(57)【要約】      （修正有）【課題】スピーカからの破綻音を防止するために、音声信号のレベルを制限したとしても、音楽性がなくならない音量を得る信号処理装置を提供する。【解決手段】信号処理装置は、ＬＰＦ処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する第１ＤＲＣ処理と、ＢＰＦ処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する第２ＤＲＣ処理と、ＨＰＦ処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する第３ＤＲＣ処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行う。信号処理装置は、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮せず、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、
前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする信号処理装置。
【請求項７】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記第２ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする請求項６又は７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と前記第２バンドパスフィルター処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、且つ、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域にシフトすることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１バンドパスフィルター処理の遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、
前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、
前記ローパスフィルター処理、前記第１バンドパスフィルター処理、前記第２バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、
前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、スコーカーに出力され、
前記第４圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする信号処理装置。
【請求項１４】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項１３に記載の信号処理装置。
【請求項１５】
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上でない場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項１４に記載の信号処理装置。
【請求項１６】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、をさらに行い、
前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１７】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項１８】
前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項１７に記載の信号処理装置。
【請求項１９】
前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮せず、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の信号処理装置。
【請求項２０】
前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、
前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項２１】
受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２２】
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする請求項２１に記載の信号処理装置。
【請求項２３】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の信号処理装置。
【請求項２４】
前記第１ボリューム値におけるボリューム値が所定値以上でない場合に、第１バンドパスフィルター処理、第２バンドパスフィルターの高域遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項２３に記載の信号処理装置。
【請求項２５】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、をさらに行い、
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項２６】
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、
前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記第２ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする請求項２５に記載の信号処理装置。
【請求項２７】
前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする請求項２５又は２６に記載の信号処理装置。
【請求項２８】
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と前記第２バンドパスフィルター処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、且つ、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域にシフトすることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項２９】
前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１バンドパスフィルター処理の遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項２６に記載の信号処理装置。
【請求項３０】
前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、
前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、
前記ローパスフィルター処理、前記第１バンドパスフィルター処理、前記第２バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項３１】
前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、
前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、スコーカーに出力され、
前記第４圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする請求項２１〜３０のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項３２】
請求項１〜３１のいずれか１項に記載の信号処理装置と、
前記信号処理装置からの音声信号が入力されるスピーカーと、
を備えることを特徴とするスピーカー装置。
【請求項３３】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、を行い、
前記第１圧縮処理、前記第２圧縮処理、前記第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理の遮断周波数を変更することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３４】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする信号処理方法。
【請求項３５】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３６】
受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする信号処理方法。
【請求項３７】
受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、
前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする信号処理方法。
【請求項３８】
音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、
音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、
