(57)【要約】【課題】イコライジング処理を行う前段階においてデジタル音声信号の減衰する際の減衰率を小さくすることで、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えることが可能なイコライザ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るイコライザ装置５０は、増幅設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を増幅するよりも先に、減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号の減衰を行うよう周波数帯域ごとのイコライジングの順が設定される。そのため、アッテネート処理部２０の減衰率がイコライザ部３０ａ〜３０ｘのオーバーオール特性に応じた減衰率であればサチュレーションが発生することはない。よって、アッテネート処理部２０の減衰率を小さくすることができ、これにより、Ｓ／Ｎ比の低下を最小限に抑えることができる。【選択図】図１
2011205184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された第１のデジタル音声信号を減衰して出力するアッテネート処理部と、
前記アッテネート処理部により出力された第２のデジタル音声信号の所定の周波数帯域を増幅ゲインにより増幅するか、又は、前記第２のデジタル音声信号の所定の周波数帯域を減衰ゲインにより減衰するよう設定されるイコライザ部を複数備えて構成され、前記第２のデジタル音声信号を複数の前記イコライザ部によって所定の周波数帯域ごとに順次増幅又は減衰することによってイコライジングするイコライザ処理部と、
複数の前記イコライザ部のうち、少なくとも一つのイコライザ部のゲインを変更する際に、ゲインの変更後に増幅ゲインに設定されるイコライザ部が前記第２のデジタル音声信号を増幅するよりも先に、ゲインの変更後に減衰ゲインに設定されるイコライザ部が前記第２のデジタル音声信号を減衰するように前記イコライザ処理部による前記周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更するイコライザ制御部と、
前記イコライザ制御部が少なくとも一つのイコライザ部のゲインを変更する際に、前記イコライザ処理部の入出力の周波数特性の最大増幅率に応じた減衰率になるよう前記アッテネート処理部の設定を変更するレベル制御部と
を有することを特徴とするイコライザ装置。
【請求項２】
前記イコライザ処理部がイコライジングしたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、
前記デジタル／アナログ変換部が変換したアナログ音声信号を増幅するアナログ信号増幅部と
を有し、
前記レベル制御部は、前記イコライザ制御部が少なくとも一つの前記イコライザ部のゲインを変更する際に、前記最大増幅率に応じた増幅率になるよう前記アナログ信号増幅部の設定を変更することを特徴とする請求項１記載のイコライザ装置。
【請求項３】
前記レベル制御部は、前記イコライザ制御部が前記イコライザ処理部による前記周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更するのと略同時に、前記アッテネート処理部及び前記アナログ信号増幅部の設定を変更することを特徴とする請求項２記載のイコライザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えることが可能なイコライザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特定の周波数帯域の音声信号を増幅もしくは減衰させて、ユーザの好みに応じた音質や視聴環境に合った音質にして出力するイコライザ装置を備えた音響・映像機器が多く商品化されている。そして、音響・映像機器のデジタル信号化に伴い、イコライザ装置によるイコライジング処理もデジタル音声信号の段階で行われることが一般的となった。ただし、デジタル音声信号はフルビット、即ち最大音量を超えて増幅を行うことができず、この場合、サチュレーションが発生して波形がクリップし波形歪みが生じることとなる。サチュレーションを防止する一般的な手法としては、イコライジング処理を行う前段階でデジタル音声信号をイコライジング処理によって増幅する分だけ予め全体的に減衰させておくことが挙げられる。しかしながら、イコライジング処理を行う前段階のデジタル音声信号に対する減衰率が大きくなるにつれＳ／Ｎ比が低下するため、デジタル音声信号を必要以上に減衰することは好ましいことではない。
【０００３】
ここで、下記［特許文献１］には、デジタル信号段階における音量制御とアナログ信号段階における音量制御とを出力音量のレベルに応じて切換え、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制する音量制御装置に関する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７４５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
［特許文献１］で開示された発明により出力音量レベルの増減に伴うＳ／Ｎ比の低下は抑制することができる。しかしながら、イコライジング処理におけるＳ／Ｎ比の低下に関しては依然として解決に至っておらず、この点で更なる改善が望まれる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、イコライジング処理を行う前段階においてデジタル音声信号を減衰する際の減衰率を小さくすることができ、その結果、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えることができるイコライザ装置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】
【０００７】
本発明は、
（１）入力された第１のデジタル音声信号を減衰して出力するアッテネート処理部と、
前記アッテネート処理部により出力された第２のデジタル音声信号の所定の周波数帯域を増幅ゲインにより増幅するか、又は、前記第２のデジタル音声信号の所定の周波数帯域を減衰ゲインにより減衰するよう設定されるイコライザ部を複数備えて構成され、前記第２のデジタル音声信号を複数の前記イコライザ部によって所定の周波数帯域ごとに順次増幅又は減衰することによってイコライジングするイコライザ処理部と、
