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JP2016010048A - Audio signal adjustment circuit - Google Patents

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JP2016010048A
JP2016010048A JP2014130439A JP2014130439A JP2016010048A JP 2016010048 A JP2016010048 A JP 2016010048A JP 2014130439 A JP2014130439 A JP 2014130439A JP 2014130439 A JP2014130439 A JP 2014130439A JP 2016010048 A JP2016010048 A JP 2016010048A
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JP
Japan
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loudness
volume
adjustment circuit
gain
audio signal
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Application number
JP2014130439A
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Japanese (ja)
Inventor
藤田 心一
Shinichi Fujita
心一 藤田
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an audio signal adjustment circuit which performs appropriate loudness correction corresponding to a sound volume setting value of a volume.SOLUTION: An output signal of a loudness element 50 is negatively fed back to a line amplifier 21. The loudness element has frequency characteristics corresponding to inverse characteristics of an iso-loudness curve. In output of the line amplifier 21, low-frequency and high-frequency levels are increased by negatively feeding back the output of the loudness element. In the output of the line amplifier, the low-frequency and high-frequency levels are increased as a feedback amount becomes large. A control section 5 sets a gain of an electronic volume 22 for loudness correction correspondingly to the sound volume setting value of the sound volume (a manipulator of a control section that is not illustrated). For example, in the case where the sound volume setting value of the sound volume becomes small, the control section increases the gain of the electronic volume for loudness correction, enlarges a feedback amount of the loudness element and enlarges a loudness correction amount.

Description

この発明は、オーディオ信号のレベルを調整するオーディオ信号調整回路に関する。   The present invention relates to an audio signal adjustment circuit for adjusting the level of an audio signal.

人の聴覚は、周波数によって感度が異なる。例えば、音量が小さい場合には低域成分および高域成分が聞こえにくくなる。このような特性は、ISO226:2003において等ラウドネス曲線として規定されている。   The sensitivity of human hearing varies with frequency. For example, when the volume is low, it is difficult to hear a low frequency component and a high frequency component. Such a characteristic is defined as an equal loudness curve in ISO 226: 2003.

そこで、従来の回路では、音量が小さい場合に、低域成分および高域成分を持ち上げるラウドネス補正を行うことが提案されている。例えば、特許文献1のラウドネスコントロール回路は、タップ付きの可変抵抗器を用いることで、ボリュームの音量設定値に連動して周波数特性が変化するようになっている。   Therefore, in the conventional circuit, it has been proposed to perform loudness correction for raising the low frequency component and the high frequency component when the volume is low. For example, the loudness control circuit of Patent Document 1 uses a variable resistor with a tap so that the frequency characteristics change in conjunction with the volume setting value of the volume.

実公昭63−25772号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-25772

特許文献1のラウドネスコントロール回路では、センタータップ以下の領域では、ボリュームの音量設定値に連動して周波数特性が変化しない。したがって、利用頻度が比較的高い中音量から低音量の領域では適切なラウドネス補正ができなかった。   In the loudness control circuit of Patent Document 1, the frequency characteristics do not change in conjunction with the volume setting value of the volume in the area below the center tap. Therefore, appropriate loudness correction cannot be performed in a medium to low volume region where the usage frequency is relatively high.

また、ラウドネス補正量を手動で調整可能なものもあったが、音量設定に連動しないため、音量を変えるごとに最適になるよう再設定する必要があった。   In addition, some loudness correction amounts can be manually adjusted. However, since the amount of loudness correction is not linked to the volume setting, it is necessary to reset the volume every time the volume is changed.

そこで、この発明は、ボリュームの音量設定値に連動して適切なラウドネス補正を行うオーディオ信号調整回路を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an audio signal adjustment circuit that performs appropriate loudness correction in conjunction with a volume setting value of a volume.

本発明のオーディオ信号調整回路は、音量設定値を受け付ける音量設定受付部と、オーディオ信号が入力されるアンプと、前記アンプのゲインを調整する第1ゲイン調整回路と、前記ラインアンプの出力に接続され、所定の周波数特性を有するラウドネス処理部と、を備えている。   The audio signal adjustment circuit of the present invention is connected to a volume setting reception unit that receives a volume setting value, an amplifier that receives an audio signal, a first gain adjustment circuit that adjusts the gain of the amplifier, and an output of the line amplifier. And a loudness processing unit having a predetermined frequency characteristic.

そして、オーディオ信号調整回路は、前記ラウドネス処理部の出力が、前記ラインアンプに入力され、前記ラウドネス処理部から前記アンプへの入力量を変更する第2ゲイン調整回路と、前記音量設定受付部で受け付けた前記音量設定値に応じて、前記第1ゲイン調整回路および前記第2ゲイン調整回路をそれぞれ制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。   The audio signal adjustment circuit includes: a second gain adjustment circuit for changing an input amount from the loudness processing unit to the amplifier, the output of the loudness processing unit being input to the line amplifier; and the volume setting receiving unit. And a controller that controls the first gain adjustment circuit and the second gain adjustment circuit, respectively, according to the received volume setting value.

