(57)【要約】【課題】オーディオ信号の音質に悪影響を与えることなく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することを目的とする。【解決手段】所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態となるように、該ＦＩＲフィルタを設計し、更に望ましくは、単位円の半径を１とした場合に、互いにペアを構成する内側零点から単位円の中心までの距離と、前記ペアで対応する外側零点から単位円の中心までの距離との積が１となるように設計した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、
所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計される、
ことを特徴とするオーディオ用のＦＩＲフィルタ。
【請求項２】
オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、
所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、所望の減衰率に応じて、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計される、
ことを特徴とするオーディオ用のＦＩＲフィルタ。
【請求項３】
前記零点の全ての点が、前記単位円の内側又は／及び外側に配置された状態で設計される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオーディオ用のＦＩＲフィルタ。
【請求項４】
前記零点は、それぞれの周波数において、単位円の内側に配置された内側零点と外側に配置された外側零点とのペアで構成され、
単位円の半径を１とした場合、単位円の中心から前記内側零点までの距離と、単位円の中心から前記外側零点までの距離との積が１となるように設計される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のオーディオ用のＦＩＲフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルデータを処理するＦＩＲフィルタに関し、特に、オーディオ用のデジタルデータの処理を行うのに好適なＦＩＲフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログデータに代って、多の場合に各種の記録媒体にはデジタルデータが記録されている。
そして、記録媒体を再生する再生機器に、記録媒体に記録されているデジタルデータを抽出させ、この抽出したデジタルデータを復調して音声信号に変換して出力させるという使用を行っている。
【０００３】
なお、再生機器が斯かる再生機能を奏する際、デジタルデータには音声信号の周波数成分以外の成分が含まれているため、音声信号として出力する前にフィルタを用いてその目的以外の成分を除去することが行われている。
そして、このような用途に使用されるデジタルフィルタとして、ＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタとＩＩＲ(Infinite Impulse Response)フィルタとが知られている。
【０００４】
特に、常に安定した状態を保つ性質を持っていることから、ＦＩＲフィルタが一般的に広く使用されている。
ここで、ＦＩＲとは、有限インパルス応答を意味している。すなわち、ＦＩＲフィルタは、インパルス応答が有限の時間で終わる性質を有するデジタルフィルタである。
【０００５】
斯かる性質を有するＦＩＲフィルタは、過去の出力信号列に依存しないで決まる「非巡回型」である。
また、このタイプのＦＩＲフィルタでは，極が常に原点にあるので安定である。  
【０００６】
なお、以下の非特許文献１などに、このデジタルフィルタについての技術が開示されている。
【非特許文献１】「はじめて学ぶディジタル・フィルタと高速フーリエ変換」三上直樹著、ＣＱ出版社、2005年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したＦＩＲフィルタは、その周波数特性が伝達関数によって表され、そして、伝達関数が複素関数であることにより、所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点は複素平面上において、後述する周波数応答を示す単位円の円周上に配置するように設計される。
ここで、伝達関数の零点とは、伝達関数の分子が零になるものであって、その周波数での利得が理論的に零、すなわち、不要な周波数成分を遮断しようとする阻止域において、最大の減衰が得られる値である。
【０００８】
斯かる性質を活用するために、ＦＩＲフィルタは、単位円上に複数の零点が等間隔で配置されるように、設計が行われている。
また、オーディオ機器を設計する際に、アナログ回路の設計、あるいは、機構部分の設計に関しては、それらアナログ回路と機構部分は音質に与える影響が大きいため、音を決定する専門家と各部の設計の専門家とが協力して設計を行っていた。
【０００９】
