(57)【要約】【課題】オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、イコライザ処理ができるデジタル信号処理装置を提供すること。【解決手段】電源の投入を検出する電源投入検出手段１０２と、イコライザ係数を算出するイコライザ係数算出手段１０３と、イコライザ係数を記憶する記憶手段１０５と、イコライザ係数を設定するイコライザ係数設定手段１０６と、音響信号の周波数特性をイコライザ係数によって変更するイコライザ手段１０７とを備える構成とすることにより、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、イコライザ処理ができるようにした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源が投入されたとき、フィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、前記フィルタ係数によって音響信号を濾過するフィルタ手段とを備えたことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項２】
前記フィルタ係数を予め定められたアドレスに記憶するフィルタ係数記憶手段と、前記アドレスのデータを受信するアドレスデータ受信手段とを備え、前記フィルタ手段は、前記アドレスデータ受信手段により受信された前記アドレスに記憶された前記フィルタ係数によって前記音響信号を濾過するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項３】
前記フィルタ係数記憶手段は、着脱可能な記憶媒体を装着する装着部を備え、前記フィルタ係数を着脱可能な前記記憶媒体に記憶するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項４】
前記音響信号の周波数特性をイコライザ係数によって変更するイコライザ手段を備え、前記イコライザ手段は、前記フィルタ手段を含み、前記フィルタ係数算出手段は、電源が投入されたとき、前記イコライザ係数を算出するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載のデジタル信号処理装置。
【請求項５】
電源が投入されたときフィルタ係数を算出し、前記フィルタ係数によって音響信号を濾過することを特徴とするデジタル信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号処理装置に関し、さらに詳しくは、デジタル変換された音響信号にデジタル信号処理、例えば、イコライザ処理を施すことによって、入力時の周波数特性とは異なる周波数特性の音響信号を出力するデジタル信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のデジタル信号処理装置は、図６に示すようなものが知られている。図６に示された従来のデジタル信号処理装置１０は、ＡＤ変換手段４によってアナログデジタル変換された音響信号を所定のオーディオサンプルフレーム毎にイコライザ処理をし、デジタルアナログ変換するＤＡ変換手段５に出力するイコライザ手段１と、音響信号のピークを監視するピーク監視手段２と、イコライザ係数を計算し、イコライザ手段１に出力するイコライザ係数計算手段３とを備え、デジタル信号処理装置１０の内部でイコライザ係数を算出することによって、外部のＣＰＵによるイコライザ係数の算出処理および送信処理を省略し、外部のＣＰＵの処理負荷が軽減できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１２２０６５号公報（第２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のデジタル信号処理装置１０では、イコライザ処理とイコライザ係数の算出とを並行して行うので、オーディオサンプルフレーム毎の処理量が増加し、イコライザ処理とイコライザ係数の算出とを別個に行う場合よりもイコライザ処理の適用範囲が狭くなるという問題があった。したがって、多数のイコライザ係数の算出および設定を必要とする場合、例えば、広帯域の周波数を対象とする場合および周波数特性の細かい変更等を行う場合は、従来のデジタル信号処理装置１０では、所望のイコライザ処理を実現することは困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、広範囲のイコライザ係数の算出およびイコライザ処理が実行でき、しかも、イコライザ処理以外のデジタル信号処理も実行することができるデジタル信号処理装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタル信号処理装置は、電源が投入されたとき、フィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、前記フィルタ係数によって音響信号を濾過するフィルタ手段とを備えたことを特徴とする構成を有している。