このように、オーディオ信号調整回路は、ラインアンプの出力を等ラウドネス曲線に対応した周波数特性を有するラウドネス処理部を介してフィードバックさせる。そして、フィードバック量は、音量設定値に応じたゲインに設定されるため、ボリュームの音量設定値に連動して適切なラウドネス補正を行うことができる。なお、第1ゲイン調整回路および第2ゲイン調整回路は、単にゲイン調整を行う機能を有していればよい(単純なアッテネータでよい)。従来のラウドネス補正量を可変できる回路においては、可変素子としては、機械的な構造の可変抵抗器が用いられ、昨今のICによる汎用電子ボリュームの回路には不向きな回路であった。しかし、本発明は、グランド端子が一体化された汎用の電子ボリュームを用いることができる。したがって、オーディオ信号調整回路は、汎用電子ボリューム(第2ゲイン調整回路)にマイコン(制御部)を接続するだけで実現することができ、多大なコストをかけることなく音量設定値に連動したラウドネス補正を行うことができる。   As described above, the audio signal adjustment circuit feeds back the output of the line amplifier via the loudness processing unit having a frequency characteristic corresponding to the equal loudness curve. Since the feedback amount is set to a gain corresponding to the volume setting value, appropriate loudness correction can be performed in conjunction with the volume setting value of the volume. Note that the first gain adjustment circuit and the second gain adjustment circuit only need to have a function of performing gain adjustment (a simple attenuator may be used). In a conventional circuit capable of varying the loudness correction amount, a variable resistor having a mechanical structure is used as a variable element, which is unsuitable for a general-purpose electronic volume circuit using a recent IC. However, the present invention can use a general-purpose electronic volume with an integrated ground terminal. Therefore, the audio signal adjustment circuit can be realized simply by connecting a microcomputer (control unit) to the general-purpose electronic volume (second gain adjustment circuit), and loudness correction linked to the volume setting value without much cost. It can be performed.

なお、ラウドネス処理部は、例えばRC回路を用いたバンドパスフィルタにより実現することが可能である。例えばラウドネス処理部が等ラウドネス曲線の逆特性に対応する周波数特性を有する場合、ラウドネス処理部の出力は、アンプにネガティブフィードバックさせる。   The loudness processing unit can be realized by, for example, a bandpass filter using an RC circuit. For example, when the loudness processing unit has a frequency characteristic corresponding to the inverse characteristic of the equal loudness curve, the output of the loudness processing unit is negatively fed back to the amplifier.

また、オーディオ信号調整回路は、ラウドネス補正量の設定を受け付ける第1ラウドネス補正量受付部を備え、前記制御部は、前記第1ラウドネス補正量受付部で受け付けた前記ラウドネス補正量の設定に応じて、第2ゲイン調整回路における前記ラウドネス処理部から前記アンプへの入力量を変更する態様としてもよい。   In addition, the audio signal adjustment circuit includes a first loudness correction amount receiving unit that receives a setting of the loudness correction amount, and the control unit responds to the setting of the loudness correction amount received by the first loudness correction amount receiving unit. The input amount from the loudness processing unit to the amplifier in the second gain adjustment circuit may be changed.

必要なラウドネス補正量は、音量設定値の違いだけではなく、オーディオ装置の定格出力、ゲイン、スピーカの能率、または聴取位置の違いによっても異なる。したがって、オーディオ信号調整回路は、第1ラウドネス補正量受付部により、同じ音量設定値でもラウドネス補正量を手動で変更できるようにすることが好ましい。   The required loudness correction amount differs depending not only on the volume setting value but also on the rated output of the audio device, gain, speaker efficiency, or listening position. Therefore, the audio signal adjustment circuit preferably allows the first loudness correction amount receiving unit to manually change the loudness correction amount even with the same volume setting value.

また、オーディオ信号調整回路は、前記音量設定値の変化に対するラウドネス補正量の強さ設定を受け付ける第2ラウドネス補正量受付部を備え、前記制御部は、前記第2ラウドネス補正量受付部で受け付けた前記ラウドネス補正量の強さ設定に応じて、前記第1ゲイン調整回路のゲイン変更量に対する前記第2ゲイン調整回路のゲイン変更量を制御することが好ましい。   The audio signal adjustment circuit includes a second loudness correction amount receiving unit that receives a loudness correction amount strength setting with respect to a change in the volume setting value, and the control unit receives the second loudness correction amount receiving unit. It is preferable to control the gain change amount of the second gain adjustment circuit with respect to the gain change amount of the first gain adjustment circuit in accordance with the intensity setting of the loudness correction amount.

この構成では、第2ラウドネス補正量受付部により、音量設定値の変化に連動するラウドネス補正量の変化を緩やかにしたり、急峻にしたりすることができる。   In this configuration, the change in the loudness correction amount that is linked to the change in the volume setting value can be made gentle or steep by the second loudness correction amount receiving unit.

また、制御部は、前記ラウドネス処理部および前記第2ゲイン調整回路による音量変化を補償するゲインを第1ゲイン調整回路に設定することが好ましい。   Further, it is preferable that the control unit sets a gain that compensates for a change in volume by the loudness processing unit and the second gain adjustment circuit in the first gain adjustment circuit.

