(57)【要約】【課題】設定された周波数特性が装置により補正された場合に、その旨を直ちに認識することができるようにする。【解決手段】音声信号に対し、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与する特性調整手段と、特性調整手段の出力信号のレベルを、設定されたレベルに調整するレベル調整手段と、指示に応じて前記ゲインの設定又はレベルの設定を行う際に、該設定に起因してレベル調整手段の出力レベルが所定値以上となることがないように、特性調整手段の設定値の補正を行うかどうかを判定する制御手段（ステップ３２〜３４）とを備えた周波数特性調整装置において、制御手段が、前記判定の結果として、特性調整手段の設定値の補正を行う（ステップ３５）場合には、その旨を知らせるための出力を行う（ステップ３６）ようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号に対し、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与する特性調整手段と、
前記特性調整手段の出力信号のレベルを、設定されたレベルに調整するレベル調整手段と、
指示に応じて前記ゲインの設定又はレベルの設定を行う際に、該設定に起因して前記レベル調整手段の出力レベルが所定値以上となることがないように、前記特性調整手段の設定値の補正を行うかどうかを判定する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記判定の結果として、前記特性調整手段の設定値の補正を行う場合には、その旨を知らせるための出力を行うことを特徴とする周波数特性調整装置。
【請求項２】
前記所定の調整帯域は複数であり、
前記特性調整手段は各調整帯域毎に設定されたゲインを付与するものであり、
前記制御手段は前記設定値の補正を行うかどうかの判定を各調整帯域毎に行うものであり、
前記制御手段は、前記レベル調整手段の設定値毎に、かつ前記各調整帯域毎に、前記設定値の補正を行うかどうかの判定の基準となる前記特性調整手段の設定値に関する閾値を記憶しており、
該閾値は、その値が前記レベル調整手段の出力レベルを前記所定値以上にさせることがない範囲内の値であり、かつ所定の中央周波数から離れている調整帯域の閾値であるほど低い値となるように定められていることを特徴とする請求項１に記載の周波数特性調整装置。
【請求項３】
前記制御手段は、各調整帯域について前記設定値の補正を行う旨の判定を行った場合、その調整帯域の設定値を対応する前記閾値に置き換えることにより、該設定値の補正を行うものであることを特徴とする請求項２に記載の周波数特性調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの周波数特性調整装置における制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
特性調整手段が、音声信号に対し、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与する特性調整工程と、
レベル調整手段が、前記特性調整手段の出力信号のレベルを、設定されたレベルに調整するレベル調整工程と、
制御手段が、指示に応じて前記ゲインの設定又はレベルの設定を行う際に、該設定に起因して前記レベル調整手段の出力レベルが所定値以上となることがないように、前記特性調整手段の設定値の補正を行うかどうかを判定する判定工程とを備え、
前記制御手段が、前記判定の結果として、前記特性調整手段の設定値の補正を行う場合には、その旨を知らせるための出力を行う出力工程を具備することを特徴とする周波数特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号の周波数特性を調整する周波数特性調整装置、該装置における制御手段としてコンピュータを機能させるプログラム、及び該装置に適した周波数特性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来例に係る車載オーディオ装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この装置は、装置本体４１、装置本体４１からの音声信号を増幅する外部アンプ４２、及び外部アンプ４２からの音声信号に基づいて音声を出力するスピーカ４３を備える。装置本体４１は、再生機やチューナ等の音声信号を出力するオーディオ部、オーディオ部からの音声信号に対し、所定の信号処理を施すＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）、及び該オーディオ部やＤＳＰを制御する制御部を備える。ＤＳＰは所定の信号処理として周波数特性の調整を行うイコライザを構成している。
【０００３】
