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JP2019096947A - Audio device and level adjustment method for audio signal - Google Patents

Audio device and level adjustment method for audio signal Download PDF

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JP2019096947A JP2017222728A JP2017222728A JP2019096947A JP 2019096947 A JP2019096947 A JP 2019096947A JP 2017222728 A JP2017222728 A JP 2017222728A JP 2017222728 A JP2017222728 A JP 2017222728A JP 2019096947 A JP2019096947 A JP 2019096947A
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Takatomi Kumagai
隆富 熊谷
橋本 武志
Takeshi Hashimoto
武志 橋本
哲生 渡邉
Tetsuo Watanabe
哲生 渡邉
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Abstract

To suppress a sound pressure drop as the whole sound, while restraining generation of distortion due to a high level of an audio signal.SOLUTION: An audio device comprises a detector for detecting levels of audio signals of multiple channels, respectively, a determination part for determining whether or not a detected level exceeds a predetermined threshold for each channel, and an adjustment part for adjusting the levels of the audio signals for every channel. The adjustment part compresses the level of the audio signal below the predetermined threshold for the channel determined to exceed the predetermined threshold, and amplifies the level of the audio signal in a range not exceeding the predetermined threshold for the channel determined not exceeding the predetermined threshold.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、オーディオ装置及びオーディオ信号のレベル調節方法に関する。   The present invention relates to an audio apparatus and a method of adjusting the level of an audio signal.

オーディオ装置において音源のダイナミックレンジが広い場合、オーディオ信号のレベルが高い部分ではパワーアンプの許容入力を超えて歪みが発生することがあり、また、オーディオ信号のレベルが低い部分では聴取者が音を聞き取り難いといった問題が起こり得る。そこで、コンプレッサを用いて音源のダイナミックレンジを圧縮することが知られている。音源のダイナミックレンジを圧縮することにより、オーディオ信号のレベルがパワーアンプの許容入力を超えることによる歪みの発生や、オーディオ信号のレベルが低いことによって聴取者が音を聞き取り難いといった問題の発生が避けられる。例えば特許文献1に、この種のコンプレッサを備えるオーディオ装置の具体的構成が記載されている。   When the dynamic range of a sound source is wide in an audio device, distortion may occur beyond the allowable input of the power amplifier in areas where the audio signal level is high, and in areas where the audio signal level is low, the listener may Problems can arise that are difficult to hear. Therefore, it is known to use a compressor to compress the dynamic range of a sound source. By compressing the dynamic range of the sound source, the occurrence of distortion caused by the level of the audio signal exceeding the allowable input of the power amplifier and the problem of the listener becoming difficult to hear due to the low level of the audio signal are avoided. Be For example, Patent Document 1 describes a specific configuration of an audio device provided with this type of compressor.

特許文献1に記載のオーディオ装置は、複数チャンネルの音源から出力されたオーディオ信号を処理する装置であり、例えば各チャンネルのオーディオ信号を加算器で加算し、加算されたオーディオ信号からレベル(音量値)を算出する。このオーディオ装置は、算出された音量値に応じた増幅率(音量値が大きいほど増幅率は小さい)で各チャンネルのオーディオ信号を増幅し、更に、パワーアンプで電力増幅して、各チャンネルのスピーカから音として出力する。   The audio apparatus described in Patent Document 1 is an apparatus for processing audio signals output from sound sources of a plurality of channels, and, for example, audio signals of each channel are added by an adder, and a level (volume value) is obtained from the added audio signal. Calculate). This audio apparatus amplifies the audio signal of each channel at an amplification factor (the amplification factor is smaller as the volume value is larger) according to the calculated volume value, and further, power is amplified by a power amplifier, and the speaker of each channel is Output as sound from.

特開2001−238300号公報JP 2001-238300 A

特許文献1に記載の上記構成では、大きい音量値が算出されるほど、各チャンネルのオーディオ信号が小さい増幅率で増幅されるため、各チャンネルのオーディオ信号のレベルが抑えられる。そのため、オーディオ信号のレベルが高いチャンネルでは、パワーアンプの許容入力を超えることによって発生する歪みが抑えられる一方、オーディオ信号のレベルが低いチャンネルでは、オーディオ信号が十分に増幅されず低いレベルに留まることがある。この場合、十分な音圧(各チャンネルから出力される音全体としての音圧)を確保することが難しいという問題が指摘される。   In the configuration described in Patent Document 1, the audio signal of each channel is amplified at a smaller amplification factor as the larger volume value is calculated, so the level of the audio signal of each channel is suppressed. Therefore, in the channel where the level of the audio signal is high, distortion caused by exceeding the allowable input of the power amplifier is suppressed, while in the channel where the level of the audio signal is low, the audio signal is not sufficiently amplified and remains at a low level. There is. In this case, it is pointed out that it is difficult to secure sufficient sound pressure (sound pressure as the whole sound output from each channel).