音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、
前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、
前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、
前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、を行い、
前記第１圧縮処理、前記第２圧縮処理、前記第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理の遮断周波数を変更することを特徴とする信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号に信号処理を行う信号処理装置、信号処理方法、及び、信号処理装置を備えるスピーカー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を増幅し、増幅した音声を出力する増幅器（アンプ）付スピーカー（以下、「パワードスピーカー」という。）がある。パワードスピーカーにおいて、音量最大等の大音量再生時に、スピーカーから破綻音が発生すると、海外（特にアメリカ）では、欠陥品とみなされ、商品性がなくなってしまう。そこで、パワードスピーカーでは、破綻音が発生しないように、信号処理装置（例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））により、音声信号にＤＲＣ（Dynamic Range Control）を行うことが必須となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
３ウェイ（ウーファー、スコーカー、ツイーター）のマルチアンプ駆動のパワードスピーカーでは、ウーファー、スコーカー、ツイーターそれぞれのユニットの耐入力以上の信号が入らないように、ＤＲＣにより制限をかけることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０２６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、音声信号にＤＲＣを行うと、圧縮された音になりがちであり、音楽性が急になくなる。また、ＤＲＣで制限されてしまうと、そこで頭打ちとなり、音量が上げられなくなる。
【０００６】
本発明の目的は、破綻音を防止するために、音声信号のレベルを制限したとしても、音楽性がなくならない音量を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の信号処理装置は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第３圧縮処理において、ハイパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、合成処理が行われた音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからも高域成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。このため、破綻音を防止するために、音声信号のレベルが制限された場合でも、音楽性がなくならない音量を得ることが可能となる。
【０００９】
第２の発明の信号処理装置は、第１の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、第１圧縮処理において、ローパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第３圧縮処理において、ハイパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされ、且つ、低域イコライジング処理の低域遮断周波数が上げられる。これにより、合成処理が行われた音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからも高域成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができ、また、ウーファー出力の破綻が防止される。
【００１１】
第３の発明の信号処理装置は、第２の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００１２】
第４の発明の信号処理装置は、第１又は第２の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮せず、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００１３】
第５の発明の信号処理装置は、第１〜第４のいずれかの発明の信号処理装置において、前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする。
【００１４】
第６の発明の信号処理装置は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする。
【００１５】
本発明では、第３圧縮処理において、第２バンドパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更される。これにより、合成処理が行われた音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、スコーカー帯域の音圧を増強することができる。このため、破綻音を防止するために、音声信号のレベルが制限された場合でも、音楽性がなくならない音量を得ることが可能となる。
【００１６】
第７の発明の信号処理装置は、第６の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記第２ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００１７】
本発明では、第１圧縮処理において、ローパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第３圧縮処理において、第２バンドパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更され、且つ、低域イコライジング処理の低域遮断周波数が上げられる。これにより、合成処理が行われた音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、スコーカー帯域の音圧を増強することができ、また、ウーファー出力の破綻が防止される。
【００１８】
第８の発明の信号処理装置は、第６又は第７の発明の信号処理装置において、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、第４圧縮処理において、ハイパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、第２バンドパスフィルター処理が行われた音声信号が、スコーカーから出されれば、スコーカーからツイーター帯域の成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。
【００２０】
第９の発明の信号処理装置は、第６〜第８のいずれかの発明の信号処理装置において、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と前記第２バンドパスフィルター処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、且つ、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域にシフトすることを特徴とする。
【００２１】
本発明では、第３圧縮処理において、第２バンドパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第４圧縮処理において、ハイパスフィルター処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と第２バンドパスフィルター処理の低域遮断周波数とが高域にシフトされ、且つ、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が高域にシフトされる。これにより、合成処理が行われた音声信号がウーファーに出力されれば、ウーファーでスコーカー帯域の成分が補われるとともに、スコーカーの破綻が防止される。また、第２バンドパスフィルター処理が行われた音声信号が、スコーカーから出されれば、スコーカーからツイーター帯域の成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。
【００２２】
第１０の発明の信号処理装置は、第７の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１バンドパスフィルター処理の遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００２３】
第１１の発明の信号処理装置は、第６〜第１０のいずれかの発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記第１バンドパスフィルター処理、前記第２バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００２４】