ラウドネス補正を行う場合、低域成分および高域成分を持ち上げることで聴感上の音量変化が抑えられる。しかし、低域成分および高域成分を持ち上げることで、聴感上の音量が上昇する場合がある。そこで、制御部は、ラウドネス補正により聴感上の音量が上昇する分を補償するゲインを設定する。例えば、音量設定値を−10dB低く変化させたとき、ラウドネス補正により聴感上の音量が2dB上昇する場合、聴感上の音量は−8dB程度しか変化しない。この場合、制御部は、音量設定受付部から−10dBの音量設定値を受け付けたとき、第1ゲイン調整回路のゲインを−12dBに設定することで、ラウドネス補正を行いながらユーザが所望する適切な音量に変化させることができる。   When performing loudness correction, a change in volume on hearing can be suppressed by raising the low frequency component and the high frequency component. However, there is a case where the volume on hearing is increased by raising the low frequency component and the high frequency component. Therefore, the control unit sets a gain that compensates for the increase in audible volume due to loudness correction. For example, when the volume setting value is changed by -10 dB lower and the audible volume increases by 2 dB due to the loudness correction, the audible volume changes only by about -8 dB. In this case, when the control unit receives a sound volume setting value of −10 dB from the sound volume setting reception unit, the control unit sets the gain of the first gain adjustment circuit to −12 dB, so that an appropriate user desires while performing loudness correction. The volume can be changed.

本発明によれば、ボリュームの音量設定値に連動して適切なラウドネス補正を行うことができる。   According to the present invention, appropriate loudness correction can be performed in conjunction with the volume setting value of the volume.

オーディオ信号処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an audio signal processing apparatus. 音量調整回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a volume adjustment circuit. 周波数特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency characteristic. 第1ラウドネスボリュームの変化とラウドネス補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the change of a 1st loudness volume, and a loudness correction amount. 音量ボリュームとラウドネス補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a volume and a loudness correction amount. 第2ラウドネスボリュームの変化とラウドネス補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the change of a 2nd loudness volume, and a loudness correction amount. 応用例に係る音量ボリュームとラウドネス補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume volume and loudness correction amount which concern on an application example.

図1は、第1実施形態に係るオーディオ信号処理装置の構成を示すブロック図である。オーディオ信号処理装置は、入力部1、信号処理部2、および出力部3を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the audio signal processing apparatus according to the first embodiment. The audio signal processing device includes an input unit 1, a signal processing unit 2, and an output unit 3.

入力部1は、外部からオーディオ信号を入力する。入力部1に入力されたオーディオ信号は、信号処理部2に入力される。なお、この例では、代表して1チャンネルのオーディオ信号だけを示すが、実際には各チャンネルについてそれぞれ信号処理部2を備え、チャンネル毎に信号処理を行うことが好ましい。   The input unit 1 inputs an audio signal from the outside. The audio signal input to the input unit 1 is input to the signal processing unit 2. In this example, only one channel of the audio signal is shown as a representative, but it is actually preferable to provide the signal processing unit 2 for each channel and perform signal processing for each channel.

信号処理部2は、本発明のオーディオ信号調整回路に相当する。信号処理部2は、制御部5、音量ボリューム10、第1ラウドネスボリューム11、および第2ラウドネスボリューム12、ゲイン調整部15、およびラウドネス補正部16を備えている。   The signal processing unit 2 corresponds to the audio signal adjustment circuit of the present invention. The signal processing unit 2 includes a control unit 5, a volume volume 10, a first loudness volume 11, a second loudness volume 12, a gain adjustment unit 15, and a loudness correction unit 16.

ゲイン調整部15は、入力部1から入力されたオーディオ信号のレベルを調整する。レベル調整されたオーディオ信号は、出力部3に出力される。出力部3から出力されたオーディオ信号は、不図示のパワーアンプ等で増幅され、スピーカに出力される。   The gain adjusting unit 15 adjusts the level of the audio signal input from the input unit 1. The level-adjusted audio signal is output to the output unit 3. The audio signal output from the output unit 3 is amplified by a power amplifier (not shown) or the like and output to the speaker.

ラウドネス補正部16は、ゲイン調整部15でレベル調整されたオーディオ信号を入力する。ラウドネス補正部16は、入力されたオーディオ信号に所定の周波数特性を与える。周波数特性が付与されたオーディオ信号は、ゲイン調整部15にフィードバックされる。   The loudness correction unit 16 inputs the audio signal whose level has been adjusted by the gain adjustment unit 15. The loudness correction unit 16 gives a predetermined frequency characteristic to the input audio signal. The audio signal to which the frequency characteristic is given is fed back to the gain adjusting unit 15.

図2は、ゲイン調整部15およびラウドネス補正部16からなる音量調整回路の構成を示す図である。ゲイン調整部15は、メイン電子ボリューム20、ラインアンプ21、およびフィードバック用抵抗31を有する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a volume adjustment circuit including the gain adjustment unit 15 and the loudness correction unit 16. The gain adjustment unit 15 includes a main electronic volume 20, a line amplifier 21, and a feedback resistor 31.