他方、デジタルデータを取り扱うオーディオ機器のデジタル回路に関し、特に、ＦＩＲフィルタの設計については、デジタル回路の専門家、あるいは、フィルタを構成するＤＳＰなどの半導体の専門家が、上述したように阻止域において最大の減衰が得られるように設計を行っていたのみであった。
すなわち、阻止域で最大の減衰が得られることが重要であって、音質的にも問題がないと考えられており、それ以上の研究が行われていなかった。
【００１０】
しかしながら、本件出願の発明者がこの点について鋭意研究を続けたところ、従来は配慮されていなかった、可聴範囲外のＦＩＲフィルタの阻止域における特性が、オーディオ信号の音質に悪影響を与えていることが判明した。
このことによって、従来の設計手法に基づいて阻止域で最大の減衰が得られるように設計されたＦＩＲフィルタを用いた場合では、音質が最適な状態になっていないことが明らかとなった。
従って、結果的に、音質が最適な状態を得るようにするという新たな課題を見出すことになった。
【００１１】
すなわち、例えば、以上のように伝達関数の零点を単位円上に置いて設計を行った場合では、その零点の周波数では最大の減衰を得られるものの、零点以外の周波数では最大の減衰を得ることができない。
具体的には、図９に示されるように、鋭い谷のような最大の減衰のピーク部分と緩やかな山のような部分とが交互に表れるため、山と谷とが交互に周期的に出現するリップルと呼ばれる周波数特性が生じている。
【００１２】
なお、従来は、阻止域でこのようなリップルが表れたとしても、可聴周波数以外であるために、音質に影響を与えることはないと考えられていた。
しかしながら、本件出願の発明者がこの点について研究を進めたところ、この阻止域での可聴範囲外の周波数特性が、実は音質に影響を与えていることが新たに判明するに到った。
【００１３】
本発明は、上述して来て見出された課題を解決するためになされたものであって、オーディオ信号の音質に悪影響を与えることなく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
（１）請求項１記載の発明は、オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、
所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計される、ことを特徴とするオーディオ用のＦＩＲフィルタである。
（２）請求項２記載の発明は、オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、所望の減衰率に応じて、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計される、ことを特徴とするオーディオ用のＦＩＲフィルタである。
【００１５】
（３）請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２のＦＩＲのフィルタにおいて、前記零点の全ての点が、前記単位円の内側又は／及び外側に配置された状態で設計される、ことを特徴とする。
（４）請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のオーディオ用のＦＩＲフィルタにおいて、前記零点は、それぞれの周波数において、単位円の内側に配置された内側零点と外側に配置された外側零点とのペアで構成され、単位円の半径を１とした場合、単位円の中心から前記内側零点までの距離と、単位円の中心から前記外側零点までの距離との積が１となるように設計される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明では、オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、従来の手法とは異なり、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計されるため、阻止域で利得が０（最大の減衰）にならず、阻止域の周波数応答のリップルが緩やかな状態になる。
【００１７】
すなわち、従来では、阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたため、阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生しており、音質に悪影響を与えていた。
しかし、この発明によれば、そのような激しいリップルは発生しなくなり音質への悪影響の程度が低く抑えられている。
【００１８】
更に、従来では、阻止域で十分な減衰を得るためにフィルタ次数を大きくする必要があり、この結果、インパルス応答のプリリンギングとポストリンギングが長くなり、この結果、音質が劣化していた。
これに対し、本発明では、阻止域の周波数応答にリップルが発生しなくなるため、従来に比してより小さい次数のフィルタで十分な減衰を得ることが可能になっている。
【００１９】
このことにより、この発明によれば、そのようなプリリンギングとポストリンギングとは小さくなっていて、このことに対応して音質劣化の程度は小さくなっている。