第１２の発明の信号処理装置は、第６〜第１１のいずれかの発明の信号処理装置において、前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、スコーカーに出力され、前記第４圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする。
【００２５】
第１３の発明の信号処理装置は、受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００２６】
本発明では、第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、合成処理された音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからも高域成分が出力されるため、最大音量を稼ぐことができる。
【００２７】
第１４の発明の信号処理装置は、第１３の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００２８】
第１５の発明の信号処理装置は、第１４の発明の信号処理装置において、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上でない場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００２９】
第１６の発明の信号処理装置は、第１３〜第１５のいずれかの発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、をさらに行い、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００３０】
第１７の発明の信号処理装置は、第１６の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００３１】
第１８の発明の信号処理装置は、第１７の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数、及び、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００３２】
第１９の発明の信号処理装置は、第１６又は第１７の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮せず、且つ、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００３３】
第２０の発明の信号処理装置は、第１３〜第１９のいずれかの発明の信号処理装置において、前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする。
【００３４】
第２１の発明の信号処理装置は、受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする。
【００３５】
本発明では、第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数が、第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更される。これにより、合成処理が行われた音声信号が、ウーファーに出力されれば、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、最大音量を稼ぐことができる。
【００３６】
第２２の発明の信号処理装置は、第２１の発明の信号処理装置において、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００３７】
第２３の発明の信号処理装置は、第２１又は第２２の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００３８】
第２４の発明の信号処理装置は、第２３の発明の信号処理装置において、前記第１ボリューム値におけるボリューム値が所定値以上でない場合に、第１バンドパスフィルター処理、第２バンドパスフィルターの高域遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００３９】
第２５の発明の信号処理装置は、第２１〜第２４のいずれかの発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、をさらに行い、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする。
【００４０】
第２６の発明の信号処理装置は、第２５の発明の信号処理装置において、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号の低域成分をブーストする低域イコライジング処理をさらに行い、前記第１圧縮処理において、前記ローパスフィルターを行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第３圧縮処理において、前記第２ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、且つ、前記低域イコライジング処理の低域遮断周波数を上げることを特徴とする。
【００４１】
第２７の発明の信号処理装置は、第２５又は第２６の発明の信号処理装置において、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００４２】
第２８の発明の信号処理装置は、第２５〜第２７のいずれかの発明の信号処理装置において、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と前記第２バンドパスフィルター処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、且つ、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００４３】
第２９の発明の信号処理装置は、第２６の発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１バンドパスフィルター処理の遮断周波数、及び、低域イコライジング処理の低域遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００４４】
第３０の発明の信号処理装置は、第２５〜第２９のいずれかの発明の信号処理装置において、前記第２圧縮処理において、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、前記第４圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記第１バンドパスフィルター処理、前記第２バンドパスフィルター処理、及び、前記ハイパスフィルター処理における遮断周波数を変更しないことを特徴とする。
【００４５】
第３１の発明の信号処理装置は、第２１〜第３０のいずれかの発明の信号処理装置において、前記合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力され、前記第３圧縮処理が行われた音声信号は、スコーカーに出力され、前記第４圧縮処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力されることを特徴とする。
【００４６】
第３２の発明のスピーカー装置は、第１〜第３１のいずれかの発明の信号処理装置と、前記信号処理装置からの音声信号が入力されるスピーカーと、を備えることを特徴とする。
【００４７】
第３３の発明の信号処理方法は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、を行い、前記第１圧縮処理、前記第２圧縮処理、前記第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理の遮断周波数を変更することを特徴とする。
【００４８】
本発明では、第１圧縮処理、第２圧縮処理、第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号が圧縮される場合に、ローパスフィルター処理、バンドパスフィルター処理、ハイパスフィルター処理の遮断周波数が変更される。これにより、スピーカーユニットに出力される音声信号成分において、重複する帯域ができるため、再生するユニットが増え、最大音量を増やすことができる。
【００４９】
第３４の発明の信号処理方法は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第３圧縮処理において、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００５０】
第３５の発明の信号処理方法は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第４圧縮処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第３圧縮処理において、前記第２バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする。
【００５１】
第３６の発明の信号処理方法は、受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を高域に伸ばすことを特徴とする。
【００５２】