メイン電子ボリューム20は、本発明の第1ゲイン調整回路に相当し、ラインアンプ21のゲインを調整する。メイン電子ボリューム20は、入力ライン(図中のIN)、ラインアンプ21の非反転入力端子(図中の+)、およびグランドライン(図中のGND)に接続される。したがって、メイン電子ボリューム20は、グランド端子が一体化された汎用の電子ボリュームを用いることができる。メイン電子ボリューム20は、マイコンである制御部5を接続することにより容易に制御することができる。メイン電子ボリューム20は、制御部5により、音量ボリューム10(本発明の音量設定受付部に相当する。)の音量設定値に応じたゲインに設定される。   The main electronic volume 20 corresponds to the first gain adjustment circuit of the present invention, and adjusts the gain of the line amplifier 21. The main electronic volume 20 is connected to an input line (IN in the drawing), a non-inverting input terminal (+ in the drawing) of the line amplifier 21, and a ground line (GND in the drawing). Accordingly, the main electronic volume 20 can be a general-purpose electronic volume in which ground terminals are integrated. The main electronic volume 20 can be easily controlled by connecting the control unit 5 which is a microcomputer. The main electronic volume 20 is set by the control unit 5 to a gain corresponding to the volume setting value of the volume volume 10 (corresponding to the volume setting reception unit of the present invention).

ラインアンプ21は、本発明のアンプに相当し、オーディオ信号ラインに接続される増幅回路である。ラインアンプ21の出力端子は、フィードバック用抵抗31を介して反転入力端子(図中の−)にネガティブフィードバックされ、オーディオ信号が増幅される。また、ラインアンプ21の出力端子は、出力ライン(図中のOUT)およびラウドネス補正部16に接続される。   The line amplifier 21 corresponds to the amplifier of the present invention and is an amplifier circuit connected to the audio signal line. The output terminal of the line amplifier 21 is negatively fed back to the inverting input terminal (-in the figure) via the feedback resistor 31, and the audio signal is amplified. The output terminal of the line amplifier 21 is connected to the output line (OUT in the figure) and the loudness correction unit 16.

ラウドネス補正部16は、ラウドネス素子50、ラウドネス補正用電子ボリューム22、バッファアンプ23、およびフィードバック用抵抗32を備えている。   The loudness correction unit 16 includes a loudness element 50, a loudness correction electronic volume 22, a buffer amplifier 23, and a feedback resistor 32.

ラウドネス素子50は、本発明のラウドネス処理部に相当し、RC回路によるバンドパスフィルタとなっている。ここでは、ラウドネス素子50は、1kHzをピークとして低域および高域が減衰するような時定数が設定されている。すなわち、ラウドネス素子50は、等ラウドネス曲線の逆特性に対応する周波数特性を有する。ただし、ラウドネス素子50の周波数特性は、等ラウドネス曲線の逆特性に完全に一致させる必要はない。低域および高域が減衰し、中域とのレベル差が生じる特性であれば、「等ラウドネス曲線に対応する周波数特性」に該当する。   The loudness element 50 corresponds to the loudness processing unit of the present invention, and is a band-pass filter using an RC circuit. Here, the loudness element 50 is set with a time constant such that the low range and the high range are attenuated with a peak of 1 kHz. That is, the loudness element 50 has a frequency characteristic corresponding to the inverse characteristic of the equal loudness curve. However, the frequency characteristic of the loudness element 50 does not need to be completely matched with the inverse characteristic of the equal loudness curve. A characteristic in which the low range and the high range are attenuated and a level difference from the mid range is generated corresponds to “a frequency characteristic corresponding to an equal loudness curve”.

ラウドネス補正用電子ボリューム22は、本発明の第2ゲイン調整回路に相当し、回路バッファアンプ23のゲインを調整する。ラウドネス補正用電子ボリューム22は、ラウドネス素子50、バッファアンプ23の非反転入力端子、およびグランドラインに接続される。したがって、ラウドネス補正用電子ボリューム22は、グランド端子が一体化された汎用の電子ボリュームを用いることができる。ラウドネス補正用電子ボリューム22は、マイコンである制御部5を接続することにより容易に制御することができる。   The loudness correction electronic volume 22 corresponds to the second gain adjustment circuit of the present invention, and adjusts the gain of the circuit buffer amplifier 23. The loudness correcting electronic volume 22 is connected to the loudness element 50, the non-inverting input terminal of the buffer amplifier 23, and the ground line. Therefore, a general-purpose electronic volume with an integrated ground terminal can be used as the loudness correction electronic volume 22. The loudness correcting electronic volume 22 can be easily controlled by connecting the control unit 5 which is a microcomputer.

バッファアンプ23は、インピーダンス調整用回路であり、ゲイン調整部15側の信号がラウドネス補正部16の出力側に影響を及ぼさないようにするためのアンプである。バッファアンプ23の出力端子は、自身の反転入力端子、およびフィードバック用抵抗32を介してラインアンプ21の反転入力端子に接続される。   The buffer amplifier 23 is an impedance adjustment circuit, and is an amplifier for preventing the signal on the gain adjustment unit 15 side from affecting the output side of the loudness correction unit 16. The output terminal of the buffer amplifier 23 is connected to the inverting input terminal of the line amplifier 21 via its own inverting input terminal and the feedback resistor 32.

