(57)【要約】【課題】  係数ベクトルの切換によるフィルタ特性の変更に際して、フィルタリング処理結果における不連続的な変化の発生を抑制することができるデジタルフィルタを提供する。【解決手段】  係数切換部２４０Ａが、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、第１係数ベクトルを、第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出する。引き続き、算出された差ベクトルに基づいて、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する。こうして算出された更新量ベクトルに基づいて、係数切換部２４０Ａが、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換を、段階的に行う。【選択図】  図２
2014204213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタであって、
第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、前記第１係数ベクトルを、前記第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、前記差ベクトルに基づいて、前記第１係数ベクトルから前記第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する算出部と；
前記更新量ベクトルに基づいて、前記係数ベクトルの切換を段階的に行う切換部と；
を備えることを特徴とするデジタルフィルタ。
【請求項２】
前記算出部は、前記差ベクトルを更新回数で除算して、前記更新量ベクトルを算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルフィルタ。
【請求項３】
前記算出部は、前記差ベクトルに基づいて、前記更新回数を決定し、
前記切換部は、前記更新量ベクトルに基づいて、前記係数ベクトルの更新を、前記更新回数行う、
ことを特徴とする請求項２に記載のデジタルフィルタ。
【請求項４】
前記更新回数は、予め定められた定数である、ことを特徴とする請求項２に記載のデジタルフィルタ。
【請求項５】
前記切換部は、前記更新量ベクトルに基づく更新を前記更新回数行った後、前記第２ベクトル係数への更新を更に行う、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のデジタルフィルタ。
【請求項６】
前記切換部は、更新中の係数ベクトルと前記第２係数ベクトルとの差における各成分の絶対値が所定値以下となった時点で、前記第２ベクトル係数への更新を行う、ことを特徴とする請求項４に記載のデジタルフィルタ。
【請求項７】
入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタにおいて使用されるフィルタ特性変更方法であって、
第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、前記第１係数ベクトルを、前記第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、前記差ベクトルに基づいて、前記第１係数ベクトルから前記第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する算出工程と；
前記更新量ベクトルに基づいて、前記係数ベクトルの切換を段階的に行う切換工程と；
を備えることを特徴とするフィルタ特性変更方法。
【請求項８】
入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタが備えるコンピュータに、請求項７に記載のフィルタ特性変更方法を実行させる、ことを特徴とするフィルタ特性変更プログラム。
【請求項９】
入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタが備えるコンピュータにより読み取り可能に、請求項８に記載のフィルタ特性変更プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルフィルタ、フィルタ特性変更方法及びフィルタ特性変更プログラム、並びに、当該フィルタ特性変更プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるデジタル技術の進歩にともなって、デジタル信号処理を行う音響装置が広く普及している。こうしたデジタル信号処理を行う音響装置は、利用者による音響信号の加工指定等に応じた信号処理を実現するために、デジタルフィルタを備えることが一般的である（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。
【０００３】
従来例の技術では、利用者による音響信号の加工指令がなされると、パラメータ設定部が、デジタルフィルタであるＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタに対して、フィルタ係数（係数ベクトル）の選択信号を出力する。そして、ＦＩＲフィルタが、当該選択信号に対応するフィルタ係数を記憶部から読み取り、読み取られたフィルタ係数により定まるフィルタ特性でフィルタリング処理を実行するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２８１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来例の技術では、ＦＩＲフィルタが利用するフィルタ係数の切換の詳細については記載されていないが、こうしたフィルタ係数の切換に際しては、フィルタ係数の全てを、新たに利用すべき値に一挙に切り換えることが一般的である。