従って、オーディオ信号の音質に悪影響を与える程度を極めて低く抑えることが可能になっていて、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になった。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明では、オーディオ用のデジタルデータを処理するＦＩＲフィルタであって、所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点が、従来の手法とは異なり、所望の減衰率に応じて、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態で該ＦＩＲフィルタが設計されるため、阻止域で利得が０（最大の減衰）ではなく、設計条件に応じた所望の減衰率になり、阻止域の周波数応答のリップルが緩やかな状態になる。
すなわち、従来では、阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたために、阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生しており音質に悪影響を与えていたが、この発明によれば、そのような激しいリップルは発生しなくなりその分音質への悪影響を小さく抑えられている。
【００２１】
更に、従来では、阻止域で十分な減衰を得るためにフィルタ次数を大きくする必要があり、この結果、インパルス応答のプリリンギングとポストリンギングが長くなって、最終的に音質が劣化していた。
これに対し、本発明では、阻止域の周波数応答にリップルが発生しなくなるため、従来より小さい次数のフィルタで十分な減衰を得ることが可能になっている。
【００２２】
このことによって、この発明によれば、そのようなプリリンギングとポストリンギングが小さくなり、このことに対応してその分音質劣化の程度も小さくなっている。
従って、オーディオ信号の音質に悪影響を与える程度が極めて低くなり、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になった。
【００２３】
（３）請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２のＦＩＲフィルタにおいて、伝達関数の零点の全ての点が、従来の手法とは異なり、単位円の内側又は／及び外側に配置された状態で設計されるため、阻止域で利得が０（最大の減衰）になるということがなく、阻止域の周波数応答のリップルが一層緩やかな状態になっている。
他方、従来では阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたため、阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生しており、音質に悪影響を与えていた。
【００２４】
従って、この発明では、そのような激しいリップルは全く発生しなくなっており、このことに対応した分音質への悪影響の程度が極めて小さくなっている。
この結果、オーディオ信号の音質に悪影響を与えることが少なく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になった。
【００２５】
（４）請求項４記載の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のオーディオ用のＦＩＲフィルタにおいて、従来の手法と異なり、伝達関数の零点は、それぞれの周波数において、単位円の内側に配置された内側零点と外側に配置された外側零点のペアで構成されている。
そして、単位円の半径を１とした場合に、その単位円の中心から前記内側零点までの距離と単位円の中心から前記外側零点までの距離の積が１となるように設計されているために、阻止域においてリップルの原因となる減衰の鋭いピークを生じることがなくなり、阻止域の周波数応答のリップルが一層緩やかな状態になっている。
【００２６】
従って、従来では、阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたために阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生しており、結果的に、音質に悪影響を与えていた。
これに対して、この発明では、そのような激しいリップルは全く発生することがなく、その分音質への悪影響の程度が小さくなっている。
この結果、オーディオ信号の音質に悪影響を与えることが少なく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下において、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態と称する。）を詳細に説明する。しかし、この実地形態によって、この発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の第１の実施形態として、ＦＩＲフィルタを用いたデジタルディスクプレーヤ１００の構成を示している。
【００２８】
デジタルディスクプレーヤ１００において、１０は、デジタルデータが記録されている記録媒体であって、具体的にはコンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤオーディオディスクなどが挙げられる。
１１０は、記録媒体１０に記録されているデジタルデータを光学的に読み取って電気信号に変換するピックアップである。