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オーディオ信号のレベルが高いことによる歪みの発生を抑えつつ音全体としての音圧の低下を抑えることが可能なオーディオ装置及びオーディオ信号のレベル調節方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress the decrease in sound pressure as a whole sound while suppressing the occurrence of distortion due to the high level of the audio signal. An audio device and a method of adjusting the level of an audio signal.

本発明の一実施形態に係るオーディオ装置は、複数チャンネルのオーディオ信号を処理する装置であり、複数チャンネルのオーディオ信号の夫々のレベルを検知する検知部と、検知されたレベルが所定の閾値を超えるか否かをチャンネル毎に判定する判定部と、オーディオ信号のレベルをチャンネル毎に調節する調節部とを備える。調節部は、所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについてオーディオ信号のレベルを所定の閾値以下に圧縮すると共に、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについてオーディオ信号のレベルを所定の閾値を超えない範囲で増幅する。   An audio apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus for processing audio signals of a plurality of channels, and a detection unit for detecting respective levels of audio signals for a plurality of channels, and a detected level exceeds a predetermined threshold. And a control unit configured to adjust the level of the audio signal for each channel. The adjustment unit compresses the level of the audio signal below a predetermined threshold for a channel determined to be at a level exceeding a predetermined threshold and the level of the audio signal for a channel determined to be at a predetermined threshold or less Is amplified within a range not exceeding a predetermined threshold.

このように構成されたオーディオ装置では、全てのチャンネルのオーディオ信号のレベルが所定の閾値以下に圧縮されると共に、レベルが所定の閾値以下のオーディオ信号が所定の閾値を超えない範囲で増幅されるため、各チャンネルの再生音に歪みが実質的に生じることなく、且つ各チャンネルから出力される音全体としての音圧の低下が抑えられる。   In the audio apparatus configured as described above, the levels of the audio signals of all the channels are compressed to a predetermined threshold or less, and the audio signals having a level lower than the predetermined threshold are amplified within a range not exceeding the predetermined threshold. Therefore, distortion does not substantially occur in the reproduced sound of each channel, and a decrease in sound pressure as a whole of the sound output from each channel is suppressed.

本発明の一実施形態において、所定の閾値は、例えばオーディオ信号に歪みが発生しない限界のレベルに相当する値である。   In one embodiment of the present invention, the predetermined threshold value is, for example, a value corresponding to a limit level at which distortion does not occur in the audio signal.

本発明の一実施形態において、調節部は、所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて圧縮の前後のオーディオ信号のレベル差を算出し、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて上記レベル差に基づいてオーディオ信号のレベルを増幅する構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the adjustment unit calculates a level difference between audio signals before and after compression for a channel determined to have a level exceeding a predetermined threshold, and is determined to have a level below the predetermined threshold. The level of the audio signal may be amplified on the basis of the level difference for the channel.

本発明の一実施形態において、調節部は、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、増幅を行う前のオーディオ信号のレベルに上記レベル差を加算した加算値が所定の閾値を超えるか否かを判定し、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、上記加算値が所定の閾値を超えない場合には、オーディオ信号を上記加算値のレベルまで増幅し、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、上記加算値が所定の閾値を超える場合には、オーディオ信号を上記加算値のレベルまで増幅させず所定の閾値のレベルまで増幅する構成としてもよい。   In an embodiment of the present invention, for a channel determined to have a level equal to or lower than a predetermined threshold value, the adjustment unit adds a predetermined threshold value to an addition value obtained by adding the level difference to the level of the audio signal before amplification. It is determined whether or not the channel exceeds the predetermined threshold, and the audio signal is amplified to the level of the above-mentioned additional value if the above-mentioned additional value does not exceed the predetermined threshold for a channel determined to have a level below the predetermined threshold. In the channel determined to have a level equal to or lower than the threshold, if the added value exceeds the predetermined threshold, the audio signal is not amplified to the level of the added value but is amplified to the predetermined threshold level. Good.

本発明の一実施形態に係るオーディオ装置は、所定の閾値を超える各レベルに倍率値を対応付けて保持する保持部を備える構成としてもよい。この場合、調節部は、所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて、検知部で検知されたレベルに対応付けられた倍率値を保持部から読み出し、読み出された倍率値でオーディオ信号を乗算することにより、オーディオ信号のレベルを所定の閾値以下に圧縮する。   The audio apparatus according to an embodiment of the present invention may be configured to include a holding unit that holds a magnification value in association with each level exceeding a predetermined threshold. In this case, for the channel determined to be at a level exceeding the predetermined threshold value, the adjustment unit reads from the holding unit the magnification value associated with the level detected by the detection unit, and uses the read magnification value as audio. By multiplying the signal, the level of the audio signal is compressed below a predetermined threshold.