【０００６】
フィルタ係数の全てを一挙に切り換えるこうしたフィルタ係数の切換を行うと、フィルタ係数の切換前後におけるフィルタ特性の不連続性に起因して、ＦＩＲフィルタの出力信号が、不連続的に大きく変化することがある。こうした変化が音響信号で発生すると、いわゆるポップ音が発生し、利用者に聴覚上の違和感を抱かせることになる。
【０００７】
そこで、フィルタ係数の切換によるフィルタ特性の変更に際しては、ミュート処理を行うことが考えられる。しかしながら、こうしたミュート処理を行うと無音期間が発生することになり、やはり、利用者に聴覚上の違和感を抱かせることになる。
【０００８】
このため、デジタルフィルタのフィルタ特性の変更に際して、変更前後における出力信号の不連続性により引き起こされる聴覚上の違和感を抑制することができる技術が望まれている。かかる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。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、フィルタ特性の変更に際して、出力信号の不連続的な変化の発生を抑制することができるデジタルフィルタ及びフィルタ特性変更方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタであって、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、前記第１係数ベクトルを、前記第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、前記差ベクトルに基づいて、前記第１係数ベクトルから前記第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する算出部と；前記更新量ベクトルに基づいて、前記係数ベクトルの切換を段階的に行う切換部と；を備えることを特徴とするデジタルフィルタである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタにおいて使用されるフィルタ特性変更方法であって、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、前記第１係数ベクトルを、前記第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、前記差ベクトルに基づいて、前記第１係数ベクトルから前記第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する算出工程と；前記更新量ベクトルに基づいて、前記係数ベクトルの切換を段階的に行う切換工程と；を備えることを特徴とするフィルタ特性変更方法である。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタが備えるコンピュータに、請求項７に記載のフィルタ特性変更方法を実行させる、ことを特徴とするフィルタ特性変更プログラムである。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、入力デジタル信号に対して、係数ベクトルにより定まる特性でフィルタリング処理を行うデジタルフィルタが備えるコンピュータにより読み取り可能に、請求項８に記載のフィルタ特性変更プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルフィルタを備える音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るデジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の係数切換部による係数切換処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係るデジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の係数切換部による係数切換処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係るデジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の係数切換部による係数切換処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１７】
＜構成＞
図１には、第１実施形態に係るデジタルフィルタ１２０Ａの位置付けの例が示されている。なお、図１に示されるように、デジタルフィルタ１２０Ａが、音響装置１００を構成する要素の一つとなっている場合を例示して、以下の説明を行う。
【００１８】
図１に示されるように、音響装置１００には、音源ユニット３１０と、音出力ユニット３２０とが接続されている。
【００１９】
上記の音源ユニット３１０は、ソース音信号ＳＲＤを出力するようになっている。音源ユニット３１０から出力されたソース音信号ＳＲＤは、音響装置１００に供給される。