【０００７】
この構成により、フィルタ係数算出手段は、電源が投入されたとき、フィルタ係数を算出するので、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、広範囲のフィルタ係数の算出およびフィルタ処理を実行することができる。
【０００８】
また、本発明のデジタル信号処理装置は、前記フィルタ係数を予め定められたアドレスに記憶するフィルタ係数記憶手段と、前記アドレスのデータを受信するアドレスデータ受信手段とを備え、前記フィルタ手段は、前記アドレスデータ受信手段により受信された前記アドレスに記憶された前記フィルタ係数によって前記音響信号を濾過するようにしたことを特徴とする構成を有している。
【０００９】
この構成により、フィルタ手段は、アドレスデータ受信手段により受信されたアドレスに記憶されたフィルタ係数によって音響信号を濾過するので、フィルタ係数を受信する場合よりも極めて少ないデータ量でデータ通信ができ、送受信時の負荷の低減およびメモリの削減等ができる。
【００１０】
また、本発明のデジタル信号処理装置は、前記フィルタ係数記憶手段は、着脱可能な記憶媒体を装着する装着部を備え、前記フィルタ係数を着脱可能な前記記憶媒体に記憶するようにしたことを特徴とする構成を有している。
【００１１】
この構成により、着脱可能な記憶媒体がフィルタ係数を記憶するので、使用者は、内部メモリが不足する場合でも広範囲のフィルタ処理を行うフィルタ係数を記憶させることができる。
【００１２】
また、本発明のデジタル信号処理装置は、前記音響信号の周波数特性をイコライザ係数によって変更するイコライザ手段を備え、前記イコライザ手段は、前記フィルタ手段を含み、前記フィルタ係数算出手段は、電源が投入されたとき、前記イコライザ係数を算出するようにしたことを特徴とする構成を有している。
【００１３】
この構成により、イコライザ手段は、電源が投入されたときにイコライザ係数算出手段が算出したイコライザ係数に基づいて音響信号の周波数特性を変更するので、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、広範囲のイコライザ係数の算出およびイコライザ処理を実行することができる。
【００１４】
本発明のデジタル信号処理方法は、電源が投入されたときフィルタ係数を算出し、前記フィルタ係数によって音響信号を濾過することを特徴とする方法を有している。
【００１５】
この方法により、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、広範囲のフィルタ係数の算出およびフィルタ処理が実行されることとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態のデジタル信号処理装置の構成について説明する。
【００１８】
なお、本発明のデジタル信号処理装置は、入力された音響信号を所定のオーディオサンプルフレーム毎に予め定められたデジタル処理を行うようになっており、本実施の形態においては、イコライザ処理を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態のデジタル信号処理装置１００は、デジタル変換された音響信号を入力する入力端子１０１と、デジタル信号処理装置１００の電源の投入を検出する電源投入検出手段１０２と、電源投入検出手段１０２によって電源の投入が検出されたとき、イコライザ係数を算出するイコライザ係数算出手段１０３と、イコライザ係数の書込みアドレスを算出する書込みアドレス算出手段１０４と、イコライザ係数を記憶する記憶手段１０５と、イコライザ係数を設定するイコライザ係数設定手段１０６と、入力端子１０１に入力された音響信号の周波数特性をイコライザ係数によって変更するイコライザ手段１０７と、イコライザ手段１０７によって周波数特性が変更された音響信号を出力する出力端子１０８とを備えている。
【００２０】
入力端子１０１は、アナログ音響信号をデジタル音響信号に変換するＡＤコンバータ１０９に接続されている。また、出力端子１０８は、デジタル音響信号をアナログ音響信号に変換するＤＡコンバータ１１０に接続されている。
【００２１】
電源投入検出手段１０２は、例えば、デジタル信号処理装置１００の電源が投入されたとき、トリガー信号を発生する回路からトリガー信号を受信することによってデジタル信号処理装置１００の電源が投入されたことを検出し、電源投入検出信号をイコライザ係数算出手段１０３に送信するようになっている。また、デジタル信号処理装置１００がリセットされ初期状態に戻されたときも同様に、電源投入検出信号をイコライザ係数算出手段１０３に送信するようになっている。
【００２２】