これにより、ラウドネス素子50の出力信号は、ラインアンプ21にネガティブフィードバックされることになる。上述のように、ラウドネス素子50は、等ラウドネス曲線の逆特性に対応する周波数特性を有する。ラインアンプ21の出力は、ラウドネス素子50の出力がネガティブフィードバックされることにより、低域および高域のレベルが増大する。すなわち、ラインアンプ21の出力は、ラウドネス素子50からラインアンプ21への入力量(フィードバック量)が大きくなるほど低域および高域のレベルが増大して、等ラウドネス曲線の特性に対応する周波数特性を有し、ラウドネス補正が行われることになる。   As a result, the output signal of the loudness element 50 is negatively fed back to the line amplifier 21. As described above, the loudness element 50 has a frequency characteristic corresponding to the inverse characteristic of the equal loudness curve. The output of the line amplifier 21 is increased in low and high frequency levels by negative feedback of the output of the loudness element 50. That is, the output of the line amplifier 21 has a frequency characteristic corresponding to the characteristic of the equal loudness curve, as the input amount (feedback amount) from the loudness element 50 to the line amplifier 21 increases, the level of the low and high frequencies increases. And loudness correction is performed.

図3は、周波数特性の一例を示す図である。同図のグラフの横軸は周波数に対応し、縦軸はゲインに対応する。例えば、ラウドネス素子50からのフィードバック量が0である場合、ラインアンプ21の出力するオーディオ信号の周波数特性は、完全にフラットである(図中の15dBで示されたラインに相当する)。これに対し、ラウドネス素子50からのフィードバック量が大きくなるほど、ラインアンプ21の周波数特性は、中域成分と低域成分および高域成分とのレベル差が生じるようになっている。例えば、最もフィードバック量が大きい場合には、ラインアンプ21の出力は、1kHzを基準(−5dB)として、低域成分(10Hz)と20dB程度のレベル差が生じ、高域成分(10kHz)と10dB程度のレベル差が生じるようになっている。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics. The horizontal axis of the graph in the figure corresponds to the frequency, and the vertical axis corresponds to the gain. For example, when the feedback amount from the loudness element 50 is 0, the frequency characteristic of the audio signal output from the line amplifier 21 is completely flat (corresponding to a line indicated by 15 dB in the figure). On the other hand, as the amount of feedback from the loudness element 50 increases, the frequency characteristics of the line amplifier 21 cause a level difference between the mid-frequency component, the low-frequency component, and the high-frequency component. For example, when the feedback amount is the largest, the output of the line amplifier 21 has a level difference of about 20 dB from the low frequency component (10 Hz) with 1 kHz as a reference (−5 dB), and the high frequency component (10 kHz) and 10 dB. A level difference of about a degree is generated.

したがって、ラウドネス素子50のフィードバック量が大きくなるほど中域成分に対して低域成分および高域成分を持ち上げるラウドネス補正が強く行われることになる。   Therefore, the loudness correction for raising the low-frequency component and the high-frequency component with respect to the mid-frequency component becomes stronger as the feedback amount of the loudness element 50 increases.

そして、ラウドネス素子50のフィードバック量は、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインを調整することにより設定する。ラウドネス補正用電子ボリューム22は、制御部5に接続され、当該制御部5により音量ボリューム10の音量設定値に応じたゲインに設定される。   The feedback amount of the loudness element 50 is set by adjusting the gain of the loudness correction electronic volume 22. The loudness correction electronic volume 22 is connected to the control unit 5, and the control unit 5 sets the gain according to the volume setting value of the volume volume 10.

図4(A)は、音量ボリュームとラウドネス補正量との関係を示す図である。図4(A)に示すグラフの横軸は音量ボリューム10の音量設定値に対応し、縦軸は第1ラウドネスボリューム11の設定値に対応する。図4(A)中の黒点に示すように、例えば音量ボリューム10の音量設定値が15dBから5dBまで小さくなった場合、制御部5は、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインを上げ、ラウドネス素子50のフィードバック量を大きくし、ラウドネス補正を行う。さらに、例えば音量ボリューム10の音量設定値が−5dBまで小さくなった場合、制御部5は、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインをさらに上げ、ラウドネス素子50のフィードバック量を大きくし、ラウドネス補正量を大きくする。   FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the volume and the loudness correction amount. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4A corresponds to the volume setting value of the volume volume 10, and the vertical axis corresponds to the setting value of the first loudness volume 11. As shown by the black dots in FIG. 4A, for example, when the volume setting value of the volume volume 10 is reduced from 15 dB to 5 dB, the control unit 5 increases the gain of the loudness correction electronic volume 22 to increase the loudness element 50. Increase the feedback amount and perform loudness correction. Further, for example, when the volume setting value of the volume volume 10 is reduced to −5 dB, the control unit 5 further increases the gain of the loudness correction electronic volume 22, increases the feedback amount of the loudness element 50, and increases the loudness correction amount. Enlarge.