【００２０】
なお、音源ユニット３１０としては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記録された２チャンネルステレオ方式の音声コンテンツのデータを読み取るユニットや、ステレオ放送波の受信結果から音声コンテンツのデータを抽出するユニット等が挙げられる。
【００２１】
上記の音出力ユニット３２０は、スピーカＳＰを備えて構成されている。この音出力ユニット３２０は、音響装置１００から送られた出力音信号ＳＯＤを受ける。そして、音出力ユニット３２０は、出力音信号ＳＯＤに対応する音を、スピーカＳＰから再生出力する。
【００２２】
《音響装置１００の構成》
上記の音響装置１００は、デジタルフィルタ１２０Ａに加えて、前段処理部１１０と、後段処理部１３０とを備えている。また、音響装置１００は、入力部１４０と、係数算出部１５０とを備えている。
【００２３】
上記の前段処理部１１０は、音源ユニット３１０から送られたソース音信号ＳＲＤを受ける。そして、前段処理部１１０は、ソース音信号ＳＲＤに対して前段処理を施して信号ＰＲＤを生成する。こうして生成された信号ＰＲＤは、デジタルフィルタ１２０Ａへ送られる。
【００２４】
上記のデジタルフィルタ１２０Ａは、前段処理部１１０から送られた信号ＰＲＤを受ける。そして、デジタルフィルタ１２０Ａは、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣに従って、信号ＰＲＤに対してフィルタリング処理を施して信号ＦＬＤを生成する。こうして生成された信号ＦＬＤは、後段処理部１３０へ送られる。
【００２５】
なお、デジタルフィルタ１２０Ａの構成については、後述する。
【００２６】
上記の後段処理部１３０は、デジタルフィルタ１２０Ａから送られた信号ＦＬＤを受ける。そして、後段処理部１３０は、信号ＦＬＤに対して後段処理を施して出力音信号ＳＯＤを生成する。こうして生成された出力音信号ＳＯＤは、音出力ユニット３２０へ送られる。
【００２７】
上記の入力部１４０は、音響装置１００の本体部に設けられたキー部（スライドキー等を含む）、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、不図示の表示ユニットに設けられたタッチパネルを用いることができる。また、キー部を有する構成に代えて、音声入力する構成を採用することもできる。
【００２８】
この入力部１４０を操作することにより、利用者は、信号ＰＲＤに対するフィルタリング処理の内容を指定したフィルタ特性変更指令を入力できるようになっている。そして、入力部１４０に入力されたフィルタ特性変更指令は、入力指令ＩＰＤとして係数算出部１５０へ送られる。
【００２９】
上記の係数算出部１５０は、入力部１４０から送られた入力指令ＩＰＤを受ける。そして、係数算出部１５０は、入力指令ＩＰＤとして送られたフィルタ特性変更指令において指定された新たなフィルタリング処理の内容に基づいて、新たな係数ベクトルを算出する。
【００３０】
かかる係数ベクトルの算出に際して、係数算出部１５０は、指定されたフィルタリング処理の内容に基づいて、不図示の記憶部に記憶された複数の係数ベクトルのテンプレートを参照し、適宜補間等を行って、指定されたフィルタリング処理の内容に対応する係数ベクトルを算出する。こうして算出された係数ベクトルを指定した係数切換指定ＣＳＣが、デジタルフィルタ１２０Ａへ送られる。
【００３１】
（デジタルフィルタ１２０Ａの構成）
次に、デジタルフィルタ１２０Ａの構成について説明する。なお、デジタルフィルタ１２０Ａは、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタとなっている。
【００３２】
デジタルフィルタ１２０Ａは、図２に示されるように、Ｑ個の遅延出力部２１１1〜２１１Qと、Ｒ個の遅延出力部２１２1〜２１２Rとを備えている。また、デジタルフィルタ１２０Ａは、（Ｑ＋１）個の個別乗算部２２１0〜２２１Qと、Ｒ個の個別乗算部２２２1〜２２２Rとを備えている。さらに、デジタルフィルタ１２０Ａは、加算部２３０と、係数切換部２４０Ａとを備えている。
【００３３】
上記の遅延出力部２１１1〜２１１Qは直列接続され、遅延出力部２１１q（ｑ＝１〜Ｑ）のそれぞれは、入力した信号Ｘq-1（Ｔ−τ）を単位遅延時間τだけ遅延させ、信号Ｘq（Ｔ）として出力する。ここで、信号Ｘ0（Ｔ）が、前段処理部１１０から送られた信号ＰＲＤとなっている。この結果、信号Ｘq（Ｔ）と信号Ｘ0（Ｔ）と関係は、次の（１）式で表される。
Ｘq（Ｔ）＝Ｘ0（Ｔ−ｑ・τ）              …（１）
【００３４】
なお、第１実施形態では、遅延出力部２１１qのそれぞれは、単位遅延時間（１サンプル時間）τを１周期とする不図示の基準クロックに同期して信号Ｘq-1（Ｔ）をサンプリングして、信号Ｘq（Ｔ＋τ）として出力する。このため、単位遅延時間τの間、サンプリング結果が遅延出力部２１１qから保持出力されるようになっている。ここで、単位遅延時間τは、信号Ｘ0（Ｔ）の信号入力周期の１／４となっている。
【００３５】
遅延出力部２１１qにより生成された信号Ｘq（Ｔ）は、個別乗算部２２１qへ送られる。なお、個別乗算部２２１0へは、信号Ｘ0（Ｔ）が送られる。
【００３６】