複数の前記イコライザ部のうち、少なくとも一つのイコライザ部のゲインを変更する際に、ゲインの変更後に増幅ゲインに設定されるイコライザ部が前記第２のデジタル音声信号を増幅するよりも先に、ゲインの変更後に減衰ゲインに設定されるイコライザ部が前記第２のデジタル音声信号を減衰するように前記イコライザ処理部による前記周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更するイコライザ制御部と、
前記イコライザ制御部が少なくとも一つのイコライザ部のゲインを変更する際に、前記イコライザ処理部の入出力の周波数特性の最大増幅率に応じた減衰率になるよう前記アッテネート処理部の設定を変更するレベル制御部と
を有することを特徴とするイコライザ装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）前記イコライザ処理部がイコライジングしたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、
前記デジタル／アナログ変換部が変換したアナログ音声信号を増幅するアナログ信号増幅部と
を有し、
前記レベル制御部は、前記イコライザ制御部が少なくとも一つの前記イコライザ部のゲインを変更する際に、前記最大増幅率に応じた増幅率になるよう前記アナログ信号増幅部の設定を変更することを特徴とする上記（１）記載のイコライザ装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）前記レベル制御部は、前記イコライザ制御部が前記イコライザ処理部による前記周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更するのと略同時に、前記アッテネート処理部及び前記アナログ信号増幅部の設定を変更することを特徴とする上記（２）記載のイコライザ装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るイコライザ装置は、イコライジング処理を行う前段階においてデジタル音声信号を減衰する際の減衰率を小さくすることができる。これにより、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るイコライザ装置を示すブロック図である。
【図２】信号入力順序の並び替えを説明する図である。
【図３】本発明に係るイコライザ装置の設定変更画面の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るイコライザ装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るイコライザ装置の動作を示す第２のフローチャートである。
【図６】本発明の設定変更処理における変更パターンを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るイコライザ装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において、増幅率と減衰率とを総称する場合にはゲインと称することとする。図１に示す本実施の形態に係るイコライザ装置５０は、入力端１０に入力されたデジタル音声信号をイコライジング処理を行う前段階で減衰するアッテネート処理部２０を有している。また、図１に示す本実施の形態に係るイコライザ装置５０は、さらに、所定の周波数帯域のデジタル音声信号を設定されたゲインに応じて順次増幅又は減衰する複数のイコライザ部３０ａ〜３０ｘを備え、このイコライザ部３０ａ〜３０ｘによってアッテネート処理部２０で減衰したデジタル音声信号をイコライジングするイコライザ処理部３２と、イコライザ処理部３２でイコライジングしたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するデジタル／アナログ変換部２２と、変換したアナログ音声信号を増幅して出力端１２に出力するアナログ信号増幅部２４と、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのそれぞれに対するゲイン設定を入力する操作部２６と、イコライザ処理部３２を制御するイコライザ制御部３４と、イコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率に応じてアッテネート処理部２０の減衰率とアナログ信号増幅部２４の基準増幅率とを設定するレベル制御部３６と、を有している。なお、最大増幅率とは周波数特性におけるゲインが最大となる周波数における増幅率である。
【００１１】
次に、本発明に係るイコライザ装置５０の特徴であるイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対する信号入力順序（イコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を増幅又は減衰する順序）の並び替えに関して説明する。尚、ここではイコライザ処理部３２が、低周波側の周波数帯域を増幅又は減衰するイコライザ部３０ａと、高周波側の周波数帯域を増幅又は減衰するイコライザ部３０ｂとで構成される例を用いて説明する。尚、ここでの高周波側の周波数帯域とは、低周波側の周波数帯域を増幅又は減衰するイコライザ部３０ａが増幅又は減衰する低周波側の周波数帯域の中心周波数よりも高い周波数を中心周波数とする周波数帯域とする。
【００１２】
先ず、低周波側のイコライザ部３０ａのゲインと高周波側のイコライザ部３０ａのゲインとをともに＋１０ｄＢ（１０ｄＢの増幅）とした場合を例に、イコライザ部３０ａとイコライザ部３０ｂとがともに、入力されたデジタル音声信号を増幅する際のイコライザ装置５０の動作について説明する。
【００１３】
このときのイコライザ部３０ａの周波数特性は例えば図２（ａ）に示す周波数特性Ａ１となり、イコライザ部３０ｂの周波数特性は例えば図２（ａ）に示す周波数特性Ｂ１となる。そして、イコライザ処理部３２の全体周波数特性であるオーバーオール特性は、図２（ａ）に示すように、周波数特性Ａ２と周波数特性Ｂ２とが合わさったオーバーオール特性Ｃ１のようになる。なお、このように、イコライザ処理部３２に入力する前のデジタル音声信号を入力とし、イコライザ処理部３２が有する複数のイコライザ部がデジタル音声信号を増幅又は減衰した後のイコライザ処理部３２が出力するデジタル音声信号を出力としたときの入出力の周波数特性をオーバーオール特性と称することとする。
