実施形態では、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる低域リミット処理においては、スピーカユニット170jのインピーダンスの高い低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域の成分の減衰率を小さくするとともに、スピーカユニット170jのインピーダンスの低い低音帯域における他の周波数領域における減衰率を大きくする。このため、低域と高域とのバランスの崩れを抑制しつつ、音響装置100Aの消費電力を低減させることができる。
In the first embodiment, in the low-frequency limit processing performed by the
また、本第1実施形態では、音声波形のクリップを行っていない。このため、音声波形のクリップに伴う異音の発生を防止することができる。 In the first embodiment, the audio waveform is not clipped. For this reason, generation | occurrence | production of the abnormal sound accompanying the clip of an audio | voice waveform can be prevented.
したがって、本第1実施形態によれば、電源装置800に対する負荷量を適正化するとともに、異音の発生や再生音声の音質変化を抑制することができる。
Therefore, according to the first embodiment, it is possible to optimize the amount of load on the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を、主に図6を参照して説明する。なお、本第2実施形態においても、上述した第1実施形態の場合と同様に、車両に搭載され、2チャンネルステレオ構成の音声コンテンツを再生する音響装置を例示して説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG. In the second embodiment as well, as in the case of the first embodiment described above, an audio device that is mounted on a vehicle and reproduces audio content having a two-channel stereo configuration will be described as an example.
<構成>
図6には、第2実施形態に係る音響装置100Bの概略的な構成が示されている。図6に示されるように、この音響装置100Bは、上述した第1実施形態の音響装置100Aと比べて、電流計ユニット110を検出手段の一部である電流検出手段とするとともに、係数算出ユニット120Aに代えて、検出手段の一部である信号レベル検出手段及び算出手段としての係数算出ユニット120Bを備える点のみが異なっている。以下、この相違点に主に着目して、説明する。
<Configuration>
FIG. 6 shows a schematic configuration of an
上記の係数算出ユニット120Bは、電流計ユニット110からの検出電流値データDCDに加えて、音量調整ユニット140L,140Rからの調整音量データ信号CVDL,CVDRを受ける。係数算出ユニット120Bは、受信した調整音量データ信号CVDL,CVDRに基づいて、調整音量データ信号CVDL,CVDRのそれぞれの信号レベルを検出し、双方を合せた総合的な信号レベルを算出する。ここで、係数算出ユニット120Bにおいて算出される総合的な信号レベルは、音響装置100Bの消費電力を反映しており、ひいては電源装置800の負荷量を反映している。
The
そして、係数算出ユニット120Bは、当該総合的な信号レベルの検出結果及び検出電流値データDCDに基づいて、減衰係数CEFを算出する。こうして算出された減衰係数CEFは、係数算出ユニット120Bから音量調整ユニット140L,140Rへ送られる。
Then, the
この減衰係数CEFの取り得る値は、上述の第1実施形態の場合と同様に、「0」以上であり、減衰係数CEFの値が大きくなるほど、音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰が大きくなるようになっている。また、第1実施形態の場合と同様に、減衰係数CEFの値が「0」の場合には、音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰は行われないようになっている。
The possible value of the attenuation coefficient CEF is “0” or more as in the case of the first embodiment described above, and the bass band components in the
さらに、当該総合的な信号パワーの検出結果が同一の場合には、検出電流値データDCDで示される電源装置800から流出する電流の総量が大きくなるに従って、減衰係数CEFの値は大きくなるようになっている。また、検出電流値データDCDで示される電源装置800から流出する電流の総量が同一の場合には、当該総合的な信号パワーの検出結果が大きくなるに従って減衰係数CEFの値は大きくなるようになっている。
Further, when the detection result of the total signal power is the same, the value of the attenuation coefficient CEF increases as the total amount of current flowing out from the
なお、係数算出ユニット120Bにおける算出アルゴリズムは、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
The calculation algorithm in the
<動作>