ＤＳＰにおいて、イコライザにより所定の調整帯域についてレベルが増大するようにゲインを設定する場合には、クリップの発生を防止するために、ＤＳＰは、その内部において該レベルの増大分だけ予め音量を低下させるように設定される。このため、ＤＳＰにおいて低下する音量を、ＤＳＰ外部の電子ボリュームにより元に戻すようにしている。この場合、電子ボリュームを経て装置本体４１から出力される音声信号のレベルは、周波数特性の調整を行っていないフラット時に比べると、設定されたゲインの分だけ大きくなるので、外部アンプ４２への最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えるおそれがある。装置本体４１の出力レベルがＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えると、スピーカ４３からの出力音が割れたり、外部アンプ４２が破損したりするおそれがある。そこで、かかる不都合に対処するため、従来、ＤＳＰのイコライザにおけるゲイン設定値や、電子ボリュームの音量設定値の範囲を予め、問題の生じない範囲に限定する措置がとられている。
【０００４】
図５はこのような設定範囲を予め限定する措置の一例を示す。この例では、イコライザにおけるゲイン設定値の範囲及び電子ボリュームの音量設定値の範囲を制限するようにしている。図中の５１はイコライザにより付与されるゲインの周波数特性を表すイコライザカーブ（ＥＱカーブ）、５２は外部アンプ４２への最大許容入力の実効値ＭＸＶ[Ｖｒｍｓ]に対応するレベルを示すラインである。同図においては、０〜４０ステップの音量設定値が設定可能な電子ボリュームについての「Ｖｏｌ操作」欄で示される各音量設定値に対応するイコライザカーブ５１及びライン５２間の関係が「ＥＱカーブ」欄において示されている。
【０００５】
同図に示すように、電子ボリュームの音量設定値（ゲイン）が増大すると、ライン５２が示すレベルは低下する。しかし、イコライザにおけるゲイン設定値の範囲及び電子ボリュームの音量設定値の範囲が、外部アンプ４２への最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えることがないように限定されているので、同図に示すように、イコライザカーブについての補正機能を用いる必要なく、イコライザカーブのレベルがライン５２を超えるのを防止することができる。つまり、この限定された設定範囲内において、外部アンプ４２への入力レベルの実効値は、最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]以下となる。
【０００６】
図６は装置本体４１の出力レベルが外部アンプ４２への最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えるのを防止する他の例を示す。この例では、イコライザにおけるゲイン設定値や電子ボリュームの音量設定値の設定可能範囲を予め限定することなく、設定を受け入れるとともに、設定値に応じ、装置本体４１の出力レベルが外部アンプ４２への最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超える場合には、イコライザにおけるゲイン設定値を補正するようにしている。すなわち、同図に示すように、イコライザカーブ５１においてレベルがライン５２を超える場合には、ライン５２を超えないように、イコライザにおけるゲイン設定値を補正する。このようなイコライザカーブの補正がなされた場合、ユーザはそのことを、所定の画面を表示させ、イコライザのゲイン特性を確認することにより知ることができる。
【０００７】
なお、ＤＳＰによるイコライザ機能に関する技術として、たとえば、音声信号に対し、ＤＳＰにより周波数特性を調整する際に、クリップが生じた場合には音声信号のゲインを下げるようにした技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この技術においては、ゲインを下げた場合には、これに応じ、所定の設定画面においてユーザが音声信号のゲインを設定するためのスライダの位置を変更するようにしている（特許文献１の段落００１４、００２５）。
【０００８】
また、イコライザに関する技術として、マイクロホンにより検出した各帯域のレベルに基づいて各帯域の音声信号のレベルを自動的に補正する自動イコライザの技術が知られている（たとえば、特許文献２参照）。この技術においては、自動イコライザモードにおいて、各帯域のうち補正量が補正可能な範囲を超えている帯域があれば、警報音を出力し、その帯域を示す表示を行うとともに、レベルの増減のうちいずれについて補正可能な範囲を超えているかを示す表示を併せて行うようにしている。あるいは、同様の自動イコライザモードにおいて、全帯域について、補正量が補正可能な範囲を超えていれば、警報音を発するとともに、その旨を表示するようにしたものも知られている（たとえば特許文献３参照）。
【０００９】
また、再生時に警告を発する技術として、ＣＤプレーヤ等の再生装置において、設定音量を記憶しておき、再生を開始するとき、設定音量が所定レベル以上の場合、所定期間、再生を開始することなく、警告を出力するようにしたものが知られている（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１５１９７５号公報
【特許文献２】特公平０６−０３２５４１号公報
【特許文献３】特公平０６−０３２５４０号公報