【００１４】
このオーバーオール特性Ｃ１は、イコライザ部３０ａによる周波数特性Ａ１とイコライザ部３０ｂによる周波数特性Ｂ１とが合わさったものであり、その最大増幅率は１３．８５ｄＢである。そして、このときのイコライザ処理部３２全体としての最大増幅率はオーバーオール特性Ｃ１の最大増幅率と等しい１３．８５ｄＢとなる。この場合、アッテネート処理部２０において１３．８５ｄＢ以上の減衰を行い十分なヘッドルームを確保しないと、イコライザ処理部３２にフルビットのデジタル音声信号が入力したときにサチュレーションが発生し波形に歪みが生じる。従って、図２（ａ）の例の場合、アッテネート処理部２０はイコライザ処理部３２の最大増幅率、即ちオーバーオール特性Ｃ１の最大増幅率である１３．８５ｄＢに応じた減衰率でデジタル音声信号に対する減衰を行う。
【００１５】
次に、イコライザ部３０ａのゲインを−１０ｄＢ（１０ｄＢの減衰）とし、イコライザ部３０ｂのゲインを＋１０ｄＢ（１０ｄＢの増幅）とした場合を例に、イコライザ部３０ａが入力されたデジタル音声信号を増幅させ、イコライザ部３０ｂが入力されたデジタル音声信号を減衰させる際のイコライザ装置５０の動作について説明する。尚、初期設定における増幅又は減衰を行う順序をイコライザ部３０ａ→イコライザ部３０ｂとする。
【００１６】
このときのイコライザ部３０ａの周波数特性は図２（ｂ）に示す周波数特性Ａ２となり、イコライザ部３０ｂの周波数特性は周波数特性Ｂ２となる。そして、イコライザ処理部３２のオーバーオール特性は、周波数特性Ａ２と周波数特性Ｂ２とが合わさったオーバーオール特性Ｃ２となる。尚、このときのオーバーオール特性Ｃ２の最大増幅率は８．６５ｄＢであり、イコライザ部３０ｂの増幅率（＋１０ｄＢ）よりも小さい。前述したように、初期設定におけるイコライザ部３０ａとイコライザ部３０ｂの増幅又は減衰を行う順序はイコライザ部３０ａ→イコライザ部３０ｂの順であるから、イコライザ処理部３２に入力したデジタル音声信号は先ずイコライザ部３０ａで１０ｄＢ減衰され、次にイコライザ部３０ｂで１０ｄＢの増幅がされる。つまり、増幅設定のイコライザ部３０ｂに入力するデジタル音声信号は、その前段においてアッテネート処理部２０とイコライザ部３０ａとで減衰されることとなる。従って、イコライザ処理部３２全体としての最大増幅率は、イコライザ部３０ｂの増幅率（＋１０ｄＢ）ではなくオーバーオール特性Ｃ２の最大増幅率と等しい８．６５ｄＢとなる。よって、アッテネート処理部２０はオーバーオール特性Ｃ２の最大増幅率である８．６５ｄＢに応じた減衰率で減衰を行えば、イコライザ処理部３２に対する十分なヘッドルームを確保することができる。つまり、イコライザ部３０ｂがデジタル音声信号を増幅するよりも先に、イコライザ部３０ａがデジタル音声信号を減衰するため、オーバーオール特性Ｃ２の最大増幅率である８．６５ｄＢに応じた減衰率で減衰を行えば、サチュレーションの発生を防ぐことができる。
【００１７】
次に、イコライザ部３０ａのゲインを＋１０ｄＢ（１０ｄＢの増幅）とし、イコライザ部３０ｂのゲインを−１０ｄＢ（１０ｄＢの減衰）とした場合を例に、イコライザ部３０ａが入力したデジタル音声信号を増幅させ、イコライザ部３０ｂが入力したデジタル音声信号を減衰させる際のイコライザ装置５０の動作について説明する。このときのイコライザ部３０ａの周波数特性は図２（ｃ）に示す周波数特性Ａ３となり、イコライザ部３０ｂの周波数特性は周波数特性Ｂ３となる。そして、イコライザ処理部３２のオーバーオール特性は周波数特性Ａ３と周波数特性Ｂ３とが合わさったオーバーオール特性Ｃ３となる。尚、このときのオーバーオール特性Ｃ３の最大増幅率は８．６５ｄＢである。ここで、初期設定の増幅又は減衰を行う順序であるイコライザ部３０ａ→イコライザ部３０ｂの順序でデジタル音声信号の増幅と減衰を行った場合、イコライザ処理部３２に入力したデジタル音声信号は先ずイコライザ部３０ａで１０ｄＢ増幅される。従って、オーバーオール特性Ｃ３の最大増幅率が８．６５ｄＢであってもイコライザ処理部３２の処理の途中で１０ｄＢ増幅されることとなる。よってこの場合、アッテネート処理部２０の減衰率はイコライザ処理部３２における処理の途中の最大増幅率、即ちイコライザ部３０ａの増幅率である１０ｄＢに応じて設定する必要がある。つまり、アッテネート処理部２０は、イコライザ部３０ａの周波数特性Ａ３の最大増幅率である１０ｄＢに応じた減衰率で減衰を行う必要がある。
【００１８】
しかしながら、デジタル音声信号を、ゲインが減衰設定のイコライザ部３０ｂから先に入力するようにすれば、増幅設定のイコライザ部３０ａによってデジタル音声信号を増幅するよりも先にアッテネート処理部２０とイコライザ部３０ｂとで減衰することができる。つまり、デジタル音声信号を、ゲインが減衰設定のイコライザ部３０ｂから先に入力するようにすれば、アッテネート処理部２０はオーバーオール特性Ｃ３の最大増幅率である８．６５ｄＢに応じた減衰率で減衰を行うことで、イコライザ処理部３２の処理に対する十分なヘッドルームを確保することができ、サチュレーションの発生を防ぐことができる。つまり、信号入力順序の並び替えを行わない場合にはアッテネート処理部２０の減衰率は１０ｄＢ分必要であったのに対し、信号入力順序の並び替えを行えばアッテネート処理部２０の減衰率を８．６５ｄＢに低減することができる。そして、その低減分、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制することができる。以上が、信号入力順序の並び替えによるＳ／Ｎ比低下の抑制原理である。
【００１９】