以下、上記のように構成された音響装置100Bの動作について、説明する。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the
音響装置100Bでは、第1実施形態の場合と同様に、電流計ユニット110が、電源装置800から流出する電流の総量を常時検出する。そして、電流計ユニット110は、検出結果を、検出電流値データDCDとして係数算出ユニット120Bへ送っている(図6参照)。
In the
また、係数算出ユニット120Bには、音量調整ユニット140L,140Rからの調整音量データ信号CVDL,CVDRが供給されている。係数算出ユニット120Bは、受信した調整音量データ信号CVDL,CVDRのそれぞれの信号レベルを検出し、双方を合せた総合的な信号レベルを算出する。そして、係数算出ユニット120Bは、当該総合的な信号レベルの検出結果及び検出電流値データDCDに基づいて、減衰係数CEFを算出し、音量調整ユニット140L,140Rへ送る。
The
こうした状態で、音源ユニット130により生成された音声データ信号ADDj(j=L,R)が、音量調整ユニット140jへ送られると、音量調整ユニット140jでは、第1実施形態の場合と同様にして、音声データ信号ADDjにおける所定の低音帯域の成分について、減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が行われる。この低域リミット処理により生成された調整音量データ信号CVDjは、係数算出ユニット120Bへ送られるとともに、DAC150jへ送られる。
In this state, audio data signals generated by the sound source unit 130 ADD j (j = L, R) is, when sent to the
DAC150jへ送られた調整音量データ信号CVDjに対しては、DAC150jによるDA変換処理及びAMP160jによるパワー増幅処理が順次行われた後、出力音声信号AOSjがスピーカユニット170jへ送られる。そして、スピーカユニット170jのスピーカから出力音声信号AOSjに従った再生音声が出力される。
For adjusting the sound volume data signal CVD j sent to the
以上説明したように、本第2実施形態では、電源装置800の負荷量を反映した負荷反映量の一つとして、電源装置800から流出する電流の総量を電流計ユニット110により検出する。また、負荷反映量の他の一つとして、音響装置100Bの消費電力と相関を有する再生音量を反映した調整音量データ信号CVDL,CVDRの総合的な信号レベルを、係数算出ユニット120Bにおいて算出することにより検出する。そして、電流計ユニット110による検出結果、及び、調整音量データ信号CVDL,CVDRの総合的な信号レベルの検出結果に基づいて、係数算出ユニット120Bが減衰係数CEFを算出する。こうして、算出された減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる。このため、電源装置800に対する負荷量を適切化するとともに、音量の不足感等は抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, the
また、本第2実施形態では、第1実施形態の場合と同様に、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる低域リミット処理においては、スピーカユニット170jのインピーダンスの高い低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域の成分の減衰率を小さくするとともに、スピーカユニット170jのインピーダンスの低い低音帯域における他の周波数領域における減衰率を大きくする。このため、低域と高域とのバランスの崩れを抑制しつつ、音響装置100Bの消費電力を低減させることができる。
In the second embodiment, as in the case of the first embodiment, in the low-frequency limit processing performed by the
また、本第2実施形態では、第1実施形態の場合と同様に、音声波形のクリップを行っていない。このため、音声波形のクリップに伴う異音の発生を防止することができる。 In the second embodiment, as in the first embodiment, the audio waveform is not clipped. For this reason, generation | occurrence | production of the abnormal sound accompanying the clip of an audio | voice waveform can be prevented.
したがって、本第2実施形態によれば、電源装置800の負荷量を適正化するとともに、異音の発生や再生音声の音質変化を抑制することができる。
Therefore, according to the second embodiment, it is possible to optimize the load amount of the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を、主に図7を参照して説明する。なお、本第3実施形態においても、上述した第1及び第2実施形態の場合と同様に、車両に搭載され、2チャンネルステレオ構成の音声コンテンツを再生する音響装置を例示して説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG. In the third embodiment, as in the case of the first and second embodiments described above, an audio device that is mounted on a vehicle and reproduces audio content having a two-channel stereo configuration will be described as an example.