【特許文献４】特開２００７−２５００６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述図５の従来技術によれば、イコライザのゲイン設定値や電子ボリュームの設定値の範囲を予め外部アンプへの最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えない範囲に限定するようにしているので、音声信号のダイナミックレンジを減少させることになり、ＤＳＰの性能を十分に活用することができない。
【００１２】
一方、上述図６の従来技術によれば、ユーザが設定したイコライザカーブが装置により補正された場合、ユーザは、補正がなされたことを認識することができない。あるいは、ユーザは所定の画面を表示させ、ゲイン特性を確認することによって初めて補正されたことを認識することができるのみである。
【００１３】
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、周波数特性調整装置において、設定された周波数特性が装置により補正された場合に、その旨を直ちに認識することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するため、第１の発明に係る周波数特性調整装置は、音声信号に対し、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与する特性調整手段と、前記特性調整手段の出力信号のレベルを、設定されたレベルに調整するレベル調整手段と、指示に応じて前記ゲインの設定又はレベルの設定を行う際に、該設定に起因して前記レベル調整手段の出力レベルが所定値以上となることがないように、前記特性調整手段の設定値の補正を行うかどうかを判定する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記判定の結果として、前記特性調整手段の設定値の補正を行う場合には、その旨を知らせるための出力を行うことを特徴とする。
【００１５】
第２の発明に係る周波数特性調整装置は、第１発明において、前記所定の調整帯域は複数であり、前記特性調整手段は各調整帯域毎に設定されたゲインを付与するものであり、前記制御手段は前記設定値の補正を行うかどうかの判定を各調整帯域毎に行うものであり、前記制御手段は、前記レベル調整手段の設定値毎に、かつ前記各調整帯域毎に、前記設定値の補正を行うかどうかの判定の基準となる前記特性調整手段の設定値に関する閾値を記憶しており、該閾値は、その値が前記レベル調整手段の出力レベルを前記所定値以上にさせることがない範囲内の値であり、かつ所定の中央周波数から離れている調整帯域の閾値であるほど低い値となるように定められていることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明に係る周波数特性調整装置は、第２発明において、前記制御手段は、各調整帯域について前記設定値の補正を行う旨の判定を行った場合、その調整帯域の設定値を対応する前記閾値に置き換えることにより、該設定値の補正を行うものであることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明に係るプログラムは、第１〜第３のいずれかの発明に係る周波数特性調整装置における制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明に係る周波数特性調整方法は、特性調整手段が、音声信号に対し、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与する特性調整工程と、レベル調整手段が、前記特性調整手段の出力信号のレベルを、設定されたレベルに調整するレベル調整工程と、制御手段が、指示に応じて前記ゲインの設定又はレベルの設定を行う際に、該設定に起因して前記レベル調整手段の出力レベルが所定値以上となることがないように、前記特性調整手段の設定値の補正を行うかどうかを判定する判定工程とを備え、前記制御手段が、前記判定の結果として、前記特性調整手段の設定値の補正を行う場合には、その旨を知らせるための出力を行う出力工程を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、設定された周波数特性が装置により補正された場合に、その旨を直ちに認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載オーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置におけるイコライザカーブの補正の様子を示す図である。
【図３】図１の装置におけるイコライザ特性の補正処理を示すフローチャートである。
【図４】従来例に係る車載オーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の装置における外部アンプへの最大許容入力を超えるのを防止する措置の一例を示す図である。