次に、図４を用いてイコライザ装置５０の動作を各部の設定変更処理を中心にさらに詳しく説明する。尚、ここでは便宜的に、アッテネート処理部２０はイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率で増幅される分だけ、事前にデジタル音声信号を減衰する減衰率になるよう設定され、アナログ信号増幅部２４はイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率と等しい増幅率に設定されるものとして説明を行う。つまり、イコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率が８．６５ｄＢであれば、アッテネート処理部２０の減衰率も８．６５ｄＢ（−８．６５ｄＢ）となり、アナログ信号増幅部２４の基準増幅率も８．６５ｄＢ（＋８．６５ｄＢ）となる。ただし、イコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率に所定の係数を乗算したゲインを、アッテネート処理部２０の減衰率及びアナログ信号増幅部２４の基準増幅率にしてもよい。
【００２０】
先ず、イコライザ装置５０が起動した状態で、ユーザが操作部２６を操作してイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対するゲインの変更を指示する操作入力を行う（ステップＳ１０２）。この操作入力は、増幅又は減衰する周波数帯域がそれぞれ設定されているイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインの変更を指示する操作入力であり、イコライザ部３０ａ〜３０ｘに設定されている周波数帯域ごとにゲインを指定する操作入力である。
【００２１】
操作部２６の例としては、イコライザの設定変更画が表示されたタッチパネルやイコライザ部３０ａ〜３０ｘと対応するボリュームやスイッチ等が挙げられる。この操作部２６の一例として、図３にイコライザの設定変更画が表示されたタッチパネルを示す。尚、図３はイコライザ処理部３２を５つのイコライザ部３０ａ〜３０ｅで構成した例である。なお、ユーザの操作入力によらず自動的にイコライザ設定変更処理をスタートする構成としてもよい。例えば、本実施形態のイコライザ装置を用いる音響装置周囲の視聴空間の音響特性を検出し、その音響特性に応じたゲインを算出するゲイン算出部を設け、イコライザ制御部３２は、そのゲイン算出部が算出したゲインとなるようイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを変更するようにしても良い。
【００２２】
一例として、ステップＳ１０２にて、ユーザが操作部２６を操作してイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを、例えば図３に示すように変更する操作入力を入力したとする。つまり、イコライザ部３０ａ〜３０ｅのゲインを図３におけるハッチングで示すゲインと対応するゲインになるよう指示する操作入力を入力したとする。これは、イコライザ部３０ａのゲインを−５ｄＢ、イコライザ部３０ｂのゲインを＋１０ｄＢ、イコライザ部３０ｃのゲインを０ｄＢ、イコライザ部３０ｄのゲインを−１０ｄＢ、イコライザ部３０ｅのゲインを＋５ｄＢと変更するよう指示する操作入力である。また、一例として操作入力が行われた時点でのゲイン変更前の各イコライザ部３０ａ〜３０ｅのゲインは０ｄＢであるとする。以上がユーザによるイコライザ部３０ａ〜３０ｘへのゲイン変更を指示する操作の例である。
【００２３】
イコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインの変更を指示する信号が入力することにより、イコライザ設定変更処理がスタートする。尚、ここではユーザが全てのイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対する設定変更を行った後に次のステップに進む例を示すが、一つのイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対してゲインの変更を指示する操作入力が入力される度に随時、一連のイコライザ設定変更処理を行うことが好ましい。
【００２４】
イコライザ部３０ａ〜３０ｘに対するゲインの変更を指示する操作入力が入力されると、イコライザ制御部３４は、操作入力に対応してゲインを変更した後のイコライザ部３０ａ〜３０ｘに設定されるゲインそれぞれを比較する（ステップＳ１０３）。
【００２５】
次に、イコライザ制御部３４はステップＳ１０３でのゲインの比較結果に応じて、後述の並び替え処理に則してイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対する信号入力順序の並び替え処理を行う（ステップＳ１０４）。このように複数のイコライザ部の並び替え処理が発生した場合、複数のイコライザ部の並び替え処理はデジタル音声信号のサンプリング周波数に対応した時間内に行うことが好ましい。そのようにすればデジタル音声信号の連続性が保たれる。
【００２６】
信号入力順序の並び替え処理としては、例えば以下の処理が考えられる。第１の並び替え処理は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを変更した後のゲインが小さい順に並び替える処理である。この第１の並び替え処理は最も単純であり、イコライザ部３０ａ〜３０ｘの個数が少ない場合に特に有効である。
【００２７】
また、第２の並び替え処理は、設定変更が行われるイコライザ部３０ａ〜３０ｘの変更前後のゲインを確認して、減衰設定への変更であれば信号入力順序を最初に、増幅設定への変更であれば信号入力順序を最後にするように並び替える処理である。第２の並び替え処理によれば、特にイコライザ部３０ａ〜３０ｘの個数が多い場合に並び替え処理の所要時間を比較的短縮することができる。
【００２８】
また、第３の並び替え処理は、設定変更が行われるイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを確認して、その設定変更が行われるイコライザ部３０ａ〜３０ｘの変更後のゲインが減衰設定であれば信号入力順序を最初に、変更後のゲインが増幅設定であれば信号入力順序を最後にする処理である。第３の並び替え処理によれば、変更前後のゲインの比較がないため、変更後のゲインに基づいて並び替え処理の判定が可能で、第２の並び替え処理よりも判定処理を簡素化することができる。
【００２９】