ただし、ラウドネス素子50のフィードバック量を大きくし、ラウドネス補正量を大きくすると、低域成分および高域成分を持ち上げられた分だけ聴感上の音量が大きくなり、ユーザが意図する音量変化が得られない場合がある。そこで、制御部5は、ラウドネス補正により聴感上の音量が上昇する分を補償するゲインをメイン電子ボリューム20設定する。例えば、音量ボリューム10の音量設定値を15dBから5dBまで−10dBだけ変化させたとき、ラウドネス補正を行うことにより聴感上の音量が2dB上昇すると仮定する。この場合、制御部5は、メイン電子ボリューム20のゲインを−12dB変化させて、3dBに設定する。すると、聴感上の音量変化は−10dBとなり、ユーザの意図する音量変化を実現しながら適切なラウドネス補正を行うことができる。ただし、メイン電子ボリューム20のゲインを3dBに設定する(−12dB変化させる)場合であっても、LED等の表示部(不図示)に表示される音量設定値は、5dBのまま(−10dB変化させる)として、ユーザが意図する音量設定値に変化させたように認識させる。   However, if the feedback amount of the loudness element 50 is increased and the loudness correction amount is increased, the volume of the audibility increases by the amount by which the low-frequency component and the high-frequency component are lifted, and the volume change intended by the user cannot be obtained. There is a case. Therefore, the control unit 5 sets the main electronic volume 20 as a gain that compensates for the increase in the audible volume due to the loudness correction. For example, it is assumed that when the volume setting value of the volume volume 10 is changed by −10 dB from 15 dB to 5 dB, the audible volume increases by 2 dB by performing the loudness correction. In this case, the control unit 5 changes the gain of the main electronic volume 20 by −12 dB and sets it to 3 dB. Then, the volume change in the sense of hearing becomes -10 dB, and appropriate loudness correction can be performed while realizing the volume change intended by the user. However, even when the gain of the main electronic volume 20 is set to 3 dB (changes −12 dB), the volume setting value displayed on the display unit (not shown) such as an LED remains 5 dB (changes −10 dB). For the user to recognize as if the user has changed the sound volume setting value to the intended value.

このようにして、制御部5は、音量ボリューム10の音量設定値に応じてラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインを設定し、音量ボリューム10の音量設定値に連動して適切なラウドネス補正を行う。これにより、ユーザは、音量ボリューム10を操作するだけで、聴感上の特性に応じた適切なラウドネス補正が行われることになる。   In this way, the control unit 5 sets the gain of the loudness correction electronic volume 22 in accordance with the volume setting value of the volume volume 10 and performs appropriate loudness correction in conjunction with the volume setting value of the volume volume 10. As a result, the user can operate the volume volume 10 to perform appropriate loudness correction according to the audible characteristics.

なお、図4(A)においては、音量設定値の変化に応じてステップ状にラウドネス補正量を変化させる例を示しているが、音量設定値の変化に応じて連続的にラウドネス補正量を変化させるようにしてもよい。ステップ状にラウドネス補正量を変化させる場合、音量設定値と、ラウドネス補正量(ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲイン)との関係は、例えば制御部5のメモリ(不図示)にテーブルとして記憶しておく。制御部5は、音量ボリューム10の音量設定値で当該テーブルを読み出すことで、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインを設定することができる。また、連続的にラウドネス補正量を変化させる場合、音量設定値と、ラウドネス補正量(ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲイン)との関係を示す関数を規定しておくことにより、都度演算することで適切なラウドネス補正量(ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲイン)を設定することができる。例えば、メイン電子ボリューム20のゲインGaとラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインGbの関係がGa=20−Gbになると仮定すると、メイン電子ボリューム20のゲインGaを15dBから5dBに変化させると、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインGbを15dBから5dBに変化させる。   4A shows an example in which the loudness correction amount is changed stepwise in accordance with the change in the volume setting value. However, the loudness correction amount is continuously changed in accordance with the change in the volume setting value. You may make it make it. When the loudness correction amount is changed stepwise, the relationship between the volume setting value and the loudness correction amount (gain of the loudness correction electronic volume 22) is stored as a table in a memory (not shown) of the control unit 5, for example. deep. The control unit 5 can set the gain of the loudness correction electronic volume 22 by reading the table with the volume setting value of the volume volume 10. In addition, when the loudness correction amount is continuously changed, a function indicating the relationship between the sound volume setting value and the loudness correction amount (gain of the loudness correction electronic volume 22) is defined, thereby calculating each time. An appropriate loudness correction amount (gain of the electronic volume 22 for loudness correction) can be set. For example, assuming that the relationship between the gain Ga of the main electronic volume 20 and the gain Gb of the loudness correction electronic volume 22 is Ga = 20−Gb, the loudness correction is performed when the gain Ga of the main electronic volume 20 is changed from 15 dB to 5 dB. The gain Gb of the electronic volume 22 is changed from 15 dB to 5 dB.