イコライザ係数算出手段１０３、書込みアドレス算出手段１０４、およびイコライザ係数設定手段１０６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されている。記憶手段１０５は、例えば、ダイナミックＲＡＭにより構成され、デジタル信号処理装置１００の電源がオフにされたとき、記憶内容が消去されるようになっている。なお、記憶手段１０５の構成は、ダイナミックＲＡＭに限定されない。例えば、記憶手段１０５を不揮発性メモリで構成し、デジタル信号処理装置１００の電源が投入されたとき、記憶内容を消去するようにしてもよい。
【００２３】
また、記憶手段１０５に着脱可能な記憶媒体、例えば、半導体メモリカードを装着する装着部を設け、イコライザ係数をこの記憶媒体に記憶するように構成してもよい。着脱可能な記憶媒体にイコライザ係数を記憶させることにより、例えば、内部メモリのみでは設定できない広範囲のイコライザ係数を設定することが可能となる。
【００２４】
イコライザ係数算出手段１０３は、例えば、前述のＲＯＭに予め記憶された所定のイコライザ仕様に基づいてイコライザ係数を算出するようになっている。このイコライザ仕様は、例えば、カットオフ周波数、尖鋭度、利得の３個のパラメータに対する各係数を所定の周波数帯域において定めたものであり、各パラメータに対する各係数の設定可能範囲および使用者が設定した各パラメータに対する各係数が定められている。すなわち、イコライザ処理が実行可能なパラメータ毎の範囲は、イコライザ仕様を参照することによって取得でき、使用者は、イコライザ仕様の各パラメータに対する各係数を設定することによって、所定の周波数帯域における音響信号の周波数特性を任意に変更できるようになっている。なお、以下の記載において、カットオフ周波数はｆｃ、尖鋭度はＱ、利得はゲインまたはＧと表す。
【００２５】
書込みアドレス算出手段１０４は、記憶手段１０５がイコライザ係数算出手段１０３によって算出されたイコライザ係数を記憶するときの書込みアドレスを算出するようになっている。
【００２６】
イコライザ係数設定手段１０６は、記憶手段１０５に記憶されたイコライザ係数を読出し、前述のイコライザ仕様に基づいてイコライザ係数をイコライザ手段１０７に設定するようになっている。
【００２７】
イコライザ手段１０７は、音響信号を予め定められたフィルタ係数によって濾過するデジタルフィルタで構成され、イコライザ係数設定手段１０６によって設定されたイコライザ係数に基づいて、所定のオーディオサンプルフレーム毎にイコライザ処理を行い、入力端子１０１に入力された音響信号の周波数特性を使用者の所望の周波数特性に変更できるようになっている。
【００２８】
なお、イコライザ係数算出手段１０３、記憶手段１０５、およびイコライザ手段１０７は、それぞれ、フィルタ係数算出手段、フィルタ係数記憶手段、およびフィルタ手段を構成している。ここで、フィルタ係数とは、フィルタ手段のフィルタ特性を決定する係数、例えば、ｆｃ、Ｑ、ゲイン等をいう。したがって、前述のイコライザ係数は、フィルタ係数の一つである。
【００２９】
次に、本実施の形態のデジタル信号処理装置１００の動作について、図１および図２を参照して説明する。
【００３０】
図２において、まず、電源投入検出手段１０２によって、デジタル信号処理装置１００の電源投入が検出され（ステップＳ２０１）、電源投入検出信号がイコライザ係数算出手段１０３に送信される。次いで、イコライザ係数算出手段１０３によって、所定のイコライザの仕様に基づきイコライザ係数が算出される（ステップＳ２０２）。例えば、ｆｃ＝１ｋＨｚ、Ｑ＝５、Ｇ＝＋３ｄＢのようにイコライザ手段１０７が設定できる範囲における全てのパラメータのイコライザ係数が算出される。ここで、ゲインは、所定の基準電圧を０ｄＢとして設定され、イコライザ係数のゲインは、この基準電圧に対する差を表している。
【００３１】
なお、ステップＳ２０２において、例えば、１ｋＨｚの周波数におけるゲインを−１５ｄＢから＋１５ｄＢまでの範囲において０．５ｄＢステップで決められたイコライザの仕様の場合は、全部で６１種類のイコライザ係数がイコライザ係数算出手段１０３によって算出されることとなる。
【００３２】
引き続き、書込みアドレス算出手段１０４によって、書込みアドレスが算出され（ステップＳ２０３）、記憶手段１０５によって、順次、算出された指定アドレスにイコライザ係数が書込まれる（ステップＳ２０４）。表１は、記憶手段１０５のアドレスと、このアドレスに記憶されたイコライザ係数との対応の一例を示したものである。例えば、記憶手段１０５のアドレス０ｘ０１０１０には、ｆｃ＝１ｋＨｚ、Ｑ＝５、Ｇ＝−６ｄＢのイコライザ係数が記憶されている。
【００３３】
さらに、書込みアドレス算出手段１０４によって、全てのイコライザ係数が算出されたか否かが判断される（ステップＳ２０５）。
【００３４】
ステップＳ２０５において、全てのイコライザ係数が算出されたと判断された場合は、イコライザ係数設定手段１０６によって、イコライザ仕様に基づきイコライザ係数が設定される（ステップＳ２０６）。一方、ステップＳ２０５において、全てのイコライザ係数が算出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ２０２に戻る。
【００３５】