【図６】図４の装置における外部アンプへの最大許容入力を超えるのを防止する措置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る車載オーディオ装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この装置は、装置本体１０、装置本体１０からの音声信号を増幅する外部アンプ２０、及び外部アンプ２０からの音声信号に基づいて音声を出力するスピーカ３０を備える。装置本体１０は、再生機やチューナ等によりアナログ音声信号を出力するオーディオ部１１、オーディオ部１１からのアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２、Ａ／Ｄ変換器１２からのデジタル音声信号に対し、所定の信号処理を施す機能を有するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）１３、ＤＳＰ１３からのデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器１４、Ｄ／Ａ変換器１４からのアナログ音声信号のボリュームを調整して外部アンプ２０に出力する電子ボリューム１５、ビープ音の音声信号を外部アンプ２０に出力するビープ音出力部１６、及び装置各部を制御する制御部１７を備える。
【００２２】
ＤＳＰ１３は所定の信号処理を施す機能を実現するものとして、所定の調整帯域について、設定されたゲインを付与するイコライザ１３ａを構成している。電子ボリューム１５に対しては、０から４０まで１ステップ毎の音量設定値が設定可能となっている。なお、オーディオ部１１がデジタル音声信号を出力する機能を有する場合には、該信号は、Ａ／Ｄ変換器１２を介することなく、直接ＤＳＰ１３に供給される。
【００２３】
制御部１７は、ユーザからの指示に応じ、ＤＳＰ１３のイコライザ機能を利用するために、ＤＳＰ１３に対し、イコライザ１３ａにおける各調整帯域のゲイン設定値などを付与する。その際、クリップの発生を防止するために、付与するゲイン設定値によりレベルが増大する分だけ音量を下げるようにＤＳＰ１３に対して指示するとともに、下げた音量を元に戻すように電子ボリューム１５に対して指示する。この場合、装置本体１０から出力される音声信号のレベルは、イコライザ１３ａによる周波数特性の調整を行っていないフラット時に比べると、付与されるゲイン設定値の分だけ大きくなるので、外部アンプ２０への最大許容入力の実効値ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えるおそれがある。最大許容入力とは、信号を歪ませることなく増幅することができる最大の入力電圧である。電子ボリューム１５における音量設定値が大きいほど、また、イコライザ１３ａのゲイン設定値が大きいほど、最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えるおそれは高まる。
【００２４】
外部アンプ２０へ入力される音声信号のレベルが最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えると、スピーカ３３からの出力音が割れたり、外部アンプ３２が破損したりするおそれがある。そこで、外部アンプ２０へ入力される音声信号のレベルが最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えないように、イコライザ１３ａにおけるイコライザカーブを補正するようにしている。
【００２５】
図２はイコライザカーブの補正の様子を示す。図中の２１はイコライザ１３ａによるイコライザカーブ（ＥＱカーブ）、２２は外部アンプ２０への最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]に対応するレベルを示すラインである。同図においては、電子ボリューム１５についての「Ｖｏｌ操作」欄で示される各設定値に対応するイコライザカーブ２１及びライン２２間の関係が「ＥＱカーブ」欄において示されている。
【００２６】
同図に示すように、電子ボリューム１５の音量設定値が増大するほど、ライン２２が示すレベルは低下し、音量設定値が減少するほどライン２２のレベルが上昇する。その際、音量設定値が大きく、３０や４０の場合には、イコライザカーブ２１の一部がライン２２のレベルを超える。その場合、ＤＳＰ１３の出力の実効値が、外部アンプ２０への最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えることになるので、制御部１７は、イコライザカーブ２１がライン２２のレベルを超えないように、イコライザ１３ａのゲイン設定値を補正する。その際、ゲイン設定値が補正されたことをユーザに知らせるため、ビープ音出力部１６により、外部アンプ２０へビープ音の音声信号を出力するようにしている。
【００２７】
図３はこのようなイコライザ特性の補正処理を示すフローチャートである。この補正処理は所定のプログラムに従い、制御部１７によって行われる。補正処理を開始すると、制御部１７は、まず、ステップ３１〜３３を含む処理のループにおいて、補正処理を終了させるまでの間（ステップ３１）、電子ボリューム１５の設定値又はイコライザ１３ａの設定値の変更を行ったかどうかを監視する（ステップ３２、３３）。