第３７の発明の信号処理方法は、受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する第１ボリューム処理と、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第１所定周波数帯域成分を抽出する第１バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の第２所定周波数帯域成分を抽出する第２バンドパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と、音声信号の第１所定周波数帯域成分と、を合成する合成処理と、を行い、前記第１ボリューム処理におけるボリューム値が所定値以上である場合に、前記第１バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数を、前記第２バンドパスフィルター処理の高域遮断周波数と同じ値に変更することを特徴とする。
【００５３】
第３８の発明の信号処理方法は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター処理と、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮処理と、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮処理と、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、前記ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮処理と、を行い、前記第１圧縮処理、前記第２圧縮処理、前記第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号を圧縮する場合に、前記ローパスフィルター処理、前記バンドパスフィルター処理、前記ハイパスフィルター処理の遮断周波数を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、破綻音を防止するために、音声信号のレベルが制限された場合でも、音楽性がなくならない音量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係るスピーカー装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態におけるＤＳＰによる信号処理を示す図である。
【図３】スピーカーユニットに出力される周波数帯域を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るＤＳＰの処理動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態におけるＤＳＰによる信号処理を示す図である。
【図６】スピーカーユニットに出力される周波数帯域を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るＤＳＰの処理動作を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係るＤＳＰの処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るスピーカー装置を示す図である。スピーカー装置１は、マイクロコンピューター２と、操作部３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４と、Ｄ／Ａコンバーター（以下、「ＤＡＣ」という。）５と、増幅器６と、スピーカー７と、無線モジュール８と、を備える。
【００５７】
マイクロコンピューター２は、スピーカー装置１を構成する各部を制御する。操作部３は、各種設定を受け付けるための操作キー等を有している。操作部３は、例えば、ユーザーによるボリューム調整を受け付けるためのボリュームノブを有している。ＤＳＰ４（信号処理装置）は、デジタル音声信号に信号処理を行う。ＤＳＰ４が行う信号処理については、後述する。ＤＡＣ５は、ＤＳＰ４が信号処理を行ったデジタル音声信号を、アナログ音声信号にＤ／Ａ変換する。増幅器６は、ＤＡＣ５がＤ／Ａ変換したアナログ音声信号を増幅する。増幅器６が増幅したアナログ音声信号は、スピーカー７に出力される。スピーカー７は、入力されるアナログ音声信号に基づいて、音声を出力する。無線モジュール８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格、Ｗｉ−Ｆｉ規格に従った無線通信を行うためのものである。
【００５８】
マイクロコンピューター２は、例えば、無線モジュール１０を介して、スマートフォン、デジタルオーディオプレーヤー等から送信されるデジタル音声信号を受信する。そして、マイクロコンピューター２は、受信したデジタル音声信号に、ＤＳＰ４により信号処理を行わせる。
【００５９】
（第１実施形態）
第１実施形態において、スピーカー７は、ツイーターとウーファーとを含む２ｗａｙスピーカーである。図２は、第１実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理を示す図である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整イコライジング処理（以下、「スピーカー調整ＥＱ処理」という。）、ローパスフィルター処理（以下、「ＬＰＦ処理」という。）、低域イコライジング処理（以下、低域ＥＱ処理という。）、減衰処理、第１ダイナミックレンジコントロール処理（以下、「ダイナミックレンジコントロール処理」を「ＤＲＣ処理」という。）、第２ＤＲＣ処理、第３ＤＲＣ処理、バンドパスフィルター処理（以下、「ＢＰＦ処理」という。）ハイパスフィルター処理（以下、「ＨＰＦ処理」という。）、第１ボリューム処理、第２ボリューム処理、合成処理を行う。
【００６０】
スピーカー調整ＥＱ処理は、スピーカーの特性に合わせて音声信号の周波数特性を調整する処理である。ＤＳＰ４は、入力される音声信号にスピーカー調整ＥＱ処理を行う。ＬＰＦ処理は、音声信号の低域成分を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号にＬＰＦ処理を行う。ＢＰＦ処理は、低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するである。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号にＢＰＦ処理を行う。ＨＰＦ処理は、音声信号の高域成分を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号にＨＰＦ処理を行う。低域ＥＱ処理は、音声信号の低域成分をブーストする処理である。ＤＳＰ４は、ＬＰＦ処理を行った音声信号に低域ＥＱ処理を行う。
【００６１】
第１ボリューム処理は、マイクロコンピューター２によって受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する処理である。ＤＳＰ４は、低域ＥＱ処理を行った音声信号の低域成分、ＢＰＦ処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分、ＨＰＦ処理を行った音声信号の高域成分に、第１ボリューム処理を行う。従って、第１ボリューム処理は、スピーカー７に出力される音声信号の全帯域成分に行われる。第１ボリュームは、いわゆるマスターボリュームに相当する。マイクロコンピューター２は、操作部３を介して、ユーザーによるボリューム値の指示を受け付ける。なお、ＬＰＦ処理で抽出する周波数は、スピーカーの最低共振周波数ｆ０以下を含むように設定することが好ましい。
【００６２】
減衰処理は、音声信号を減衰する処理である。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理を行った低域成分の音声信号に減衰処理を行う。第１ＤＲＣ処理（第１圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、低域ＥＱ処理を行った音声信号に第１ＤＲＣ処理を行う。
【００６３】
第２ボリューム処理は、マイクロコンピューター２によって受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する処理である。ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理を行った音声信号、ＨＰＦ処理を行った音声信号に第２ボリューム処理を行う。第２ＤＲＣ処理（第２圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、第２ボリューム処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分に、第２ＤＲＣ処理を行う。合成処理は、第１ＤＲＣ処理を行った音声信号と、第２ＤＲＣ処理を行った音声信号と、を合成する処理である。ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理を行った音声信号と、第２ＤＲＣ処理を行った音声信号と、に合成処理を行う。合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力される。
【００６４】
第３ＤＲＣ処理（第３圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、第２ボリューム処理を行った音声信号の高域成分に、第３ＤＲＣ処理を行う。第３ＤＲＣ処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力される。
【００６５】
本実施形態では、ＤＳＰ４は、破綻音を防止するために、ＤＲＣ処理により、音声信号のレベルを制限するが、音楽性がなくならない音量を得るため、ＤＲＣ処理において、音声信号を圧縮するか否かに基づいて、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。