次に、図4(B)は、第1ラウドネスボリューム11の変化とラウドネス補正量との関係を示す図である。図4(B)の例では、第1ラウドネスボリューム11(本発明の第1ラウドネス補正量受付部に相当する。)に連動してラウドネス補正量を変化させることにより、同じ音量設定値でもラウドネス補正量を手動で変更できるようにする態様である。制御部5は、図4(B)中の黒点に示すように、音量ボリューム10の音量設定値が変化しない場合でも、第1ラウドネスボリューム11の設定値が大きくなると、ラウドネス補正用電子ボリューム22のゲインを上げ、ラウドネス素子50のフィードバック量を大きくし、ラウドネス補正量を大きくする。必要なラウドネス補正量は、音量設定値の違いだけではなく、オーディオ装置の定格出力、ゲイン、スピーカの能率、または聴取位置の違いによっても異なる。したがって、図4(B)の例では、第1ラウドネスボリューム11の設定値に連動してラウドネス補正量を変化させることにより、オーディオ装置の定格出力、ゲイン、スピーカの能率、または聴取位置の違いを補償できるようにしている。また、図4(B)の例でも、制御部5は、ラウドネス補正を大きくしたことにより聴感上の音量が上昇する分を補償するゲインをメイン電子ボリューム20設定する。例えば、ラウドネス補正を大きくしたことにより聴感上の音量が2dB上昇すると仮定した場合、制御部5は、メイン電子ボリューム20のゲインを−2dB変化させて13dBに設定する。   Next, FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the change in the first loudness volume 11 and the loudness correction amount. In the example of FIG. 4B, the loudness correction is performed at the same volume setting value by changing the loudness correction amount in conjunction with the first loudness volume 11 (corresponding to the first loudness correction amount receiving unit of the present invention). This is an aspect in which the amount can be changed manually. As shown by the black dots in FIG. 4B, the control unit 5 does not change the volume setting value of the volume volume 10, but if the setting value of the first loudness volume 11 increases, The gain is increased, the feedback amount of the loudness element 50 is increased, and the loudness correction amount is increased. The required loudness correction amount differs depending not only on the volume setting value but also on the rated output of the audio device, gain, speaker efficiency, or listening position. Therefore, in the example of FIG. 4B, the difference in the rated output of the audio device, the gain, the efficiency of the speaker, or the listening position is changed by changing the loudness correction amount in conjunction with the set value of the first loudness volume 11. I am trying to compensate. Also in the example of FIG. 4B, the control unit 5 sets the main electronic volume 20 for a gain that compensates for the increase in the audible volume due to the increased loudness correction. For example, if it is assumed that the loudness correction increases and the audible volume increases by 2 dB, the control unit 5 changes the gain of the main electronic volume 20 to -2 dB and sets it to 13 dB.

なお、図4(B)に示した例では、音量設定値が非常に大きい場合または非常に小さい場合(例えばMaxまたはMinの場合)、第1ラウドネスボリューム11の設定値を変化させてもラウドネス補正量が変化しないが、図5に示すように、どの音量設定値においても、第1ラウドネスボリューム11の設定値の変化に連動してラウドネス補正量を変化させる態様としてもよい。   In the example shown in FIG. 4B, when the volume setting value is very large or very small (for example, Max or Min), the loudness correction is performed even if the setting value of the first loudness volume 11 is changed. Although the amount does not change, as shown in FIG. 5, the loudness correction amount may be changed in conjunction with the change of the setting value of the first loudness volume 11 at any volume setting value.

次に、図6(A)および図6(B)は、第2ラウドネスボリューム12を変化させたときの音量ボリュームとラウドネス補正量との関係を示す図である。制御部5は、第2ラウドネスボリューム12(本発明の第2ラウドネス補正量受付部に相当する。)が変化したとき、音量ボリューム10に連動して変化するラウドネス補正量の変化を緩やかにしたり、急峻にしたりする。例えば、図6(A)に示すように、音量ボリューム10の音量設定値を15dBから5dBまで変化させたとき、ラウドネス補正量が2段階変化する場合において、第2ラウドネスボリューム12の設定値を大きくする(または小さくする)と、音量ボリューム10に連動して変化するラウドネス補正量の変化を緩やかにして、ラウドネス補正量が1段階だけ変化するように設定する。   Next, FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the relationship between the volume and the loudness correction amount when the second loudness volume 12 is changed. When the second loudness volume 12 (corresponding to the second loudness correction amount receiving unit of the present invention) changes, the control unit 5 loosens the change in the loudness correction amount that changes in conjunction with the volume volume 10, Or steep. For example, as shown in FIG. 6A, when the volume setting value of the volume volume 10 is changed from 15 dB to 5 dB, when the loudness correction amount changes in two steps, the setting value of the second loudness volume 12 is increased. When it is set (or made smaller), the loudness correction amount that changes in conjunction with the volume volume 10 is moderated, and the loudness correction amount is set to change by one step.

このように、本実施形態のオーディオ信号調整回路は、ユーザの好みによって、音量ボリューム10に連動して変化するラウドネス補正量の変化を緩やかにしたり、急峻にしたりすることができる。   As described above, the audio signal adjustment circuit of the present embodiment can make the change in the loudness correction amount that changes in conjunction with the volume volume 10 moderate or steep, depending on the user's preference.

次に、図7は、応用例に係る音量ボリュームとラウドネス補正量との関係を示す図である。この例では、利用頻度が比較的高い中音量の領域では第1ラウドネスボリューム11の設定値の変化に対するラウドネス補正量の変化を緩やかにして、利用頻度が比較的低い最大音量または最小音量に近い領域では第1ラウドネスボリューム11の変化に対するラウドネス補正量の変化を急激にしている。これにより利用頻度が比較的高い中音量の領域では第1ラウドネスボリューム11を大きく動かしてもラウドネス補正量の変化が小さいため、ユーザにとってはより細やかな調整が容易となり、操作性が向上する。   Next, FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a volume and a loudness correction amount according to an application example. In this example, in a medium volume region where the usage frequency is relatively high, a change in the loudness correction amount with respect to a change in the setting value of the first loudness volume 11 is moderated, and a region near the maximum volume or the minimum volume where the usage frequency is relatively low. Then, the change of the loudness correction amount with respect to the change of the first loudness volume 11 is made abrupt. As a result, in a medium volume area where the usage frequency is relatively high, even if the first loudness volume 11 is moved greatly, the change in the loudness correction amount is small, so that fine adjustment is facilitated for the user, and operability is improved.