【００２９】
１２０は、信号処理部であってピックアップ１１０で得られた電気信号を復調し、データの並べ替え、あるいは、エラー訂正などを行って、音声信号のデジタルデータを抽出するものである。
１３０は、ＦＩＲフィルタであって信号処理部１２０の後段に接続され、デジタルデータに含まれる不要な周波数成分を除去するものである。
【００３０】
１４０は、ＤＡＣ（Ｄ−Ａ変換器）であってＦＩＲフィルタ１３０の後段に接続され、ＦＩＲフィルタ１３０を通過したデジタルデータをＤ−Ａ変換してアナログの音声信号に生成するものである。
１５０は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）であってＤＡＣ１４０の後段に接続され、ＤＡＣ１４０でＤ−Ａ変換されたアナログの音声信号に含まれる不要成分を除去するものである。
【００３１】
１６０は、アンプ部であって、ローパスフィルタ１５０の後段に接続され、ローパスフィルタ１５０からのアナログの音声信号を所定のレベルに増幅して出力するものである。
ここで、ＦＩＲフィルタ１３０に関し、従来には全く考慮されていなかった阻止域の特性（リップル、プリリンギングとポストリンギングなど）に配慮を行い、特に、従来において発生していた激しいリップルが発生しないように、所定の周波数成分を阻止する阻止域における複素関数である伝達関数の零点について、複素平面上において、従来の手法（図２を参照）とは異なり、零点が周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置させた状態（図３を参照）となるようにして、設計を行った。
【００３２】
すなわち、所定の周波数成分を阻止する阻止域における伝達関数の零点は、従来の手法（図２を参照）とは異なり、∞の減衰率（利得＝０）ではない設計条件に応じた所望の減衰率（設計値）を得るように、周波数応答を示す単位円の外側又は／及び内側に配置された状態（図３を参照）となるようにして、設計を実行した。
斯かる内容の設計を行ったことにより、図４に示すように、阻止域で利得が０（最大の減衰）にならず、設計条件に応じた所望の減衰率になり、阻止域の周波数応答のリップルが緩やかな状態になった。
なお、図５は、阻止域で利得が０（最大の減衰）となるように設計した場合を示すものであり、阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生していることが判る。
【００３３】
また、伝達関数の零点は、それぞれの周波数（単位円の中心からみて同じ角度）において、単位円の内側に配置された内側零点と外側に配置された外側零点のペアによって構成され、その単位円の半径を１とした場合に、その単位円の中心から前記内側零点までの距離とその単位円の中心から前記外側零点までの距離の積が１となるように設計することが、更に望ましい。
図６では、従来の単位円上の零点（丸印）と、本実施形態によるペアを構成する零点（三角印）を比較のために示した。
【００３４】
このように、本実施形態の内側零点と外側零点でペアを構成し、且つ、その単位円の中心までの距離の積が、単位円の半径に関わる１となるように構成することによって、阻止域においてリップルの原因となる減衰の鋭いピークを生じることがより一層少なくなり、阻止域の周波数応答のリップルが一層緩やかな状態になる。
この場合、図７は、従来の単位円上の零点による特性を示すものであり、阻止域で４つの鋭い谷が生じている。
【００３５】
他方、図８は、この実施形態による内側零点と外側零点とのペアによる特性を示すものであり、図７で示すと同じ周波数において緩やか且つ滑らかな階段状の平坦部が生じていることが見て取れる。
すなわち、従来では阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたため、阻止域の周波数応答の鋭い谷によるリップルが激しく発生しており、音質に強く悪影響を与えていたが、この発明によれば、そのような激しいリップルは全く発生しなくなり音質への悪影響の程度を極めて低く抑えることが可能になっている。
【００３６】
この結果、オーディオ信号の音質に悪影響を与えることなく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になった。
そして、上述したように、図３あるいは図６で示された単位円に対する零点の配置に基づいて設計し、図４あるいは図８に示されたような阻止域で緩やかな特性が得られた本実施形態のＦＩＲフィルタ１３０と、図２で示された従来の単位円上に零点を配置することに基づいて設計し、図５に示すような激しいリップルを阻止域で有する特性が得られた従来のＦＩＲフィルタ１３０’とを、他の機構部分や回路部分が全く同一のデジタルディスクプレーヤ（ＣＤプレーヤ）１００に搭載し、その音質の比較を行った。
【００３７】
なお、今回の比較の条件として、遮断周波数が２０．００ＫＨｚ、阻止域の目標減衰率が−７０ｄＢ、フィルタ次数が１２９次として、上述した零点の配置を変更したＦＩＲフィルタ１３０及びＦＩＲフィルタ１３０’を作成して比較を行った。
また、その音質比較の際に、以下の点に着目して比較を行った。
（１）再生音の定位と広がり、奥行き、高さ：