また、第４の並び替え処理は、設定変更が行われるイコライザ部３０ａ〜３０ｘの変更前後のゲインを確認して、その設定変更が行われるイコライザ部３０ａ〜３０ｘの設定変更が減衰設定への変更であればそのイコライザ部３０ｘの信号入力順序を、その時点で増幅設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘのうち、入力順序が最初のイコライザ部３０ａ〜３０ｘと入れ替え、増幅設定への変更であればイコライザ部３０ｘの信号入力順序を、その時点で減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘのうち、入力順序が最後のイコライザ部３０ａ〜３０ｘと入れ替える処理である。第４の並び替え処理によれば、ゲインを変更するイコライザ部３０ｘを減衰設定と増幅設定の境界のイコライザ部３０ａ〜３０ｘと入れ替えるため、イコライザ部３０ａ〜３０ｘの並び替えを最小限に抑えることができる。
【００３０】
上記の並び替え処理は、いずれも、ゲイン変更後に減衰設定となるイコライザ部がゲイン変更後に増幅設定となるイコライザ部よりも先に信号が入力されるよう信号入力順序を並び替えるものである。つまり、複数のイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対するゲインを変更する際に、イコライザ制御部３４は、ゲインの変更後にデジタル音声信号を増幅するイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を増幅するよりも先に、ゲインの変更後にデジタル音声信号を減衰するイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を減衰するような設定にイコライザ処理部３２を設定するものである。言い換えると、イコライザ部３０ａ〜３０ｘそれぞれには増幅又は減衰する周波数帯域が設定されているため、イコライザ制御部３４は、イコライザ処理部３０ａ〜３０ｘそれぞれに設定されている周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更する。
【００３１】
また、上記の並び替え処理は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘの個数、イコライザ制御部３４の能力、及びイコライザ装置５０や搭載された電気機器の回路構成等により適宜最適なものが採用される。また、イコライザ部３０ａ〜３０ｘが全て減衰設定もしくは増幅設定の場合（全てのイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインが０ｄＢである場合を含む）には並び替え処理を行う必要は無いため、このようなときには並び替え処理をスキップする処理を加えても良い。尚、ここではイコライザ制御部３４が上述した第１の並び替え処理を行うものとする。よって、図３の例の場合、イコライザ制御部３４は、信号入力順序を、イコライザ部３０ｄ（ゲイン−１０ｄＢ）→イコライザ部３０ａ（ゲイン−５ｄＢ）→イコライザ部３０ｃ（ゲイン０ｄＢ）→イコライザ部３０ｅ（ゲイン＋５ｄＢ）→イコライザ部３０ｂ（ゲイン＋１０ｄＢ）  の順序へと変更することとなる。尚、ステップＳ１０４の時点では信号入力順序の並び替えが行われるのみで、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲイン変更は後述のステップＳ１３６にて行われる。
【００３２】
次に、イコライザ制御部３４は信号の入力順序及びゲインを変更後のイコライザ部３０ａ〜３０ｘの全体のオーバーオール特性、即ち信号の入力順序及びゲインを変更後のイコライザ処理部３２のオーバーオール特性を算出し、その最大増幅率を示す信号をレベル制御部３６に出力する（ステップＳ１０６）。ただし、現時点ではイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲイン変更は実際には行われていないから、イコライザ制御部３４はオーバーオール特性を演算により算出する。オーバーオール特性の算出には、正弦波の周波数を変化させるスイープ応答、あるいは、ＤＦＴ、ＦＦＴによる周波数解析、あるいは、あらかじめ設定可能なイコライザ設定のパターンをテーブル化し、想定されるオーバーオール特性をメモリーしておいても良い。尚、ここでは、信号の入力順序及びゲインを変更後のイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率を８．６５ｄＢと仮定する。
【００３３】
レベル制御部３６は、イコライザ制御部３４からオーバーオール特性の最大増幅率を示す信号が入力すると、そのオーバーオール特性の最大増幅率に応じた減衰率となるようアッテネート処理部２０の減衰率の設定変更処理を行う（ステップＳ１３２）。つまり、レベル制御部３６はイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率で増幅される分だけ、事前にデジタル音声信号を減衰する減衰率となるようアッテネート処理部２０の減衰率の設定変更処理を行うこととなる。
【００３４】
また、レベル制御部３６はこのアッテネート処理部２０の減衰率に相当する基準増幅率となるようアナログ信号増幅部２４の基準増幅率の設定変更処理を行う（ステップＳ１３４）。つまり、レベル制御部３６はイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率と等しい増幅率となるようアナログ信号増幅部２４の基準増幅率の設定変更処理を行うこととなる。また、イコライザ制御部３４はユーザの入力した値となるようイコライザ処理部３２の各イコライザ部３０ａ〜３０ｘの設定変更処理（ゲインの変更処理）を行う（ステップＳ１３６）。
【００３５】
尚、ここではオーバーオール特性の最大増幅率が８．６５ｄＢであるから、レベル制御部３６は、アッテネート処理部２０の減衰率を８．６５ｄＢ（−８．６５ｄＢ）へと変更し、アナログ信号増幅部２４の基準増幅率を８．６５ｄＢ（＋８．６５ｄＢ）へと変更する。また、イコライザ制御部３４は、イコライザ部３０ａのゲインを−５ｄＢへ、イコライザ部３０ｂのゲインを＋１０ｄＢへ、イコライザ部３０ｃのゲインを０ｄＢへ、イコライザ部３０ｄのゲインを−１０ｄＢへ、イコライザ部３０ｅのゲインを＋５ｄＢへと変更する。以上で各部の設定変更処理は終了する（ステップＳ２００）。
【００３６】