なお、図3の回路構成では、ラウドネス素子50が等ラウドネス曲線の逆特性に対応する周波数特性を有し、ラインアンプ21にネガティブフィードバックさせる例を示したが、例えば、ラウドネス素子50の出力をラインアンプ21の正相側に入力することも可能であるし、逆相アンプを用いて入力オーディオ信号およびラウドネス素子50の出力をラインアンプ21の逆相側に入力する回路としてもよい。これら回路構成としても、音量設定値に連動したラウドネス補正を行うことができる。   In the circuit configuration of FIG. 3, the example in which the loudness element 50 has a frequency characteristic corresponding to the inverse characteristic of the equal loudness curve and is negatively fed back to the line amplifier 21 has been shown. It is possible to input to the positive phase side of the amplifier 21, or a circuit to input the input audio signal and the output of the loudness element 50 to the negative phase side of the line amplifier 21 using a negative phase amplifier. Even with these circuit configurations, loudness correction linked to the sound volume setting value can be performed.

1…入力部
2…信号処理部
3…出力部
5…制御部
10…音量ボリューム
11…第1ラウドネスボリューム
12…第2ラウドネスボリューム
15…ゲイン調整部
16…ラウドネス補正部
20…メイン電子ボリューム
21…ラインアンプ
22…ラウドネス補正用電子ボリューム
23…バッファアンプ
50…ラウドネス素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input part 2 ... Signal processing part 3 ... Output part 5 ... Control part 10 ... Volume volume 11 ... First loudness volume 12 ... Second loudness volume 15 ... Gain adjustment part 16 ... Loudness correction part 20 ... Main electronic volume 21 ... Line amplifier 22 ... Loudness correction electronic volume 23 ... Buffer amplifier 50 ... Loudness element

Claims (5)

音量設定値を受け付ける音量設定受付部と、
オーディオ信号が入力されるアンプと、
前記アンプのゲインを調整する第1ゲイン調整回路と、
前記アンプの出力に接続され、所定の周波数特性を有するラウドネス処理部と、
を備えたオーディオ信号調整回路であって、
前記ラウドネス処理部の出力が、前記アンプに入力され、
前記ラウドネス処理部から前記アンプへの入力量を変更する第2ゲイン調整回路と、
前記音量設定受付部で受け付けた前記音量設定値に応じて、前記第1ゲイン調整回路および前記第2ゲイン調整回路をそれぞれ制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするオーディオ信号調整回路。
A volume setting reception unit for receiving a volume setting value;
An amplifier to which an audio signal is input;
A first gain adjustment circuit for adjusting the gain of the amplifier;
A loudness processing unit connected to the output of the amplifier and having a predetermined frequency characteristic;
An audio signal conditioning circuit comprising:
The output of the loudness processing unit is input to the amplifier,
A second gain adjustment circuit for changing an input amount from the loudness processing unit to the amplifier;
A control unit for controlling each of the first gain adjustment circuit and the second gain adjustment circuit according to the volume setting value received by the volume setting reception unit;
An audio signal adjustment circuit comprising:
前記ラウドネス処理部は、等ラウドネス曲線の逆特性に対応する周波数特性を有し、
前記ラウドネス処理部の出力は、前記アンプにネガティブフィードバックされていることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ信号調整回路。
The loudness processing unit has a frequency characteristic corresponding to an inverse characteristic of an equal loudness curve,
The audio signal adjustment circuit according to claim 1, wherein an output of the loudness processing unit is negatively fed back to the amplifier.
ラウドネス補正量の設定を受け付ける第1ラウドネス補正量受付部を備え、
前記制御部は、前記第1ラウドネス補正量受付部で受け付けた前記ラウドネス補正量の設定に応じて、第2ゲイン調整回路における前記ラウドネス処理部から前記アンプへの入力量を変更する請求項1または請求項2に記載のオーディオ信号調整回路。
A first loudness correction amount receiving unit for receiving a setting of the loudness correction amount;
The control unit changes an input amount from the loudness processing unit in the second gain adjustment circuit to the amplifier according to the setting of the loudness correction amount received by the first loudness correction amount receiving unit. The audio signal adjustment circuit according to claim 2.
前記音量設定値の変化に対するラウドネス補正量の強さ設定を受け付ける第2ラウドネス補正量受付部を備え、
前記制御部は、前記第2ラウドネス補正量受付部で受け付けた前記ラウドネス補正量の強さ設定に応じて、前記第1ゲイン調整回路のゲイン変更量に対する前記第2ゲイン調整回路のゲイン変更量を制御する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のオーディオ信号調整回路。
A second loudness correction amount receiving unit for receiving a loudness correction amount strength setting with respect to a change in the volume setting value;
The control unit sets a gain change amount of the second gain adjustment circuit with respect to a gain change amount of the first gain adjustment circuit according to the intensity setting of the loudness correction amount received by the second loudness correction amount reception unit. 4. The audio signal adjustment circuit according to claim 1, wherein the audio signal adjustment circuit is controlled.
前記制御部は、前記ラウドネス処理部および前記第2ゲイン調整回路による音量変化を補償するゲインを第1ゲイン調整回路に設定する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のオーディオ信号調整回路。   5. The audio signal adjustment circuit according to claim 1, wherein the control unit sets, in the first gain adjustment circuit, a gain that compensates for a volume change by the loudness processing unit and the second gain adjustment circuit.
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