上記の遅延出力部２１２1〜２１２Rは直列接続され、遅延出力部２１１r（ｒ＝１〜Ｒ）のそれぞれは、入力した信号Ｙr-1（Ｔ−τ）を単位遅延時間τだけ遅延させ、信号Ｙr（Ｔ）として出力する。ここで、信号Ｙ0（Ｔ）が、加算部２３０から送られた加算結果となっている。この結果、信号Ｙr（Ｔ）と信号Ｙ0（Ｔ）と関係は、次の（２）式で表される。
Ｙr（Ｔ）＝Ｙ0（Ｔ−ｒ・τ）              …（２）
【００３７】
なお、第１実施形態では、遅延出力部２１２rのそれぞれは、単位遅延時間（１サンプル時間）τを１周期とする不図示の基準クロックに同期して信号Ｙr-1（Ｔ）をサンプリングして、信号Ｙr（Ｔ＋τ）として出力する。このため、単位遅延時間τの間、サンプリング結果が遅延出力部２１２qから保持出力されるようになっている。
【００３８】
遅延出力部２１２qにより生成された信号Ｙr（Ｔ）は、個別乗算部２２２rへ送られる。
【００３９】
上記の個別乗算部２２１k（ｋ＝０〜Ｑ）のそれぞれは、信号Ｘk（Ｔ）、及び、係数切換部２４０Ａから送られた係数ＫＸkを受ける。そして、個別乗算部２２１kは、信号Ｘk（Ｔ）と係数ＫＸkとを乗算する。この乗算の結果（＝ＫＸk・Ｘk（Ｔ））は、加算部２３０へ送られる。
【００４０】
上記の個別乗算部２２２rのそれぞれは、信号Ｙr（Ｔ）、及び、係数切換部２４０Ａから送られた係数ＫＹrを受ける。そして、個別乗算部２２２rは、信号Ｙr（Ｔ）と係数ＫＹrとを乗算する。この乗算の結果（＝ＫＹr・Ｙr（Ｔ））は、加算部２３０へ送られる。
【００４１】
上記の加算部２３０は、個別乗算部２２１0〜２２１Qによる乗算結果（ＫＸ0・Ｘ0（Ｔ））〜（ＫＸQ・ＸQ（Ｔ））、及び、個別乗算部２２２1〜２２２Rによる乗算結果（ＫＹ1・Ｙ1（Ｔ））〜（ＫＹR・ＹR（Ｔ））を受ける。そして、加算部２３０は、次の（３）式により、信号Ｙ0（Ｔ）を算出する。
【００４２】
【数１】
2014204213.tif 000003
【００４３】
こうして算出された信号Ｙ0（Ｔ）は、遅延出力部２１２1へ送られるとともに、信号ＦＬＤとして後段処理部１３０へ送られる。
【００４４】
上記の係数切換部２４０Ａは、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣを受ける。そして、係数切換部２４０Ａは、係数切換指定ＣＳＣで指定された切換後の係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）基づいて、係数切換処理を実行する。この係数切換部２４０Ａは、算出部及び切換部としての機能を果たすようになっている。
【００４５】
なお、係数切換部２４０Ａによる係数切換処理の詳細については、後述する。
【００４６】
＜動作＞
次に、上記のように構成された音響装置１００の動作について、デジタルフィルタ１２０Ａにおける係数切換部２４０Ａによる係数切換処理に主に着目して説明する。
【００４７】
なお、音源ユニット３１０は既に動作を開始しており、音源ユニット３１０からは、ソース音信号ＳＲＤが音響装置１００へ送られているものとする。
【００４８】
音響装置１００では、前段処理部１１０が、音源ユニット３１０から送られたソース音信号ＳＲＤを受ける。そして、前段処理部１１０は、ソース音信号ＳＲＤに対して前段処理を施して信号ＰＲＤを生成し、生成された信号ＰＲＤをデジタルフィルタ１２０Ａへ送る（図１参照）。
【００４９】
前段処理部１１０から送られた信号ＰＲＤ（＝Ｘ0（Ｔ））を受けると、デジタルフィルタ１２０Ａは、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣによりその時点において指定されている切換前の係数ベクトル（ＫＸＢ0，…，ＫＸＢQ；ＫＹＢ1，…，ＫＹＢR）を係数ベクトル（ＫＸ0，…，ＫＸQ；ＫＹ1，…，ＫＹR）として、上述した（１）〜（３）式を利用したフィルタリング処理を信号ＰＲＤに対して施す。そして、デジタルフィルタ１２０Ａは、フィルタリング処理の結果を、信号ＦＬＤ（＝Ｙ0（Ｔ））として、後段処理部１３０へ送る（図１，２参照）。
【００５０】
デジタルフィルタ１２０Ａから送られた信号ＦＬＤを受けると、後段処理部１３０は、信号ＦＬＤに対して後段処理を施して出力音信号ＳＯＤを生成する。そして、後段処理部１３０は、生成された出力音信号ＳＯＤを音出力ユニット３２０へ送る（図１参照）。
【００５１】
音響装置１００から送られた出力音信号ＳＯＤを受けると、音出力ユニット３２０は、出力音信号ＳＯＤに対応する音を、スピーカＳＰから再生出力する。この結果、デジタルフィルタ１２０Ａによるフィルタリング処理に応じた音が、スピーカＳＰから再生出力される。
【００５２】
以上のようにして行われる音の再生出力中に、利用者が、入力部１４０を操作して、デジタルフィルタ１２０Ａによるフィルタリング処理の内容を指定したフィルタ特性変更指令を入力すると、当該フィルタ特性変更指令が、入力指令ＩＰＤとして、係数算出部１５０へ送られる。この入力指令ＩＰＤを受けると、係数算出部１５０が、入力指令ＩＰＤとして送られたフィルタ特性変更指令において指定された新たなフィルタリング処理の内容に基づいて、新たな切換後の係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）を算出する。そして、係数算出部１５０が、算出された係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）を指定した係数切換指定ＣＳＣをデジタルフィルタ１２０Ａへ送る（図１参照）。
【００５３】