【００６６】
図３は、スピーカーユニット（ウーファー、ツイーター）に出力される周波数帯域を示す図である。横軸は、周波数、縦軸は、音声信号のレベルを示している。オリジナルの周波数制御では、実線で示される周波数帯域の信号が、ウーファー、及び、ツイーターに出力される。
【００６７】
ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図３の（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。例えば、ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、破線で示す周波数に変更する。また、ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、図３の（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、図３の（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。
【００６８】
ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理において、ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【００６９】
図４は、第１実施形態に係るＤＳＰ４の処理動作を示すフローチャートである。ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１）。ここで、「ＤＲＣ処理がオン」とは、音声信号が所定のレベル以上であり、ＤＲＣ処理が実行される場合である。ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１：Ｎｏ）、第３ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ２）。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ２：Ｎｏ）、又は、第２ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、オリジナルの周波数制御を維持する（Ｓ４）。
【００７０】
ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、第１ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ４）。ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす（Ｓ５）。一方、ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、低域ＥＱの低域遮断周波数を上げ、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす（Ｓ６）。
ＤＳＰ４は、Ｓ３、Ｓ５、又は、Ｓ６の処理の後、Ｓ１の処理を実行する。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態では、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、ウーファーからも高域成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。このため、破綻音を防止するために、音声信号のレベルが制限された場合でも、音楽性がなくならない音量を得ることが可能となる。
【００７２】
また、本実施形態では、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされ、且つ、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数が上げられる。これにより、ウーファーからも高域成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができ、また、ウーファー出力の破綻が防止される。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態において、スピーカー７は、ツイーターとスコーカーとウーファーとを含む３ｗａｙスピーカーである。以下、第１実施形態と同様の処理については、適宜説明を省略する。図５は、第２実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理を示す図である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理、ＬＰＦ処理、低域ＥＱ処理という、減衰処理、第１ＤＲＣ処理、第２ＤＲＣ処理、第３ＤＲＣ処理、第４ＤＲＣ処理、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理、第１ボリューム処理、第２ボリューム処理、合成処理を行う。
【００７４】
ＤＳＰ４は、入力される音声信号にスピーカー調整ＥＱ処理を行う。ＬＰＦ処理は、音声信号の低域成分を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号にＬＰＦ処理を行う。第１ＢＰＦ処理は、低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号に第１ＢＰＦ処理を行う。第２ＢＰＦ処理は、低域成分と高域成分との間の所定周波数成分（を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号に第２ＢＰＦ処理を行う。ＨＰＦ処理は、音声信号の高域成分を抽出する処理である。ＤＳＰ４は、スピーカー調整ＥＱ処理を行った音声信号にＨＰＦ処理を行う。ＤＳＰ４は、ＬＰＦ処理を行った音声信号に低域ＥＱ処理を行う。
【００７５】
ＤＳＰ４は、低域ＥＱ処理を行った音声信号の低域成分、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分、ＨＰＦ処理を行った音声信号の高域成分に、第１ボリューム処理を行う。従って、第１ボリューム処理は、スピーカー７に出力される音声信号の全帯域成分に行われる。第１ボリュームは、いわゆるマスターボリュームに相当する。マイクロコンピューター２は、操作部３を介して、ユーザーによるボリューム値の指示を受け付ける。なお、ＬＰＦ処理で抽出する周波数は、スピーカーの最低共振周波数ｆ０以下を含むように設定することが好ましい。
【００７６】
減衰処理は、音声信号を減衰する処理である。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理を行った低域成分の音声信号に減衰処理を行う。第１ＤＲＣ処理（第１圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、低域ＥＱ処理を行った音声信号に第１ＤＲＣ処理を行う。
【００７７】
第２ボリューム処理は、マイクロコンピューター２によって受け付けられたボリューム値に基づいて、音声信号を減衰する処理である。ＤＳＰ４は、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号、ＨＰＦ処理を行った音声信号に第２ボリューム処理を行う。第２ＤＲＣ処理（第２圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、第２ボリューム処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分に、第２ＤＲＣ処理を行う。合成処理は、第１ＤＲＣ処理を行った音声信号と、第２ＤＲＣ処理を行った音声信号と、を合成する処理である。ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理を行った音声信号と、第２ＤＲＣ処理を行った音声信号と、に合成処理を行う。合成処理が行われた音声信号は、ウーファーに出力される。
【００７８】
第３ＤＲＣ処理（第３圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、第２ボリューム処理を行った音声信号の所定周波数帯域成分に、第３ＤＲＣ処理を行う。第３ＤＲＣ処理が行われた音声信号は、スコーカーに出力される。第４ＤＲＣ処理（第４圧縮処理）は、音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、音声信号を圧縮する処理である。ＤＳＰ４は、第２ボリューム処理を行った音声信号の高域成分に、第４ＤＲＣ処理を行う。第４ＤＲＣ処理が行われた音声信号は、ツイーターに出力される。
【００７９】
図６は、スピーカーユニット（ウーファー、スコーカー、ツイーター）に出力される周波数帯域を示す図である。横軸は、周波数、縦軸は、音声信号のレベルを示している。オリジナルの周波数制御では、実線で示される周波数帯域の信号が、ウーファー、スコーカー、及び、ツイーターに出力される。
【００８０】
ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更する。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、図６（ａ）（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。
【００８１】
ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第２ＤＲＣ処理のおいて、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ｂ）（４）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と第２ＢＰＦ処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域にシフトする。
【００８２】
ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理において、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１ＢＰＦ処理、及び、低域ＥＱ処理において、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、第１ＢＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【００８３】
ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、第３ＤＲ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第２ＤＲＣ処理において、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＬＰＦ処理、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【００８４】
図７、及び、図８は、第２実施形態に係るＤＳＰ４の処理動作を示すフローチャートである。ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１１）。ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、第３ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１２）。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、オリジナルの周波数制御を維持する（Ｓ１３）。
【００８５】
ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、第４ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１４）。ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす（Ｓ１５）。一方、ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、オリジナルの周波数制御を維持する（Ｓ１３）。
【００８６】
ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、第３ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１６）。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、第４ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１４）。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、第４ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１７）。ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と第２ＢＰＦ処理の低域遮断周波数とを高域にシフトする（Ｓ１８）。
【００８７】
ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、第１ＤＲＣ処理がオンであるか否かを判断する（Ｓ１９）。ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理がオンでないと判断した場合（Ｓ１９：Ｎｏ）、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域にシフトする（Ｓ２０）。一方、ＤＳＰ４は、第１ＤＲＣ処理がオンであると判断した場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げ、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす（Ｓ２１）。ＤＳＰ４は、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１８、Ｓ２０、又は、Ｓ２１の処理の後、Ｓ１１の処理を行う。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態では、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更される。これにより、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、スコーカー帯域の音圧を増強することができる。このため、破綻音を防止するために、音声信号のレベルが制限された場合でも、音楽性がなくならない音量を得ることが可能となる。
【００８９】
また、本実施形態では、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更され、且つ、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数が上げられる。これにより、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、スコーカー帯域の音圧を増強することができ、また、ウーファー出力の破綻が防止される。
【００９０】
また、本実施形態では、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、スコーカーからツイーター帯域の成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮され、且つ、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理が行われた音声信号が圧縮される場合に、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と第２ＢＰＦ処理の低域遮断周波数とが高域にシフトされ、且つ、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が高域にシフトされる。これにより、ウーファーでスコーカー帯域の成分が補われるとともに、スコーカーの破綻が防止される。また、スコーカーからツイーター帯域の成分が出力されるため、ツイーター帯域の音圧を増強することができる。
【００９２】
（第３実施形態）
第３実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理は、図２に示す第１実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理と同様である。本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値に基づいて、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。
【００９３】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図３（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、図３（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上でない場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が高域に伸ばされる。これにより、ウーファーからも高域成分が出力されるため、最大音量を稼ぐことができる。
【００９５】
（第４実施形態）
第４実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理は、図５に示す第２実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理と同様である。本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値に基づいて、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。
【００９６】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更する。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ａ）（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。
【００９７】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上でない場合に、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値が、所定値以上である場合に、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数が、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更される。これにより、ウーファーからもスコーカー帯域の成分が出力されるため、最大音量を稼ぐことができる。