【００２８】
この間、ステップ３２において電子ボリューム１５の設定値の変更を行ったことを検出した場合、又はステップ３３においてイコライザ設定値の変更を行ったことを検出した場合にはステップ３４へ進み、設定値の変更により外部アンプ２０への入力レベルの実効値が、最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えるかどうかを判定する。この判定は、たとえば予め調べて制御部１７に記憶させておいた電子ボリューム１５の音量設定値、イコライザ１３ａにおける各調整帯域毎のゲイン設定値、及び最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]間の関係に基づいて行うことができる。
【００２９】
ステップ３４において最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えないと判定した場合には、ステップ３１へ戻る。最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えると判定した場合には、ステップ３５において、最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えないように、イコライザ１３ａにおけるゲイン設定値を補正する。この補正は、上述の制御部１７に記憶させておいた関係に基づいて行うことができる。さらに、ステップ３６においてビープ音を出力し、ステップ３１へ戻る。ステップ３１において、状況の変化等により補正処理を終了させると判定した場合には、補正処理を終了する。
【００３０】
本実施形態によれば、電子ボリューム１５又はイコライザ１３ａの設定値の変更に起因して外部アンプ２０への入力レベルの実効値が最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えることがないようにイコライザ１３ａの設定値を補正した場合、ビープ音を出力するようにしたため、ユーザはイコライザ１３ａの設定値が補正されたことを、リアルタイムで把握することができる。
【００３１】
また、イコライザ１３ａや電子ボリューム１５における可能な設定値の範囲を、図５の従来の場合のように予め最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超えないように限定ていないので、ＤＳＰ１３の性能を最大限に活用することができる。
【００３２】
なお、本発明は上述実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては言及しなかったが、図３のステップ３４における判定は調整帯域毎に行い、最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超える帯域が複数存在すると判定した場合には、ステップ３５において帯域毎に設定値の補正を行うとともに、その際、聴感上変化の目立たない帯域、具体的には所定の中帯域の中央の周波数からより離れた帯域の設定値を優先して補正するようにしてもよい。つまり、電子ボリューム１５の音量設定値毎に、イコライザ１３ａのゲイン設定値についての補正を行うかどうかの判定基準となる該ゲイン設定値に関する閾値を、調整帯域毎に、該閾値が最大許容入力ＭＸＶ［Ｖｒｍｓ]を超過させることがない値となる範囲内において、かつ前記中央周波数から離れている調整帯域ほど低い値となるように定めておく。そして、電子ボリューム１５の音量設定値又はイコライザ１３ａのゲイン設定値を更新する際、更新後における音量設定値に対応する各調整帯域のゲイン設定値が、対応する閾値を超える場合には、そのゲイン設定値を該閾値に置き換える補正を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、上述においては言及しなかったが、車載オーディオ装置が、ＤＳＰ１３におけるゲイン設定値やイコライザカーブを所定のイコライザ画面において表示し、この画面を介してゲイン設定値の変更を受け入れる機能を有する場合、ステップ３５において補正されたイコライザ設定値は該画面上には反映せずに、該画面上では、補正がされないゲイン設定値に基づいた表示を行い、かつその表示状態においてゲイン設定値の変更を受け入れるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０，４１：装置本体、１１：オーディオ部、１２：Ａ／Ｄ変換器、１３：ＤＳＰ、１３ａ：イコライザ、１４：Ｄ／Ａ変換器、１５：電位ボリューム、１６：ビープ音出力部、１７：制御部、２０，４２：電子ボリューム、３０，４３：スピーカ、２１，５１：イコライザカーブ、２２，５２：レベルを示すライン。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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【図６】
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