尚、アッテネート処理部２０の減衰率、及びアナログ信号増幅部２４の基準増幅率は、ＩＣの性能、仕様による設定可能なステップのゲインに設定しても良い。例えば、今回のアッテネート処理部２０の減衰率８．６５ｄＢ（−８．６５ｄＢ）及びアナログ信号増幅部２４の基準増幅率８．６５ｄＢ（＋８．６５ｄＢ）では、ＩＣの設定可能なステップが１ｄＢステップの場合、アッテネート処理部２０の減衰率９ｄＢ（−９ｄＢ）及びアナログ信号増幅部２４の基準増幅率９ｄＢ（＋９ｄＢ）としても良い。なお、サチュレーションを防ぐために元のゲインよりも絶対値が大きくなるようにすることが好ましい。
【００３７】
また、イコライザ装置５０の動作には図５のフローチャートに示す以下の手順を設けても良い。
【００３８】
尚、図５のフローチャートに示す手順では、後述するようにイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率とゲイン変更前最大増幅率とを比較する。なお、ゲイン変更前最大増幅率とは、ゲインは変更せずに信号入力順序のみを変更した場合において、各イコライザ部３０ａ〜３０ｘが順次デジタル音声信号を増幅又は減衰したときの、そのイコライザ部３０ａ〜３０ｘによる増幅又は減衰処理の各段階における周波数特性の最大増幅率のうち最も大きい増幅率であるとする。
【００３９】
例えばイコライザ処理部３２が３つのイコライザ部３０ａ〜３０ｃで構成され、イコライザ部３０ａ〜３０ｃの信号入力順序がイコライザ部３０ｃ→イコライザ部３０ａ→イコライザ部３０ｂとする場合、イコライザ部３０ｃのみがデジタル音声信号を増幅又は減衰したときの周波数特性の最大増幅率と、イコライザ部３０ｃ及びイコライザ部３０ａがデジタル音声信号を増幅又は減衰したときの周波数特性の最大増幅率と、全てのイコライザ部３０ａ〜３０ｃがデジタル音声信号を増幅又は減衰したときの周波数特性の最大増幅率の中で最も増幅率の大きいものがゲイン変更前最大増幅率となる。つまり、イコライザ部３０ｃのみの周波数特の最大増幅率と、イコライザ部３０ｃの周波数特性とイコライザ部３０aの周波数特性とを合わせた周波数特性の最大増幅率と、全てのイコライザ部３０ａ〜３０ｃの周波数特性を合わせた周波数特性の最大増幅率とのうち、最も増幅率の大きいものがゲイン変更前最大増幅率となる。
【００４０】
尚、ゲイン変更前最大増幅率は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのうち、増幅設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘの周波数特性を全て合わせた周波数特性を算出し、その周波数特性の最大増幅率をゲイン変更前最大増幅率としても良い。また、ゲイン変更前最大増幅率はあらかじめ設定可能なイコライザ設定のパターンをテーブル化するとともに、想定されるゲイン変更前最大増幅率をメモリーしておき、信号入力順序及びイコライザ部３０ａ〜３０ｘの各ゲインに応じて選択し取得するようにしても良い。
【００４１】
次に、図５のフローチャートに示すイコライザ装置５０の動作を説明する。先ず、図４と同様な、ユーザによるゲインの変更を指示する入力操作（ステップＳ１０２）、イコライザ制御部３４によるゲインの比較処理（ステップＳ１０３）の後、イコライザ制御部３４は、前述したゲイン変更前最大増幅率を算出し、そのゲイン変更前最大増幅率と、信号入力順序及びゲインの変更前、即ち、現在におけるイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率とを比較する（ステップＳ３０２）。そして、ゲイン変更前最大増幅率よりも現在におけるオーバーオール特性の最大増幅率の方が大きい場合、図４と同様なステップＳ１０４以降のフローに従ってイコライザ設定変更処理を行う。また、ゲイン変更前最大増幅率の方が現在におけるオーバーオール特性の最大増幅率よりも大きい場合、イコライザ制御部３４はゲイン変更前最大増幅率を示す信号をレベル制御部３６に出力する（ステップＳ３０６）。
【００４２】
レベル制御部３６はイコライザ制御部３４からゲイン変更前最大増幅率を示す信号が入力すると、このゲイン変更前最大増幅率に応じた減衰率となるようアッテネート処理部２０の減衰率の設定変更処理を行う（ステップＳ３３２）。また、レベル制御部３６はこのアッテネート処理部２０の減衰率に相当する基準増幅率となるようアナログ信号増幅部２４の基準増幅率の設定変更処理を行う（ステップＳ３３４）。次に、ステップＳ１０４に移行し、図４と同様なフローに従ってイコライザ設定変更処理を行う。
【００４３】
イコライザ部３０ａ〜３０ｘは信号入力順序の並び替えを行った後にゲインの変更を行う場合、信号入力順序の並び替え処理からゲインの変更処理までの間、増幅設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘの信号入力順序が減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘよりも先になる場合がある。このような場合、ゲインの変更処理に有する時間が長いと、ヘッドルームが不足してサチュレーションが発生する可能性がある。
【００４４】
しかしながら、図５に示す手順ではイコライザ部３０ａ〜３０ｘに対するゲインが入力されると、現在におけるイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率とゲイン変更前最大増幅率、即ち信号入力順序変更後でゲイン変更前の最大増幅率とを比較し、ゲイン変更前最大増幅率の方が大きい場合、このゲイン変更前最大増幅率に基づいてアッテネート処理部２０の減衰率をサチュレーションが発生しない設定に速やかに変更する。従って、ゲイン変更が完了するまでの間に、たとえ増幅設定のイコライザ部の信号入力順序が減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘよりも先になったとしても、サチュレーションが発生することは無い。以上が各部の設定変更をする際のイコライザ装置５０の動作例である。
【００４５】
次に入力されたデジタル音声信号に対する処理を中心にイコライザ装置５０の動作を説明する。
【００４６】
図４又は図５に示すような動作を行っている間も、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ハードディスク、チューナ等の音源からデジタル音声信号が出力され、入力端１０を介してイコライザ装置５０のアッテネート処理部２０に入力している。