【００９９】
（第５実施形態）
第５実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理は、図２に示す第１実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理と同様である。本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値に基づいて、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。これに加え、本実施形態では、ＤＲＣ処理において、音声信号を圧縮するか否かに基づいて、ＬＰＦ処理、ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。
【０１００】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図３（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、図３（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上でない場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【０１０１】
さらに、ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図３の（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。例えば、ＤＳＰ４は、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、破線で示す周波数に変更する。また、ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、図３の（１）に示すように、ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばし、図３の（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。
【０１０２】
ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理において、ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＬＰＦ処理、ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【０１０３】
（第６実施形態）
第６実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理は、図５に示す第２実施形態におけるＤＳＰ４による信号処理と同様である。本実施形態では、第１ボリューム処理におけるボリューム値に基づいて、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。これに加え、本実施形態では、ＤＲＣ処理において、音声信号を圧縮するか否かに基づいて、ＬＰＦ処理、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更する。
【０１０４】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更する。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ａ）（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上である場合に、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。
【０１０５】
ＤＳＰ４は、第１ボリューム処理のボリューム値が所定値以上でない場合に、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【０１０６】
さらに、ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更する。ＤＳＰ４は、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第１ＤＲＣ処理において、ＬＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、図６（ａ）（１）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と同じ値に変更し、図６（ａ）（２）に示すように、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を上げる。
【０１０７】
ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域に伸ばす。ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、第３ＤＲＣ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第２ＤＲＣ処理のおいて、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮しない場合に、図６（ｂ）（４）に示すように、第１ＢＰＦ処理の高域遮断周波数と第２ＢＰＦ処理の低域遮断周波数とを高域にシフトし、図６（ｂ）（３）に示すように、第２ＢＰＦ処理の高域遮断周波数を高域にシフトする。
【０１０８】
ＤＳＰ４は、第２ＤＲＣ処理において、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、第１ＢＰＦ処理、及び、低域ＥＱ処理において、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、第１ＢＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【０１０９】
ＤＳＰ４は、第４ＤＲＣ処理において、ＨＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、第３ＤＲ処理において、第２ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮し、且つ、第２ＤＲＣ処理において、第１ＢＰＦ処理を行った音声信号を圧縮する場合に、オリジナルの周波数制御を維持する。すなわち、ＤＳＰ４は、ＬＰＦ処理、第１ＢＰＦ処理、第２ＢＰＦ処理、ＨＰＦ処理の遮断周波数、及び、低域ＥＱ処理の低域遮断周波数を変更しない。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【０１１１】
（変形例）
ＤＳＰ４は、音声信号の低域成分を抽出するローパスフィルター（ＬＰＦ）処理と、音声信号の高域成分を抽出するハイパスフィルター（ＨＰＦ）処理と、音声信号の低域成分と高域成分との間の所定周波数帯域成分を抽出するバンドパスフィルター（ＢＰＦ）処理と、ローパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、ローパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第１圧縮（ＤＲＣ）処理と、バンドパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、バンドパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第２圧縮（ＤＲＣ）処理と、ハイパスフィルター処理を行った音声信号が所定の信号レベル以上である場合に、ハイパスフィルター処理を行った音声信号を圧縮する第３圧縮（ＤＲＣ）処理と、を行う。ＤＳＰ４は、第１圧縮処理、第２圧縮処理、第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号を圧縮する場合に、ローパスフィルター処理、バンドパスフィルター処理、ハイパスフィルター処理の遮断周波数を変更する。
【０１１２】
変形例では、第１圧縮処理、第２圧縮処理、第３圧縮処理のいずれかにおいて、音声信号が圧縮される場合に、ローパスフィルター処理、バンドパスフィルター処理、ハイパスフィルター処理の遮断周波数が変更される。これにより、スピーカーユニットに出力される音声信号成分において、重複する帯域ができるため、再生するユニットが増え、最大音量を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、音声信号に信号処理を行う信号処理装置、信号処理方法、及び、信号処理装置を備えるスピーカー装置に好適に採用され得る。
【符号の説明】
【０１１４】
１  スピーカー装置
２  マイクロコンピューター
３  操作部
４  ＤＳＰ（信号処理装置）
５  ＤＡＣ
６  増幅器
７  スピーカー
８  無線モジュール
【図１】
2020184734.tif 000003
【図２】
2020184734.tif 000004
【図３】
2020184734.tif 000005
【図４】
2020184734.tif 000006
【図５】
2020184734.tif 000007
【図６】
2020184734.tif 000008
【図７】
2020184734.tif 000009
【図８】
2020184734.tif 000010