【手続補正書】
【提出日】平成27年12月17日(2015.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音声信号を低音域側の第１出力信号に帯域分割して第１出力端子に出力する低域通過フィルタ部と、該音声信号を該第１出力信号よりも高音域側の第２出力信号に帯域分割して第２出力端子に出力する高域通過フィルタ部と、該音声信号を該第１出力信号よりも高音域側でかつ該第２出力信号よりも低音域側の第３出力信号に帯域分割して第３出力端子に出力する帯域通過フィルタ部と、を含むチャンネルデバイダであって、
該低域通過フィルタ部、該高域通過フィルタ部、および、該帯域通過フィルタ部が、いずれも有限長インパルスレスポンスフィルタにより構成され、該有限長インパルスレスポンスフィルタの係数を、［０，１］を範囲とする実数ｘの連続関数ｇ（ｘ）を用いた総和を１とするバーンスタイン多項式である下記数式１において、該実数ｘを下記数式２と定め、該連続関数ｇ（ｘ）を所望の基準合成特性として定め、かつ、次数ｍを下記数式３と定め、下記数式１の第１項による該有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を該低域通過フィルタ部に設定し、下記数式１の第３項による該有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を該高域通過フィルタ部に設定し、下記数式１の第２項による該有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を該帯域域通過フィルタ部に設定する、
チャンネルデバイダ。
【数１】
2014232959.tif 000001
（但し、式中において、０＜ｘ＜１。ｎ：１以上の整数。０＜ｍ１＜ｍ２＜…＜ｍｂ＜Ｎ：１以上の整数。）
【数２】
2014232959.tif 000002
（但し、式中において、０＜ｘ＜１。ｆｓ：サンプリング周波数。）
【数３】
2014232959.tif 000003
（但し、式中において、Ｎ：１以上の整数。ｆｃ：クロスオーバー周波数。）
【請求項２】
所望の前記基準合成特性を示す前記連続関数ｇ（ｘ）が１に等しく、前記入力される音声信号の波形と、前記第１出力信号と前記第２出力信号と前記第３出力信号との和信号の波形とが、一致する、
請求項１に記載のチャンネルデバイダ。
【請求項３】
前記帯域通過フィルタ部が、複数Ｍ（Ｍ：２以上の整数）の前記第３出力信号を出力する複数Ｍの前記有限長インパルスレスポンスフィルタによる帯域フィルタから構成される、
請求項１または２に記載のチャンネルデバイダ。
【請求項４】
前記第１出力信号または前記第２出力信号または前記第３出力信号のレベル調整を行なうレベル調整回路と、該第１出力信号または該第２出力信号または前記第３出力信号の位相反転を行なう位相反転回路と、該第１出力信号または該第２出力信号または前記第３出力信号の遅延時間を調整する遅延回路と、をさらに含む、
請求項１から３のいずれかに記載のチャンネルデバイダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のチャンネルデバイダと、該チャンネルデバイダの前記第１出力端子および前記第２出力端子および前記第３出力端子に対応する増幅回路を含む増幅器と、少なくとも前記第１出力信号に対応するウーファーまたはサブウーファーと、前記第２出力信号に対応するツィーターと、前記第３出力信号に対応するツィーターまたはスコーカーまたはウーファーと、を含み該増幅器とバイワイヤリング接続が可能なスピーカーシステムと、を含む音声再生システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のチャンネルデバイダは、入力される音声信号を低音域側の第１出力信号に帯域分割して第１出力端子に出力する低域通過フィルタ部と、音声信号を第１出力信号よりも高音域側の第２出力信号に帯域分割して第２出力端子に出力する高域通過フィルタ部と、音声信号を第１出力信号よりも高音域側でかつ第２出力信号よりも低音域側の第３出力信号に帯域分割して第３出力端子に出力する帯域通過フィルタ部と、を含むチャンネルデバイダであって、低域通過フィルタ部、高域通過フィルタ部、および、帯域通過フィルタ部が、いずれも有限長インパルスレスポンスフィルタにより構成され、有限長インパルスレスポンスフィルタの係数を、［０，１］を範囲とする実数ｘの連続関数ｇ（ｘ）を用いた総和を１とするバーンスタイン多項式である下記数式１において、実数ｘを下記数式２と定め、連続関数ｇ（ｘ）を所望の基準合成特性として定め、かつ、次数ｍを下記数式３と定め、下記数式１の第１項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を低域通過フィルタ部に設定し、下記数式１の第３項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を高域通過フィルタ部に設定し、下記数式１の第２項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を帯域域通過フィルタ部に設定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【数１】
2014232959.tif 000004