【００４７】
アッテネート処理部２０は入力したデジタル音声信号（第１のデジタル音声信号）をレベル制御部３６が設定した減衰率で減衰しイコライザ処理部３２に出力する。尚、例えば、イコライザ部３０ａ〜３０ｅが図３に示す設定とされイコライザ設定変更処理が終了した際には、アッテネート処理部２０の減衰率は８．６５ｄＢとなる。
【００４８】
また、イコライザ処理部３２はアッテネート処理部２０が減衰したデジタル音声信号（第２のデジタル音声信号）を、イコライザ部３０ａ〜３０ｘでイコライジングしてデジタル／アナログ変換部２２に出力する。このときのイコライザ部３０ａ〜３０ｘへの信号入力順序は、イコライザ制御部３４の並び替え処理により減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘが先となる。つまり、イコライザ部３０ａ〜３０ｘにはそれぞれ増幅又は減衰する周波数帯域が設定されており、イコライザ処理部３２は、アッテネート処理部２０が減衰したデジタル音声信号を複数のイコライザ部３０ａ〜３０ｘによって所定の周波数帯域ごとに順次増幅又は減衰することによってイコライジングする。
【００４９】
デジタル／アナログ変換部２２はイコライザ処理部３２がイコライジングしたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してアナログ信号増幅部２４に出力する。
【００５０】
アナログ信号増幅部２４は変換されたアナログ音声信号をレベル制御部３６が設定した基準増幅率で増幅し出力端１２に出力する。尚、イコライザ部３０ａ〜３０ｅが図３に示す設定とされイコライザ設定変更処理が終了した際には、アナログ信号増幅部２４の基準増幅率は８．６５ｄＢとなる。
【００５１】
そして、出力端１２から出力したアナログ音声信号は、例えばアンプ等で増幅された後、スピーカ等の音声出力手段に入力し音声出力として再生される。尚、ユーザが音量ボリューム等を操作するなどした場合、アナログ信号増幅部２４の増幅率が基準増幅率から増減しそれに伴って音声出力の音量が増減する。以上が、入力されたデジタル音声信号に対してイコライザ装置５０が行う処理である。
【００５２】
なお、上記のアッテネート処理部２０の設定変更処理（ステップＳ１３２）、アナログ信号増幅部２４の設定変更処理（ステップＳ１３４）は略同時に行うことが好ましい。このようにすれば、総音量は変化しないままイコライジングの設定変更のみが音声出力に反映されることとなる。
【００５３】
しかしながら、一般的にアッテネート処理部２０はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内に設けられ、アナログ信号増幅部２４はＤＳＰとは別の回路もしくは制御素子に設けられる場合が多い。このためアッテネート処理部２０の設定変更処理（ステップＳ１３２）とアナログ信号増幅部２４の設定変更処理（ステップＳ１３４）とを全く同時に行わせるのは困難な場合がある。
【００５４】
次に、そのような、アッテネート処理部２０の設定変更処理（ステップＳ１３２）とアナログ信号増幅部２４の設定変更処理（ステップＳ１３４）とを全く同時に行わせるのが困難な場合に有効な、各部のゲインの変化のさせ方の一例について図６を用いて説明する。なお図６においてプラス側の特性がアナログ信号増幅部２４の増幅率を示し、マイナス側の特性がアッテネート処理部２０の減衰率を示している。
【００５５】
例えば、図６（ａ）に示すように、時刻ｔにおいて、レベル制御部３６が、アッテネート処理部２０の減衰率を−３ｄＢから−１０ｄＢへ変更する設定変更処理（ステップＳ１３２）と、アナログ信号増幅部２４の基準増幅率を＋３ｄＢから＋１０ｄＢへ変更する設定変更処理（ステップＳ１３４）とを略同時に行おうとした場合に、この二つの設定変更処理が行われる時刻に時間差が発生する場合がある。例えば、アッテネート処理部２０の設定変更処理を時刻ｔに行おうとしても、アナログ信号増幅部２４の設定変更処理は時刻ｔよりも遅い時刻ｔ’に行われる場合がある。この時刻ｔから時刻ｔ’までの時間ではアッテネート処理部２０の減衰率とアナログ信号増幅部２４の基準増幅率とが著しくアンバランスな状態となり、設定によってはこの間の音量が過度に増減する可能性がある。この音量の過度の増減はユーザに違和感や不快感を生じさせるものであり好ましいものではない。
【００５６】
よって、図６（ｂ）に示すように、アッテネート処理部２０の設定変更処理とイコライザ処理部３２の設定変更処理とを、直線的に徐々に行うことでゲインの変化を時間経過とともに緩やかに変化させるパターンや、図６（ｃ）に示すように、ゲインを指数的に変化させることで、最初はゲインの変化を時間経過とともに緩やかに変化させ、徐々にゲインの変化を時間経過とともに急激に変化させるパターンで、レベル制御部３６がアッテネート処理部２０及びアナログ信号増幅部２４の設定変更処理を略同時に行えば、アッテネート処理部２０の設定変更処理とアナログ信号増幅部２４の設定変更処理とが完全に同時に行われなくとも、この時刻ｔから時刻ｔ’までの時間におけるアッテネート処理部２０の減衰率とアナログ信号増幅部２４の基準増幅率との差を比較的小さく抑えることができる。よって、音量が過度に増減することはなく、ユーザが違和感や不快感を覚えることも無い。尚、このときのパターンの設定は、音声出力がユーザの聴感上違和感の無い範囲で略同時に行われるものであれば良い。また、これらのことは前述のステップＳ３３２及びステップＳ３３４における設定変更処理時にも適用可能である。
【００５７】
また、図６（ａ）において、アッテネート処理部２０及びアナログ信号増幅部２４の設定変更をするためにレベル制御部３６から、アッテネート処理部２０及びアナログ信号増幅部２４に入力する制御信号のうち、最初に出力する制御信号を時刻ｔから時刻ｔ’までの時間だけ遅延して出力することで時刻ｔ’においてアッテネート処理部２０及びアナログ信号増幅部２４を同時に設定できるような構成にしてもよい。
【００５８】