なお、第１実施形態では、係数算出部１５０は、上述したように、指定されたフィルタリング処理の内容に基づいて、不図示の記憶部に記憶された複数の係数ベクトルのテンプレートを参照し、適宜補間等を行って、指定されたフィルタリング処理の内容に対応する係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）を算出する。
【００５４】
デジタルフィルタ１２０Ａでは、係数切換部２４０Ａが、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣを受ける。この係数切換指定ＣＳＣに対応して、係数切換部２４０Ａが係数切換処理を実行する。
【００５５】
《係数切換部２４０Ａによる係数切換処理》
係数切換処理に際しては、図３に示されるように、まず、ステップＳ１１において、係数切換部２４０Ａが、新たな係数切換指定ＣＳＣを受けたか否かを判定する。ステップＳ１１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１１：Ｎ）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。
【００５６】
係数算出部１５０から送られた新たな係数切換指定ＣＳＣを受け、ステップＳ１１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１１：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、係数切換部２４０Ａが、内部に保持する計数値ｐを「１」に設定する。
【００５７】
次に、ステップＳ１３において、係数切換部２４０Ａが、更新回数Ｎを算出する。かかる更新回数Ｎの算出に際して、係数切換部２４０Ａは、まず、現時点まで使用していた切換前の係数ベクトル（ＫＸＢ0，…，ＫＸＢQ；ＫＹＢ1，…，ＫＹＢR）と、新たに指定された切換後の係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）との差ベクトル（ΔＫＸ0，…，ΔＫＸQ；ΔＫＹ1，…，ΔＫＹR）を算出する。
【００５８】
次に、係数切換部２４０Ａは、当該差ベクトルの各成分の絶対値のうちの最大値｜Δ｜MAXを抽出する。そして、係数切換部２４０Ａは、最大値｜Δ｜MAXを所定値ΔREFで除算した後、除算結果の小数点以下を切り上げることにより、更新回数Ｎを算出する。
【００５９】
なお、「所定値ΔREF」は、信号Ｘk（Ｔ）（ｋ＝０〜Ｑ），Ｙr（Ｔ）（ｒ＝１〜Ｒ）が示す値の絶対値が大きくなっても、所定値ΔREF程度の係数変化であれば、信号Ｙ0（Ｔ）に生じる不連続性が十分に小さくできるとの観点から、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。
【００６０】
次いで、ステップＳ１４において、係数切換部２４０Ａが、更新量ベクトル（δＫＸ0，…，δＫＸQ；δＫＹ1，…，δＫＹR）を算出する。かかる更新量ベクトルの算出に際して、係数切換部２４０Ａは、差ベクトルの各成分を更新回数Ｎで除算した後、除算結果の最下位桁に対して四捨五入の丸め処理を行って、更新量ベクトルを算出する。
【００６１】
次に、ステップＳ１５において、係数切換部２４０Ａが、現時点における係数ベクトルに更新量ベクトルを加算した更新後ベクトルを算出し、算出された更新後ベクトルの各成分の値を、対応する個別乗算部２２１0〜２２１Q及び個別乗算部２２２1〜２２２Rへ送ることにより、係数更新を行う。引き続き、ステップＳ１６において、係数切換部２４０Ａが、計数値ｐをインクリメントして新たな計数値ｐの値とする（ｐ←ｐ＋１）。
【００６２】
次に、ステップＳ１７において、係数切換部２４０Ａが、計数値ｐが「Ｎ＋１」となった否かを判定することにより、現時点における係数ベクトルと、上述した新たに指定された係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）との差が微差となったといえるか否かを判定する。ステップＳ１７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１７：Ｎ）には、処理はステップＳ１５へ戻る。この後、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理が繰り返される。
【００６３】
計数値ｐが「Ｎ＋１」となり、ステップＳ１７における判定の結果が肯定的となると、処理はステップＳ１８へ進む。このステップＳ１８では、係数切換部２４０Ａが、上述の微差を補償するために、係数ベクトルを、新たに指定された係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）に更新し、今回の係数ベクトルの切換を完了する。そして、処理はステップＳ１１へ戻る。
【００６４】
以後、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理が繰り返される。この結果、新たな係数ベクトルに切り換えることが必要となるたびに、係数切換部２４０Ａにより、係数切換が実行される。
【００６５】