（但し、式中において、０＜ｘ＜１。ｎ：１以上の整数。０＜ｍ１＜ｍ２＜…＜ｍｂ＜Ｎ：１以上の整数。）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【数３】
2014232959.tif 000005
（但し、式中において、Ｎ：１以上の整数。ｆｃ：クロスオーバー周波数。）
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ここで、低域通過フィルタ部、高域通過フィルタ部、および、帯域通過フィルタ部でのそれぞれの有限長インパルスレスポンスフィルタのフィルタの係数は、上記数式１〜３により得られる。つまり、それぞれの有限長インパルスレスポンスフィルタの係数は、［０，１］を範囲とする実数ｘの連続関数ｇ（ｘ）を用いた総和を１とするバーンスタイン多項式である上記数式１において、実数ｘを上記数式２と定め、連続関数ｇ（ｘ）を所望の基準合成特性として定め、かつ、次数ｍを上記数式３と定め、上記数式１の第１項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を低域通過フィルタ部に設定し、上記数式１の第３項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を高域通過フィルタ部に設定し、上記数式１の第２項による有限長インパルスレスポンスフィルタの係数に所定数のサンプル数以上の遅延を与えて得られる係数を帯域域通過フィルタ部に設定する。なお、所定数のサンプル数以上の遅延とは、１サンプル以上の遅延であればよく、上記数式２を用いる結果として得られるＦＩＲフィルタ係数が、因果性を満足するようになるのに必要な遅延に等しいサンプル数以上であればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
具体的には、ギブス現象が発生しないＬＰＦまたはＨＰＦとして知られているHerrmann Filterを用いる。Herrmann’s FormulaのＬＰＦは数式５で表すことができる。ここで、各記号は、以下の通りである。また、数式６は、２項係数を示す。正弦関数の二乗および余弦関数の二乗は、それぞれ数式７および数式８のように表すことができるので、数式５は、有限長のＦＩＲフィルタとして設計できる。数式７を実数ｘとおいて、バーンスタインの多項式(x=sin2(ωΔt))を利用して、チャンネルデバイダを設計する。
fs：サンプリング周波数
L：任意の整数、フィルタの帯域の幅
K：任意の整数、多項式の次数、フィルタの過渡領域の急峻さ
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
数式９は、バーンスタインの多項式を示す。数式９において、bv,N(x)は、数式１０のように表される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【数１１】
2014232959.tif 000006
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
【数１２】
2014232959.tif 000007
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
数式１５は、数式１６のように書き換えることができる。つまり、数式１６の第１項が低域通過フィルタ部に対応し、数式１６の第３項が高域通過フィルタ部に対応し、数式１６の第２項が帯域通過フィルタ部に対応する。数式１６の第１項は、数式５で表されたHerrmann’s FormulaのＬＰＦと等価であり、L+K=Nの関係がある。この次数mkを決定することでチャンネルデバイダを設計することができる。この次数mkはクロスオーバー周波数をfc、サンプリング周波数をfsとするとき、上記数式３から求めることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
本発明のチャンネルデバイダでは、以下の数式１７により所定の周波数に対する多項式の項数ｖを求め、g(v/N)に所望するゲインを入力して和特性の振幅周波数特性を与えることで、クロスオーバー周波数付近のゲイン特性を調整可能である。その場合には、数式１１を用いて数式１５を拡張して、上記数式１を得ることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
しかし、関数gが連続関数であれば、その周波数特性は期待する値になるが、関数gが不連続関数な場合は、所望の値にならないため、次のように値を補正する必要がある。目標とするゲインをG、帯域中心をMc, 帯域の幅をMwとするとき、この帯域の項のみで設計したフィルタの周波数応答は数式１８のように表される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
４Ｗａｙ以上のマルチウェイスピーカーシステムに対応する場合には、チャンネルデバイダ１２は、帯域通過フィルタ部１５が、第３出力信号Ｄ３をさらに複数Ｍ（Ｍ：２以上の整数）に帯域分割する（図示しない）複数Ｍの帯域分割フィルタ部から構成されるようにしても良い。その場合には、上記数式１の第２項をさらに展開して、例えば、Ｍ＝２の場合に４Ｗａｙマルチウェイスピーカーシステムに対応するようにしてもよい。本発明のチャンネルデバイダでは、再生音質を調整する範囲が広がり、様々なマルチウェイスピーカーシステムにも対応できるようになる。