また、イコライザ処理部３２の設定変更処理（ステップＳ１３６）は段階的に変化させることが音声出力の連続性維持の面から好ましい。例えば  イコライザ制御部３４が、イコライザ処理部３２のゲインを５ｄＢから１０ｄＢに変化させる場合、５ｄＢから１０ｄＢに一気に変化させるのではなく、１サンプリング時間ごとに５ｄＢ→６ｄＢ→７ｄＢ→８ｄＢ→９ｄＢ→１０ｄＢと段階的に変化させることにより、信号の急激な変化をさせないようにすることが好ましい。このように、アッテネート処理部２０の設定変更処理とアナログ信号増幅部２４の設定変更処理を前述したゲイン変化のパターンで行うことに加え、イコライザ処理部３２の設定変更処理も段階的に変化させるパターンで行い、これら３つの設定変更処理をユーザの聴感上違和感の無い範囲で略同時に開始させ、略同時に完了させることが最も好ましい。
【００５９】
以上のように本発明に係るイコライザ装置５０は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのうちゲインが減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘから信号入力がされるよう信号入力順序の並び替えを行う。従ってイコライザ処理部３２のイコライジング途中での増幅率は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘがいくつあっても、常に減衰設定のイコライザ部３０ａ〜３０ｘが先に減衰を行なうため、イコライジングの途中でもオーバーオール特性の最大増幅率を超えることはない。そのため、アッテネート処理部２０はこのオーバーオール特性の最大増幅率に応じた減衰率でデジタル音声信号の減衰を行なうことでサチュレーションの発生を防ぐことができる。よって、アッテネート処理部２０の減衰率を常に最小限とすることができ、これにより、Ｓ／Ｎ比の低下を最小限に抑えることができる。
【００６０】
つまり、本発明に係るイコライザ装置５０は、常に十分なヘッドルームを確保することが可能となり、たとえイコライザ処理部３２にフルビットのデジタル音声信号が入力したとしてもサチュレーションが生じることは無い。
【００６１】
さらに、アッテネート処理部２０の設定変更処理、イコライザ処理部３２の設定変更処理、アナログ信号増幅部２４の設定変更処理を上述した所定のパターンで略同時に行わせることで、上記の３つの設定変更処理を略同時に開始させ、略同時に完了させることができる。これにより、音声出力の連続性を保つことが可能となりユーザに対し違和感の少ないイコライザ設定変更処理を行うことができる。
【００６２】
以上のように、本発明に係るイコライザ制御部３４は、デジタル音声信号を増幅するイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を増幅するよりも先に、デジタル音声信号を減衰するイコライザ部３０ａ〜３０ｘがデジタル音声信号を減衰するような設定にイコライザ処理部３２を設定する。このため、アッテネート処理部２０はイコライザ処理部３２のオーバーオール特性の最大増幅率に応じた減衰率でデジタル音声信号を減衰すればよく、アッテネート処理部２０がデジタル音声信号を減衰する際の減衰率を必要最小限まで小さくするできるため、サチュレーションの発生を防ぐとともにＳ／Ｎ比の低下を抑えることができる。
【００６３】
尚、上記のイコライザ装置５０は一例であるから、各部の構成、動作フロー、設定変更処理時のパターン等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。また、本実施形態におけるゲインの変更を指示する方法は一例であり、これに限らない。本実施形態においては、ユーザがイコライザ部３０ａ〜３０ｘそれぞれのゲインを変更する例について説明したが、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを個々に変更する必要はなく、複数のイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲイン設定のテーブルを記憶する記憶部を有し、ユーザが１のテーブルを指定する操作入力を行うことで、複数のイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを一度の操作で変更できる構成としてもよい。また、本実施形態のイコライザ装置を用いる音響装置周囲の視聴空間の音響特性に応じて自動的にイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを変更するゲイン変更部を設け、自動的にイコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを変更するようにしても良い。また、レベル制御部３６がアッテネート処理部２０及びアナログ信号増幅部２４のゲインを設定する構成を例としたが、レベル制御部３６はアッテネート処理部２０のゲインのみを設定し、アナログ信号増幅部２４のゲインを設定する手段を他に設けるようにしてもよい。また、イコライザ部３０ａ〜３０ｘへの信号入力順序を変更した後、イコライザ部３０ａ〜３０ｘのゲインを変更する例について説明したが、ゲインを変更した後に、信号入力順序を変更するようにしてもよい。
【００６４】
また、イコライザ部３０ａ〜３０ｘへの信号入力順序を並び替える例を説明したが、これに限らず、イコライザ制御部３４は、ゲインが変更された後にデジタル音声信号を増幅するイコライザ部がデジタル音声信号を増幅するよりも先に、ゲインが変更された後にデジタル音声信号を減衰するイコライザ部がデジタル音声信号を減衰するような設定にイコライザ処理部を設定すればよい。例えば、イコライザ制御部３４は、信号入力順序を並び替えずに、イコライザ部３０ａ〜３０ｘが増幅又は減衰する周波数帯域の中心周波数や周波数帯域の幅を変更してもよく、それらを組み合わせてもよい。つまり、イコライザ制御部３４の動作は、イコライザ部３０ａ〜３０ｘへの信号入力順序を並び替えることに限定されず、イコライザ制御部３４は、イコライザ処理部３４による周波数帯域ごとのイコライジングの順を変更すればよい。
【符号の説明】
【００６５】
２０    アッテネート処理部
２２    デジタル／アナログ変換部
２４    アナログ信号増幅部
３０ａ〜３０ｘ  イコライザ部
３２    イコライザ処理部
３４    イコライザ制御部
３６    レベル制御部
５０    イコライザ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011205184.tif 000007
【図６】
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