以上説明したように、第１実施形態のデジタルフィルタ１２０Ａでは、係数切換部２４０Ａが、切換前係数ベクトル（第１係数ベクトル）から切換後係数ベクトル（第２係数ベクトル）への切換に際して、切換前係数ベクトルを、切換後係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、当該差ベクトルに基づいて、切換前係数ベクトルから切換後係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する。そして、係数切換部２４０Ａが、算出された更新量ベクトルに基づいて、係数ベクトルの切換を段階的に行う。
【００６６】
したがって、第１実施形態のデジタルフィルタ１２０Ａによれば、係数ベクトルの切換によるフィルタ特性の変更に際して、出力信号における不連続的な変化の発生を抑制することができる。
【００６７】
この結果、音響装置１００では、内蔵するデジタルフィルタ１２０Ａが、上記のように動作するので、ミュート処理を行うことなく、フィルタ特性の変更にともなういわゆるポップ音の発生が抑制される。したがって、音響装置１００では、内蔵されたデジタルフィルタ１２０Ａのフィルタ係数の切換に際して、利用者にとっての聴覚上の違和感を抑制することができる。
【００６８】
また、第１実施形態では、係数切換部２４０Ａは、差ベクトルに基づいて更新回数を決定した後、決定された更新回数で差ベクトルを除算して、更新量ベクトルを算出する。このため、更新回数を最適化でき、迅速に、係数ベクトルを更新することができる。
【００６９】
また、第１実施形態では、更新量ベクトルに基づく係数更新が終了した後、係数切換部２４０Ａは、第２ベクトル係数への更新を更に行う。このため、切換後における係数ベクトルを、正確に第２ベクトル係数に一致させることができる。
【００７０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、主に図４，５を参照して説明する。
【００７１】
＜構成＞
図４には、第２実施形態に係るデジタルフィルタ１２０Ｂの構成が示されている。この図４に示されるように、デジタルフィルタ１２０Ｂは、上述した第１実施形態のデジタルフィルタ１２０Ａと比べて、係数切換部２４０Ａに代えて係数切換部２４０Ｂを備えている点が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。
【００７２】
上記の係数切換部２４０Ｂは、上述した係数切換部２４０Ａと比べて、更新回数Ｎの算出による決定を行わず、予め定められた一定値の更新回数Ｎを内部に保持している点が異なっている。なお、係数切換部２４０Ｂが保持する「更新回数Ｎ」は、差ベクトル（ΔＫＸ0，…，ΔＫＸQ；ΔＫＹ1，…，ΔＫＹR）の各成分を更新回数Ｎで除算した後、四捨五入して得られる更新量ベクトル（δＫＸ0，…，δＫＸQ；δＫＹ1，…，δＫＹR）の各成分の絶対値が、上述した所定値ΔREFよりも大きくならないとの観点から、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。
【００７３】
＜動作＞
次に、上記のように構成されたデジタルフィルタ１２０Ｂの動作について、係数切換部２４０Ｂによる係数切換処理に主に着目して説明する。なお、前段処理部１１０は既に動作を開始しており、前段処理部１１０からは、信号ＰＲＤが送られているものとする。
【００７４】
前段処理部１１０から送られた信号ＰＲＤ（＝Ｘ0（Ｔ））を受けると、デジタルフィルタ１２０Ｂは、上述したデジタルフィルタ１２０Ａの場合と同様に、その時点において指定されている切換前の係数ベクトル（ＫＸＢ0，…，ＫＸＢQ；ＫＹＢ1，…，ＫＹＢR）を係数ベクトル（ＫＸ0，…，ＫＸQ；ＫＹ1，…，ＫＹR）として、上述した（１）〜（３）式を利用したフィルタリング処理を信号ＰＲＤに対して施す。そして、デジタルフィルタ１２０Ｂは、フィルタリング処理の結果を、信号ＦＬＤ（＝Ｙ0（Ｔ））として、後段処理部１３０へ送る（図４参照）。
【００７５】
デジタルフィルタ１２０Ｂでは、係数切換部２４０Ｂが、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣを受ける。この係数切換指定ＣＳＣに対応して、係数切換部２４０Ｂが係数切換処理を実行する。
【００７６】
かかる係数切換処理に際しては、図５に示されるように、ステップＳ２１，Ｓ２２において、上述したステップＳ１１，Ｓ１２（図３参照）における処理と同様の処理が実行される。そして、ステップＳ２３において、係数切換部２４０Ｂが、更新量ベクトル（δＫＸ0，…，δＫＸQ；δＫＹ1，…，δＫＹR）を算出する。かかる更新量ベクトルの算出に際して、係数切換部２４０Ｂは、差ベクトルの各成分を、内部に保持している更新回数Ｎで除算した後、除算結果の最下位桁に対して四捨五入による丸め処理を行って、更新量ベクトルを算出する。
【００７７】
以後、ステップＳ２４〜Ｓ２７において、上述したステップＳ１５〜Ｓ１８における処理と同様の処理が実行される。この結果、新たな係数ベクトルに切り換えることが必要となるたびに、係数切換部２４０Ｂにより、係数切換が実行される。
【００７８】
以上説明したように、第２実施形態のデジタルフィルタ１２０Ｂでは、係数切換部２４０Ｂが、切換前係数ベクトルから切換後係数ベクトルへの切換に際して、切換前係数ベクトルを、切換後係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、当該差ベクトルに基づいて、切換前係数ベクトルから切換後係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する。そして、係数切換部２４０Ｂが、算出された更新量ベクトルに基づいて、係数ベクトルの切換を段階的に行う。