演奏会場においては演奏者達の発生する音源は演奏する楽器によって、位置や高さ、奥行き、広がり等は、それぞれ異なった発生位置である。音響再生装置が演奏会場の再現性を終点とするなら、各楽器の位置や発音発生体のそれぞれの音が、あたかも演奏会場で演奏しているが如くの位置から聴こえなければならない。
【００３８】
演奏会場の音を基準とした時、記録された音声ソースをデジタルディスクプレーヤ１００で再生するようにセットしておき、デジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の係数部分を変更可能な構成とした。
このようにしたデジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の係数部分を予め作成してあるＦＩＲ係数と入れ替え、演奏会場とどの程度接近したかを評価する。
【００３９】
（２）再性音の連続性と残響：
前述の演奏会場においては演奏者達の発生する音源は演奏するインスツルメントによって、音の連続性や音色、エコー成分がそれぞれ異なるものである。
演奏会場の音を基準とした時、記録された音声ソースをデジタルディスクプレーヤ１００で再生するようにセットしておき、デジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の係数部分を変更可能な構成とする。
【００４０】
斯かる構成のデジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０部分を、予め作成してあるＦＩＲ係数及び入れ替え演奏会場で聴いた音を基準に、音響再生装置のデジタルディスクプレーヤ１００の発生する再性音の連続性と残響がどの位接近したかを評価する。
（３）再生音のエネルギー密度とダイナミクス：
実際に演奏される音楽の演奏会場では、各楽器の発生する音が一斉に発生した時の音のエネルギー密度とダイナミクス性は時としてハラハラする程に音が大きく、且つ、聴こえなくなる程の音の強弱があって、再生音の音のエネルギー密度とダイナミクス性を評価する。
【００４１】
実際には、記録された音声ソースをデジタルディスクプレーヤ１００を用いて再生するようにセットしておき、デジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の係数部分を変更可能に構成にする。
このように構成したデジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の部分を予め作成してあるＦＩＲ係数及び入れ替え演奏会場で聴いた音を基準として、音響再生装置のデジタルディスクプレーヤ１００の発生する再性音のエネルギー密度とダイナミクスがどの位接近したかを評価する。
【００４２】
（４）再生音の忠実と歪み：
演奏会場に各楽器の音が再現されている音を歪のない原音とした時、音響再生装置に接続された例えばデジタルディスクプレーヤ１００によって、記録された音声ソースをデジタルディスクプレーヤ１００を用いて再生するようにセットしておき、その再生音に演奏会場に無かった音（歪み）が付加されていないかどうか？、音色に変化が無いかどうか？、音が割れていないかどうか？、を評価する。
具体的には、今まで評価して来たようにデジタルディスクプレーヤ１００のＦＩＲフィルタ１３０の係数部分を変更可能な構成にしておき、ＦＩＲフィルタ１３０の部分を予め作成してあるＦＩＲ係数及び入れ替え演奏会場で聴いた音を基準に、音響再生装置のデジタルディスクプレーヤ１００の発生する再性音及び演奏会場で聴いた音に、余分な音が付加されていないこと等の再生音に対する忠実な再現性を評価判定する。
【００４３】
（５）再生音のリアル性と感動：
どのような音響再生装置であっても、あるいは、物理特性や個々の特性が優れていたとしても、再生されて得られた音に感動を覚えなければ何の価値もない。
別言すると、オーディオは、聴く者に感動を与える音であることが重要な意味を持つと言える。
【００４４】
音響再生装置の感動とは、最終的に演奏会場そのものを、その聴いている場に再現させることと考えると、ＦＩＲフィルタ１３０の音響再生装置に含まれる重要性が非常に大きな割合を持つことになる。
よって、最後に、これらＦＩＲフィルタ１３０全ての係数と、その再生音を総合評価し、分類し、良し悪しの決定を行う。
【００４５】
（６）物理特性：
物理特性には、静特性と動特性がある。そのいずれについても、音響再生装置から再生される音の再現性に最も深く関わる。
これらの特性は、具体的には、周波数特性、信号対ノイズ、帯域外ノイズ、歪み特性等がある。
【００４６】
これらの特性は、それぞれがある一定のレベルをクリアーしていないと、再生音に対して音が演奏会場を再現させることはできない。
別言すると、一つの特性がどんなに秀でていても、残りの特性の少なくとも一つに問題があれば、再生音に対して音が演奏会場を再現させることは不可能となる。
【００４７】
比較結果：
上述した（１）〜（６）の項目に従って、本実施形態のＦＩＲフィルタ１３０と従来のＦＩＲフィルタ１３０’とを比較した結果、全ての項目において、本実施形態のＦＩＲフィルタ１３０で良好な結果が得られた。
考察:
ここで、ＦＩＲフィルタ１３０の重要なポイントの一つは、音の発生源から人間の耳に届くまでの距離が関係していると考えられる。