そして、イコライザ手段１０７によって、イコライザ係数設定手段１０６が設定したイコライザ係数に基づきイコライザ処理が行われる（ステップＳ２０７）。
【００３６】
なお、前述のステップＳ２０１からステップＳ２０６までの処理を、デジタル信号処理装置１００の電源が投入された後に実行される所定の初期化処理と同時に、または、並行して実行するよう構成することができる。また、前述の各ステップをプログラミングし、このプログラムを記憶媒体に記憶させることによって、他のデジタル信号処理装置１００においても、所望のイコライザ処理を実行させることができる。
【００３７】
また、イコライザ手段１０７を複数設け、並行してイコライザ処理を実行できるよう構成してもよい。さらに、フィルタ係数を設定することによって処理を行う他のデジタル処理、例えば、コンプレッサ、イキスパンダ等のダイナミクス系処理を行うよう構成してもよい。
【００３８】
以上のように、本実施の形態のデジタル信号処理装置１００によれば、イコライザ係数算出手段１０３は、電源が投入されたとき、イコライザ係数を算出し、記憶手段１０５がイコライザ係数を記憶した後、イコライザ手段１０７は、記憶手段１０５に記憶されたイコライザ係数に基づいてイコライザ処理を実行する構成としたので、オーディオサンプルフレーム当たりの処理量を増加させることなくイコライザ係数の算出およびイコライザ処理を実行することできる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態のデジタル信号処理装置の構成について説明する。
【００４０】
なお、本実施の形態のデジタル信号処理装置３００の構成のうち、第１の実施の形態のデジタル信号処理装置１００の構成と同様である構成については、第１の実施の形態のデジタル信号処理装置１００の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態のデジタル信号処理装置３００の構成は、第１の実施の形態のデジタル信号処理装置１００にアドレスデータ受信手段３０１とアドレス検索手段３０２とを備えた構成と同様である。
【００４２】
アドレスデータ受信手段３０１およびアドレス検索手段３０２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されている。アドレスデータ受信手段３０１は、デジタル信号処理装置３００の外部からアドレスのデータを受信するようになっている。また、アドレス検索手段３０２は、受信されたアドレスのデータに基づき、記憶手段１０５の該当アドレスに記憶されたイコライザ係数を検索するようになっている。
【００４３】
前述のアドレスデータ受信手段３０１は、デジタル信号処理装置３００の外部のＣＰＵ３０３に接続されている。ＣＰＵ３０３は、アドレスデータを送信するアドレスデータ送信手段３０３ａと、記憶手段１０５に記憶された全てのイコライザ係数に対応したアドレスのデータを記憶する対応アドレス記憶手段３０３ｂとを備えている。
【００４４】
また、ＣＰＵ３０３は、イコライザのパラメータを設定するイコライザパラメータ設定手段３０４に接続されている。イコライザパラメータ設定手段３０４は、例えば、キーボードおよび液晶ディスプレイにより構成され、使用者は、キーボードを操作することによって、イコライザ処理で使用されるパラメータの各係数を設定し、音響信号の周波数特性を任意に変更できるようになっている。
【００４５】
なお、アドレスデータ受信手段３０１が受信するアドレスのデータの生成は、前述のＣＰＵ３０３およびイコライザパラメータ設定手段３０４による構成に限定されない。また、アドレスデータ受信手段３０１は、複数のアドレスのデータを受信する構成としてもよい。この場合のデータの伝送方式は問わず、例えば、シリアル伝送およびパラレル伝送等、何れの伝送方式であってもよい。
【００４６】
次に、本実施の形態のデジタル信号処理装置３００の動作について、図３から図５までを参照して説明する。
【００４７】
なお、本実施の形態のデジタル信号処理装置３００の動作のうち、第１の実施の形態のデジタル信号処理装置１００の動作と同様である動作については、詳細な説明を省略する。
【００４８】
図４に示されたステップＳ２０５において、全てのイコライザ係数が算出されたと判断された場合は、アドレスデータ受信手段３０１によって、イコライザ係数を変更するか否かが判断される（ステップＳ４０１）。例えば、アドレスデータ受信手段３０１がＣＰＵ３０３からアドレスのデータを受信したとき、アドレスデータ受信手段３０１は、イコライザ係数を変更すると判断する。一方、ステップＳ２０５において、全てのイコライザ係数が算出されたと判断されなかった場合は、ステップＳ２０２に戻る。
【００４９】
ステップＳ４０１において、イコライザ係数を変更すると判断された場合は、後述のアドレスデータ変更処理が実行され（ステップＳ４０２）、イコライザ手段１０７によって、イコライザ係数設定手段１０６が設定したイコライザ係数に基づきイコライザ処理が行われる（ステップＳ２０７）。一方、ステップＳ４０１において、イコライザ係数を変更すると判断されなかった場合は、ステップＳ２０７に進む。