【００７９】
したがって、第２実施形態のデジタルフィルタ１２０Ｂによれば、係数ベクトルの切換によるフィルタ特性の変更に際して、出力信号における不連続的な変化の発生を抑制することができる。
【００８０】
デジタルフィルタ１２０Ｂが上記のように動作するので、デジタルフィルタ１２０Ｂを内蔵する音響装置では、ミュート処理を行うことなく、デジタルフィルタ１２０Ｂのフィルタ特性の変更にともなういわゆるポップ音の発生が抑制される。したがって、当該音響装置では、内蔵されたデジタルフィルタ１２０Ｂのフィルタ係数の切換に際して、利用者にとっての聴覚上の違和感を抑制することができる。
【００８１】
また、第２実施形態では、係数切換部２４０Ｂは、予め定められた一定値である更新回数で差ベクトルを除算して、更新量ベクトルを算出し、当該更新回数だけ、算出された更新量ベクトルに基づく係数更新を行う。このため、簡易な構成で、確実に係数ベクトルを更新することができる。
【００８２】
また、第２実施形態では、更新量ベクトルに基づく係数更新が終了した後、係数切換部２４０Ｂが、第２ベクトル係数への更新を更に行う。このため、切換後における係数ベクトルを、正確に第２ベクトル係数に一致させることができる。
【００８３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、主に図６，７を参照して説明する。
【００８４】
＜構成＞
図６には、第３実施形態に係るデジタルフィルタ１２０Ｃの構成が示されている。この図６に示されるように、デジタルフィルタ１２０Ｃは、上述した第２実施形態のデジタルフィルタ１２０Ｂと比べて、係数切換部２４０Ｂに代えて係数切換部２４０Ｃを備えている点が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。
【００８５】
上記の係数切換部２４０Ｃは、上述した係数切換部２４０Ｂと比べて、更新量ベクトルに基づく係数更新のたびに、現時点における係数ベクトル（ＫＸ0，…，ＫＸQ；ＫＹ1，…，ＫＹR）と、係数算出部１５０により指定された新たな係数ベクトルとの差が微差であるか否かの判定である微差判定を行う点が異なっている。かかる係数切換部２４０Ｃによる係数切換処理については、後述する。
【００８６】
＜動作＞
次に、上記のように構成されたデジタルフィルタ１２０Ｃの動作について、係数切換部２４０Ｃによる係数切換処理に主に着目して説明する。なお、前段処理部１１０は既に動作を開始しており、前段処理部１１０からは、信号ＰＲＤが送られているものとする。
【００８７】
前段処理部１１０から送られた信号ＰＲＤ（＝Ｘ0（Ｔ））を受けると、デジタルフィルタ１２０Ｃは、上述したデジタルフィルタ１２０Ｂの場合と同様に、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣによりその時点において指定されている係数ベクトル（ＫＸＢ0，…，ＫＸＢQ；ＫＹＢ1，…，ＫＹＢR）を係数ベクトル（ＫＸ0，…，ＫＸQ；ＫＹ1，…，ＫＹR）として、上述した（１）〜（３）式を利用したフィルタリング処理を信号ＰＲＤに対して施す。そして、デジタルフィルタ１２０Ｃは、フィルタリング処理の結果を、信号ＦＬＤ（＝Ｙ0（Ｔ））として、後段処理部１３０へ送る（図６参照）。
【００８８】
デジタルフィルタ１２０Ｃでは、係数切換部２４０Ｃが、係数算出部１５０から送られた係数切換指定ＣＳＣを受ける。この係数切換指定ＣＳＣに対応して、係数切換部２４０Ｃが係数切換処理を実行する。
【００８９】
かかる係数切換処理に際しては、図７に示されるように、ステップＳ３１〜Ｓ３３において、上述したステップＳ２１〜２３（図５参照）における処理と同様の処理が実行される。そして、ステップＳ３４において、係数切換部２４０Ｃが、現時点における係数ベクトル（ＫＸ0，…，ＫＸQ；ＫＹ1，…，ＫＹR）と、係数算出部１５０により指定された新たな係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）との差が微差であるか否かの判定である微差判定を行う。
【００９０】
かかる微差判定に際して、係数切換部２４０Ｃは、まず、現時点における係数ベクトルと、係数算出部１５０により指定された新たな係数ベクトルの差を算出し、算出されたベクトルにおける成分の絶対値のうちの最大値を抽出する。そして、係数切換部２４０Ｃは、当該抽出された最大値が、上述した所定値ΔREF以下であるか否かを判定することにより、当該微差判定を行う。
【００９１】
ステップＳ３４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３４：Ｙ）には、処理は、後述するステップＳ３８へ進む。一方、ステップＳ３４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３４：Ｎ）には、処理はステップＳ３５へ進む。
【００９２】
ステップＳ３５では、係数切換部２４０Ｃが、現時点における係数ベクトルに更新量ベクトルを加算した更新後ベクトルを算出し、算出された更新後ベクトルの各成分の値を、対応する個別乗算部２２１0〜２２１Q及び個別乗算部２２２1〜２２２Rへ送ることにより、係数更新を行う。引き続き、ステップＳ３６において、係数切換部２４０Ｃが、計数値ｐをインクリメントして新たな計数値ｐの値とする（ｐ←ｐ＋１）。
【００９３】