つまり、ＦＩＲフィルタ１３０が音声信号を処理するにあたり、位相特性（郡遅延特性）が平坦であることが重要であると受け取れる。
【００４８】
というのは、再生装置が音声を発生する場合に、位相特性（郡遅延特性）にうねりが生じている際には、演奏会場と音声発生装置から発生された音が人間の耳に到達する時間に変調を受けているので、バラバラに異なった時間経過後に聴衆者の耳に到達するからである。
音の定位や広がり、奥行き、高さ、ダイナミクス、エコー等、いずれを取っても人間の耳に到達する音の時間が、それぞれの性格を伝達しているのである。つまり、音声帯域の周波数領域において音の伝達時間は絶対条件になっている。
【００４９】
他方、音声帯域外の周波数特性は如何であろうか？
従来、音声帯域外の特性は聴こえないということで、無視され続けて来た。しかしながら、昨今におけるＣＤでは１００ｋＨｚの周波数帯まで音の記録が可能となった。
つまり、従来では聴こえない音は不要であるという立場が一転したのである。
【００５０】
我々の身の回りの自然界の音の中には周波数が２０ｋＨｚ以上の音が存在しており、周波数が２０ｋＨｚ以上は単音としては聴こえない。
しかしながら、音を総合して聴いた場合には、周波数が２０ｋＨｚ以上の音が含まれた場合と含まれない場合を判断できることが知られている。
【００５１】
この事実に基づくと、本ＦＩＲフィルタ１３０も音声帯域外の周波数においても位相特性をリニアに改善し、物理特性と実際に音が発生するまでの総合特性を改善し、より一層リアル性と感動をもたらす改善となっている。
そして、以上の改善事項について言うと、従来は阻止域で利得を０（最大の減衰）にしていたために、阻止域の周波数応答のリップルが激しく発生しており、結果的に、音質に悪影響を与えていた。
【００５２】
しかしながら、この発明によれば、設計条件に応じた所望の減衰率になっていて、そのような激しいリップルを発生することはなく、音質への悪影響の程度が極めて小さくなっている。
これらのことは、大きな違いであると考えられる。殊に、オーディオにおいては、より大きな意味を持つものと受け取れる。
【００５３】
更に、従来では、阻止域で十分な減衰を得るためにフィルタの次数を大きくする必要があり、この結果、インパルス応答のプリリンギング及びポストリンギングが長くなり、このことによって音質が劣化していた。
これに対し、本発明では、阻止域の周波数応答にリップルが発生しなくなっているために、従来より小さい次数のフィルタで十分な減衰を得ることが可能になっている。
【００５４】
この小さい次数のフィルタで済むことによって、この発明によれば、そのようなプリリンギング及びポストリンギングは小さくなって音質劣化も小さくなっている。
この結果、オーディオ信号の音質に悪影響を与えることがなく、阻止域において可聴範囲外の周波数成分を遮断することが可能なオーディオ用のＦＩＲフィルタを実現することが可能になっている。
【００５５】
また、ＦＩＲフィルタ１３０において、伝達関数の零点の全ての点が、従来の手法とは異なり、単位円の内側又は／及び外側に配置された状態で設計されていることが、阻止域で利得が０（最大の減衰）になることがなく、阻止域の周波数応答のリップルが一層緩やかな状態になる点で望ましいことが確認された。
【００５６】
その他の実施形態:
上述して来た説明では、ディスクを記録媒体とした具体例を用いたが、半導体を記録媒体とするもの、あるいは、ネットワーク経由でダウンロードしつつ再生する場合、放送信号を受信して再生する場合でも、本実施形態のＦＩＲフィルタ１３０を用いることで良好な結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態のオーディオ用のＦＩＲフィルタの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】従来のフィルタ設計特性を示す特性図である。
【図３】本発明のフィルタ設計特性を示す特性図である。
【図４】本発明のフィルタ特性を示す特性図である。
【図５】従来のフィルタ特性を示す特性図である。
【図６】本発明のフィルタ設計特性を示す特性図である。
【図７】従来のフィルタ特性を示す特性図である。
【図８】本発明のフィルタ特性を示す特性図である。
【図９】一般的なフィルタ特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０：    記録媒体
１００：  デジタルディスクプレーヤ
１１０：  ピックアップ
１２０：  信号処理部
１３０：  ＦＩＲフィルタ
１４０：  ＤＡＣ
１５０：  ＬＰＦ
１６０：  アンプ部
【図１】
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【図２】
2008252338.tif 000004
【図３】
2008252338.tif 000005
【図４】
2008252338.tif 000006
【図５】
2008252338.tif 000007
【図６】
2008252338.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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