【００５０】
ここで、ステップＳ４０２におけるアドレスデータ変更処理について、図５および表１を参照して説明する。
【００５１】
図５において、まず、アドレスデータ受信手段３０１によって、ＣＰＵ３０３から送信されたアドレスのデータが受信される（ステップＳ５０１）。例えば、使用者が、イコライザ係数をｆｃ＝１ｋＨｚ、Ｑ＝５、Ｇ＝＋３ｄＢから、ｆｃ＝１ｋＨｚ、Ｑ＝５、Ｇ＝＋６ｄＢに変更したいとき、使用者は、イコライザパラメータ設定手段３０４によって、イコライザパラメータｆｃ、Ｑ、およびＧに、それぞれ、１ｋＨｚ、５、および＋６ｄＢのイコライザ係数を設定する。表１に示すように、該当するイコライザ係数が記憶されているのは、アドレス０ｘ０１０５０であり、ＣＰＵ３０３は、対応アドレス記憶手段３０３ｂによって、このアドレスを取得する。したがって、ＣＰＵ３０３によって、アドレス０ｘ０１０５０のデータがアドレスデータ受信手段３０１に送信されることとなる。
【００５２】
引き続き、アドレス検索手段３０２によって、アドレスが検索される（ステップＳ５０２）。そして、イコライザ係数設定手段１０６によって、アドレスに対応したイコライザ係数が取得され（ステップＳ５０３）、イコライザ手段１０７に設定される（ステップＳ５０４）。すなわち、イコライザ係数設定手段１０６によって、記憶手段１０５のアドレス０ｘ０１０５０に記憶されたイコライザ係数、ｆｃ＝１ｋＨｚ、Ｑ＝５、Ｇ＝＋６ｄＢが取得され、イコライザ手段１０７に設定されることとなる。
【００５３】
なお、前述の各ステップをプログラミングし、このプログラムを記憶媒体に記憶させることによって、他のデジタル信号処理装置３００においても、所望のイコライザ処理を実行させることができる。
【００５４】
また、イコライザ手段１０７を複数設け、並行してイコライザ処理を実行できるよう構成してもよい。さらに、フィルタ係数を設定することによって処理を行う他のデジタル処理、例えば、コンプレッサ、イキスパンダ等のダイナミクス系処理を行うよう構成してもよい。
【００５５】
以上のように、本実施の形態のデジタル信号処理装置３００によれば、アドレスデータ受信手段３０１は、使用者が設定したイコライザ係数が記憶された記憶手段１０５のアドレスのデータを受信し、イコライザ係数設定手段１０６は、記憶手段１０５の該当アドレスに記憶されたイコライザ係数をイコライザ手段１０７に設定する構成としたので、外部からイコライザ係数を通信によって取得し変更する場合よりも極めて少ないデータ量でイコライザ係数を設定することができ、通信負荷の軽減およびメモリの削減を実現することができる。また、オーディオサンプルフレーム当たりの処理量を増加させることなくイコライザ係数の算出およびイコライザ処理を実行することができ、さらに、使用者は、外部から容易にイコライザ係数を変更することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オーディオサンプルフレーム毎の処理量を増加させることなく、広範囲のフィルタ係数の算出およびフィルタ処理が実行できるデジタル信号処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のデジタル信号処理装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態のデジタル信号処理装置の各ステップのフローチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態のデジタル信号処理装置のブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態のデジタル信号処理装置の各ステップのフローチャート
【図５】イコライザ係数変更処理のフローチャート
【図６】従来のデジタル信号処理装置のブロック図
【符号の説明】
１００、３００  デジタル信号処理装置
１０１  入力端子
１０２  電源投入検出手段
１０３  イコライザ係数算出手段
１０４  書込みアドレス算出手段
１０５  記憶手段
１０６  イコライザ係数設定手段
１０７  イコライザ手段
１０８  出力端子
１０９  ＡＤコンバータ
１１０  ＤＡコンバータ
３０１  アドレスデータ受信手段
３０２  アドレス検索手段
３０３  ＣＰＵ
３０３ａ  アドレスデータ送信手段
３０３ｂ  対応アドレス記憶手段
３０４  イコライザパラメータ設定手段
【図１】
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【図２】
2004274123.tif 000004
2004274123.tif 000005
【図３】
2004274123.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004274123.tif 000008
【図６】
2004274123.tif 000009