<構成>
図7には、第3実施形態に係る音響装置100Cの概略的な構成が示されている。図7に示されるように、この音響装置100Cは、上述した第2実施形態の音響装置100Bと比べて、電流計ユニット110を備えていない点、及び、係数算出ユニット120Bに代えて、検出手段である信号レベル検出手段及び算出手段としての係数算出ユニット120Cを備える点のみが異なっている。以下、この相違点に主に着目して、説明する。
<Configuration>
FIG. 7 shows a schematic configuration of an
上記の係数算出ユニット120Cは、音量調整ユニット140L,140Rからの調整音量データ信号CVDL,CVDRを受ける。係数算出ユニット120Cは、受信した調整音量データ信号CVDL,CVDRに基づいて、調整音量データ信号CVDL,CVDRのそれぞれの信号レベルを検出し、双方を合せた総合的な信号レベルを算出する。そして、係数算出ユニット120Cは、当該総合的な信号レベルの検出結果に基づいて、減衰係数CEFを算出する。こうして算出された減衰係数CEFは、係数算出ユニット120Cから音量調整ユニット140L,140Rへ送られる。
The
なお、上述したように、係数算出ユニット120Cにおいて算出される総合的な信号レベルは、音響装置100Cの消費電力を反映しており、ひいては電源装置800の負荷量を反映している。
As described above, the total signal level calculated by the
減衰係数CEFの取り得る値は、上述の第1及び第2実施形態の場合と同様に、「0」以上であり、減衰係数CEFの値が大きくなるほど、音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰が大きくなるようになっている。また、第1及び第2実施形態の場合と同様に、減衰係数CEFの値が「0」の場合には、音量調整ユニット140L,140Rにおける低音帯域成分の減衰は行われないようになっている。さらに、当該総合的な信号パワーの検出結果が大きくなるに従って減衰係数CEFの値は大きくなるようになっている。
The value that the attenuation coefficient CEF can take is “0” or more as in the case of the first and second embodiments described above. The larger the value of the attenuation coefficient CEF, the lower the bass in the
なお、係数算出ユニット120Cにおける算出アルゴリズムは、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
The calculation algorithm in the
<動作>
以下、上記のように構成された音響装置100Cの動作について、説明する。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the acoustic device 100 </ b> C configured as described above will be described.
音響装置100Cでは、係数算出ユニット120Cには、音量調整ユニット140L,140Rからの調整音量データ信号CVDL,CVDRが供給されている。係数算出ユニット120Cは、受信した調整音量データ信号CVDL,CVDRのそれぞれの信号レベルを検出し、双方を合せた総合的な信号レベルを算出する。そして、係数算出ユニット120Cは、当該総合的な信号レベルの検出結果に基づいて、減衰係数CEFを算出し、音量調整ユニット140L,140Rへ送る。
In the
こうした状態で、音源ユニット130により生成された音声データ信号ADDj(j=L,R)が、音量調整ユニット140jへ送られると、音量調整ユニット140jでは、第1及び第2実施形態の場合と同様にして、音声データ信号ADDjにおける所定の低音帯域の成分について、減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が行われる。この低域リミット処理により生成された調整音量データ信号CVDjは、係数算出ユニット120Bへ送られるとともに、DAC150jへ送られる。
In this state, audio data signals generated by the sound source unit 130 ADD j (j = L, R) is, when sent to the
DAC150jへ送られた調整音量データ信号CVDjに対しては、DAC150jによるDA変換処理及びAMP160jによるパワー増幅処理が順次行われた後、出力音声信号AOSjがスピーカユニット170jへ送られる。そして、スピーカユニット170jのスピーカから出力音声信号AOSjに従った再生音声が出力される。
For adjusting the sound volume data signal CVD j sent to the
以上説明したように、本第3実施形態では、電源装置800の負荷を反映した負荷反映量として、音響装置100Cの消費電力と相関を有する再生音量を反映した調整音量データ信号CVDL,CVDRの総合的な信号レベルを係数算出ユニット120Cにおいて検出している。そして、当該総合的な信号レベルに基づいて、係数算出ユニット120Cが減衰係数CEFを算出する。こうして、算出された減衰係数CEFに対応する低域リミット処理が、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる。このため、電源装置800の負荷量を適正化するとともに。音量の不足感等は抑制することができる。
As described above, in the third embodiment, the adjusted volume data signals CVD L and CVD R reflecting the reproduction volume correlated with the power consumption of the
また、本第3実施形態では、第1及び第2実施形態の場合と同様に、音量調整ユニット140L,140Rにより行われる低域リミット処理においては、スピーカユニット170jのインピーダンスの高い低域共振周波数LRFjの付近の周波数領域の成分の減衰率を小さくするとともに、スピーカユニット170jのインピーダンスの低い低音帯域における他の周波数領域における減衰率を大きくする。このため、低域と高域とのバランスの崩れを抑制しつつ、音響装置100Bの消費電力を低減させることができる。
In the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, in the low-frequency limit process performed by the
また、本第3実施形態では、第1及び第2実施形態の場合と同様に、音声波形のクリップを行っていない。このため、音声波形のクリップに伴う異音の発生を防止することができる。 In the third embodiment, as in the first and second embodiments, the audio waveform is not clipped. For this reason, generation | occurrence | production of the abnormal sound accompanying the clip of an audio | voice waveform can be prevented.