次に、ステップＳ３７において、係数切換部２４０Ｃが、計数値ｐが「Ｎ＋１」となった否かを判定することにより、現時点における係数ベクトルと、上述した新たに指定された係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）との差が微差となったといえるか否かを判定する。ステップＳ３７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３７：Ｎ）には、処理はステップＳ３４へ戻る。この後、ステップＳ３４における判定の結果、又は、ステップＳ３７における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ３４〜Ｓ３７の処理が繰り返される。
【００９４】
ステップＳ３４における判定の結果、又は、ステップＳ３７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３４：Ｙ、又は、ステップＳ３７：Ｙ）、処理はステップＳ３８へ進む。このステップＳ３８では、係数切換部２４０Ｃが、上述の微差を補償するために、係数ベクトルを、新たに指定された係数ベクトル（ＫＸＡ0，…，ＫＸＡQ；ＫＹＡ1，…，ＫＹＡR）に更新し、今回の係数ベクトルの切換を完了する。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。
【００９５】
以後、ステップＳ３１〜Ｓ３８の処理が繰り返される。この結果、新たな係数ベクトルに切り換えることが必要となるたびに、係数切換部２４０Ｃにより、係数切換が実行される。
【００９６】
以上説明したように、第３実施形態のデジタルフィルタ１２０Ｃでは、係数切換部２４０Ｃが、第１係数ベクトルから第２係数ベクトルへの切換に際して、第１係数ベクトルを、第２係数ベクトルから差し引いた差ベクトルを算出した後に、当該差ベクトルに基づいて、第１係数ベクトルから前記第２係数ベクトルへの切換を段階的に行うための更新量ベクトルを算出する。そして、係数切換部２４０Ｃが、算出された更新量ベクトルに基づいて、係数ベクトルの切換を段階的に行う。
【００９７】
したがって、第３実施形態のデジタルフィルタ１２０Ｃによれば、係数ベクトルの切換によるフィルタ特性の変更に際して、出力信号における不連続的な変化の発生を抑制することができる。
【００９８】
デジタルフィルタ１２０Ｃが上記のように動作するので、デジタルフィルタ１２０Ｃを内蔵する音響装置では、ミュート処理を行うことなく、デジタルフィルタ１２０Ｃのフィルタ特性の変更にともなういわゆるポップ音の発生が抑制される。したがって、当該音響装置では、内蔵されたデジタルフィルタ１２０Ｃのフィルタ係数の切換に際して、利用者にとっての聴覚上の違和感を抑制することができる。
【００９９】
また、第３実施形態では、係数切換部２４０Ｃは、更新量ベクトルに基づく係数更新のたびに、上述した微差判定を行う。このため、迅速に係数ベクトルを更新することができる。
【０１００】
また、第３実施形態では、更新量ベクトルに基づく係数更新が終了した後、係数切換部２４０Ｃが、第２ベクトル係数への更新を更に行う。このため、切換後における係数ベクトルを、正確に第２ベクトル係数に一致させることができる。
【０１０１】
［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。
【０１０２】
例えば、上記の第１実施形態では、上記の第３実施形態における微差判定は行わないようにした。これに対し、更新量ベクトルに基づく係数更新に先立って（図３におけるステップＳ１４の直後）当該微差判定を行い、当該微差判定の結果が肯定的であった場合には、直ちに、図３におけるステップＳ１８の処理を実行するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上記の第１〜第３実施形態では、１回の係数切換における更新量ベクトルに基づく係数更新に際して、当該更新量ベクトルは一定であるようにした。これに対し、１回の係数切換において、更新量ベクトルを変化させるようにしてもよい。
【０１０４】
また、上記の第１〜第３実施形態では、ＩＩＲフィルタに本発明を適用したが、ＦＩＲフィルタに本発明を適用するようにしてもよい。
【０１０５】
また、上記の第１〜第３実施形態では、本発明のデジタルフィルタを音響デジタル信号のフィルタリング処理に適用することを想定した。これに対し、音響デジタル信号以外のデジタル信号のフィルタリング処理にも、本発明のデジタルフィルタを適用してもよい。
【０１０６】
なお、上記の実施形態における係数算出部及び係数切換部を、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、上記の実施形態における処理の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、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信の形態で取得されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１２０Ａ〜１２０Ｃ  …  デジタルフィルタ
２４０Ａ〜２４０Ｃ  …  係数切換部（算出部、切換部）
【図１】
2014204213.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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