したがって、本第3実施形態によれば、電源装置800の負荷量を適正化するとともに、異音の発生や再生音声の音質変化を抑制することができる。
Therefore, according to the third embodiment, it is possible to optimize the load amount of the
[実施形態の変形]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記の第1〜第3実施形態では、2チャンネルステレオ構成の音声コンテンツを再生する音響装置に本発明を適用したが、音声コンテンツのチャンネル構成は任意であり、1チャンネルモノラル構成であってもよいし、例えば5.1チャンネルサラウンドシステムの構成のような3チャンネル以上の構成としてもよい。 For example, in the above first to third embodiments, the present invention is applied to an audio device that reproduces audio content having a two-channel stereo configuration, but the channel configuration of the audio content is arbitrary, and is a one-channel monaural configuration. Alternatively, for example, a configuration of three or more channels such as a configuration of a 5.1 channel surround system may be used.
また、上記の第1〜第3実施形態では、フィルタ部の通過率の周波数特性を、図3に示されるように、低域共振周波数LRFj付近の以外の低音帯域では、同一の値の通過率となるようにしたが、例えば、図8に示されるように、低域共振周波数LRFjよりも低い帯域と、低域共振周波数LRFjよりも高い帯域とで、通過率の値を異ならせるようにすることもできる。こうした通過率の値は、スピーカユニット170jのインピーダンスの周波数分布に対応して定めればよい。
In the first to third embodiments, the frequency characteristics of the pass rate of the filter section are the same in the low frequency band other than the vicinity of the low frequency resonance frequency LRF j as shown in FIG. was such that the rate, for example, as shown in FIG. 8, at the lower band than the low band resonance frequency LRF j, the higher band than the low band resonance frequency LRF j, varying the value of the passage rate It can also be done. Such a pass rate value may be determined in accordance with the frequency distribution of the impedance of the
さらに、例えば、図9に示されるように、低域共振周波数LRFj付近の以外の低音帯域における低域共振周波数LRFjよりも低い帯域や、低域共振周波数LRFjよりも高い帯域において、周波数に応じて通過率の値を変化させるようにすることもできる。こうした通過率の変化は、スピーカユニット170jのインピーダンスの周波数分布に基づいて定めればよい。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 9, lower band or than the low band resonance frequency LRF j in the bass band other than in the vicinity of the low-range resonance frequency LRF j, in higher bandwidth than the low band resonance frequency LRF j, frequency It is also possible to change the value of the passing rate according to the above. Such a change in the passing rate may be determined based on the frequency distribution of the impedance of the
なお、上記の第1〜第3実施形態における係数算出ユニット及び音量調整ユニットを中央処理装置(CPU:Central Processor Unit)やDSP(Digital Signal Processor)を備えるコンピュータとして構成し、制御処理部の機能を、プログラムの実行によっても実現するようにすることができる。これらのプログラムは、CD−ROM、DVD等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。 The coefficient calculation unit and the volume adjustment unit in the first to third embodiments are configured as a computer including a central processing unit (CPU: Central Processor Unit) and a DSP (Digital Signal Processor), and the function of the control processing unit is configured. It can also be realized by executing the program. These programs may be acquired in the form recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in the form of delivery via a network such as the Internet. Good.
100A〜100C … 音響装置
110 … 電流計ユニット(検出手段又は検出手段の一部である
電流検出手段)
120A … 係数算出ユニット(算出手段)
120B … 係数算出ユニット(検出手段の一部である信号レベル検
出手段及び算出手段)
120C … 係数算出ユニット(検出手段である信号レベル検出手段
及び算出手段)
140L,140R … 音量調節ユニット(減衰手段)
141 … フィルタ部(フィルタリング手段)
142 … 乗算部(乗算手段)
143 … 減算部(減算手段)
100A to 100C ...
Current detection means)
120A ... Coefficient calculation unit (calculation means)
120B ... Coefficient calculation unit (signal level detection as part of the detection means)
Output means and calculation means)
120C ... Coefficient calculation unit (signal level detection means as detection means)
And calculation means)
140 L , 140 R ... Volume control unit (attenuating means)
141: Filter section (filtering means)
142 ... Multiplication unit (multiplication means)
143 ... Subtraction unit (subtraction means)
Claims (10)
前記電源の負荷量を反映した負荷反映量を検出する検出手段と;
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記スピーカユニットの低域共振周波数を含む所定の低音周波数帯域の信号成分の減衰係数を算出する算出手段と;
前記所定の低音周波数帯域における前記低域共振周波数周辺の帯域の減衰率を、前記所定の低音周波数帯域における他の帯域の減衰率よりも小さく設定しつつ、前記算出手段による算出結果に基づいて音響信号を減衰させる減衰手段と;
を備えることを特徴とする音響装置。 An acoustic device that receives a supply of operating power from a power source and reproduces and outputs sound from a speaker unit,
Detecting means for detecting a load reflection amount reflecting the load amount of the power source;
Calculation means for calculating an attenuation coefficient of a signal component in a predetermined bass frequency band including a low-band resonance frequency of the speaker unit based on a detection result by the detection means;
While setting the attenuation rate of the band around the low-frequency resonance frequency in the predetermined bass frequency band to be smaller than the attenuation rate of the other bands in the predetermined bass frequency band, the sound based on the calculation result by the calculation unit Attenuating means for attenuating the signal;
An acoustic device comprising:
前記音響信号を入力し、前記所定の低音周波数帯域の信号成分を選択的に通過させる際に、前記低域共振周波数周辺の帯域の通過率を、前記所定の低音周波数帯域における他の帯域の通過率よりも小さくして通過させるフィルタリング手段と;
前記フィルタリング手段を通過した信号に前記減衰係数を乗じる乗算手段と;
前記音響信号から前記乗算手段による乗算結果を差し引く減算手段と;
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の音響装置。 The attenuation means is
When the acoustic signal is input and the signal component of the predetermined low frequency band is selectively passed, the pass rate of the band around the low frequency resonance frequency is determined to pass the other band in the predetermined low frequency band. A filtering means that passes less than the rate;
Multiplying means for multiplying the signal passed through the filtering means by the attenuation coefficient;
Subtracting means for subtracting the multiplication result by the multiplying means from the acoustic signal;
The acoustic device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記電源の負荷量を反映した負荷反映量を検出する検出工程と;
前記検出工程における検出結果に基づいて、前記スピーカユニットの低域共振周波数を含む所定の低音周波数帯域の信号成分の減衰係数を算出する算出工程と;
前記所定の低音周波数帯域における前記低域共振周波数周辺の帯域の減衰率を、前記所定の低音周波数帯域における他の帯域の減衰率よりも小さく設定しつつ、前記算出工程における算出結果に基づいて音響信号を減衰させる減衰工程と;
を備えることを特徴とする音響信号処理方法。 An acoustic signal processing method used in an acoustic device that receives a supply of operating power from a power source and reproduces and outputs sound from a speaker unit,
A detection step of detecting a load reflection amount reflecting the load amount of the power source;
A calculation step of calculating an attenuation coefficient of a signal component in a predetermined bass frequency band including a low-band resonance frequency of the speaker unit based on a detection result in the detection step;
While setting the attenuation rate of the band around the low-frequency resonance frequency in the predetermined bass frequency band to be smaller than the attenuation rate of other bands in the predetermined bass frequency band, the sound is generated based on the calculation result in the calculation step. An attenuation step to attenuate the signal;
An acoustic signal processing method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008047423A JP2009206869A (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Acoustic device, acoustic signal processing method, acoustic signal processing program and recording medium |
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|---|---|---|---|---|
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| CN112601157A (en) * | 2021-01-07 | 2021-04-02 | 义乌市露然贸易有限公司 | Can change audio amplifier of start-up volume according to surrounding environment |
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