本発明の一実施形態に係るオーディオ信号のレベル調節方法は、複数チャンネルのオーディオ信号を処理するオーディオ装置が実行する方法であり、複数チャンネルのオーディオ信号の夫々のレベルを検知する検知ステップと、検知されたレベルが所定の閾値を超えるか否かをチャンネル毎に判定する判定ステップと、オーディオ信号のレベルをチャンネル毎に調節する調節ステップとを含む。本方法の調節ステップでは、所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについてオーディオ信号のレベルを所定の閾値以下に圧縮すると共に、所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについてオーディオ信号のレベルを所定の閾値を超えない範囲で増幅する。   A method of adjusting the level of an audio signal according to an embodiment of the present invention is a method executed by an audio device processing audio signals of a plurality of channels, and detecting the levels of audio signals of a plurality of channels. The method further comprises the step of determining for each channel whether the received level exceeds a predetermined threshold and an adjusting step for adjusting the level of the audio signal for each channel. The adjustment step of the method compresses the level of the audio signal below a predetermined threshold for channels determined to be at levels above a predetermined threshold and audio for a channel determined to be at a level below the predetermined threshold. The level of the signal is amplified within a range not exceeding a predetermined threshold.

本発明の一実施形態によれば、オーディオ信号のレベルが高いことによる歪みの発生を抑えつつ音全体としての音圧の低下を抑えることが可能なオーディオ装置及びオーディオ信号のレベル調節方法が提供される。   According to an embodiment of the present invention, an audio apparatus and an audio signal level adjusting method capable of suppressing a decrease in sound pressure as a whole sound while suppressing the occurrence of distortion due to a high audio signal level are provided. Ru.

本発明の一実施形態に係るオーディオシステムが設置された車両を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the vehicle in which the audio system concerning one embodiment of the present invention was installed. 本発明の一実施形態に係るオーディオシステムに備えられるオーディオ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the audio device with which the audio system concerning one embodiment of the present invention is equipped. 本発明の一実施形態に係るオーディオ装置の動作をフローチャートで示す図である。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the audio device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るオーディオ装置の動作例1の説明を補助する図である。It is a figure which helps explanation of operation example 1 of the audio device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るオーディオ装置の動作例2の説明を補助する図である。It is a figure which helps the explanation of operation example 2 of the audio device concerning one embodiment of the present invention. 従来構成においてコンプレッサが作動したときの、前方及び後方チャンネルのオーディオ信号のレベルを例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the levels of audio signals of the front and back channels when the compressor operates in the conventional configuration.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るオーディオシステムについて説明する。本発明の一実施形態に係るオーディオシステムは、車両に設置されたシステムであり、複数チャンネルの音源から出力されたオーディオ信号を処理するオーディオ装置、及びオーディオ装置より出力される各チャンネルのオーディオ信号を音として出力する複数のスピーカを備える。音源は、例えば、CD(Compact Disc)、SACD(Super Audio CD)等のディスクメディアや、HDD(Hard Disk Drive)、USB(Universal Serial Bus)等のストレージメディアである。なお、本発明に係るオーディオシステムは、車両に設置されたものに限らず、例えば建物の部屋(リビング等)に設置されたものであってもよい。   Hereinafter, an audio system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An audio system according to an embodiment of the present invention is a system installed in a vehicle, and includes an audio device processing audio signals output from sound sources of a plurality of channels, and an audio signal of each channel output from the audio device. It has a plurality of speakers that output as sound. The sound source is, for example, a disk medium such as a compact disc (CD) or a super audio CD (SACD), or a storage medium such as a hard disk drive (HDD) or a universal serial bus (USB). The audio system according to the present invention is not limited to one installed in a vehicle, and may be installed in, for example, a room (living room etc.) of a building.

図1は、本発明の一実施形態に係るオーディオシステム1が設置されたユーザの車両Aを模式的に示す図である。図1では、車両A内に設置されたオーディオシステム1が視認できるように、車両Aのボディの一部を透明にして示している。   FIG. 1 is a view schematically showing a vehicle A of a user in which an audio system 1 according to an embodiment of the present invention is installed. In FIG. 1, a part of the body of the vehicle A is shown as transparent so that the audio system 1 installed in the vehicle A can be visually recognized.

図1に示されるように、オーディオシステム1は、オーディオ装置10及びオーディオ装置10に接続されたスピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLを有している。スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLは、それぞれ、運転席側のドア部DFR、助手席側のドア部DFL、後部座席右側のドア部DRR、後部座席左側のドア部DRLに設置されている。なお、本実施形態では、便宜上、下付き文字(FRFLRRRL)が付された構成要素に関し、区別して説明する場合には例えば「スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRL」のように下付き文字を付し、区別して説明しない場合には例えば「スピーカSP」のように下付き文字を付さないこととする。 As shown in FIG. 1, the audio system 1 includes an audio device 10 and speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP RL connected to the audio device 10. The speakers SP FR , SP FL , SP RR and SP RL are respectively the door part D FR on the driver's seat side, the door part D FL on the passenger's seat side, the door part D RR on the rear seat right side and the door part D on the rear seat left side It is installed in RL . In the present embodiment, for convenience, components to which the subscripts ( FR , FL , RR , and RL ) are attached will be described, for example, as “speakers SP FR , SP FL , SP RR , SP RL ,” in the case of being distinguished. If a subscript is attached like "and it does not distinguish and explain, it will not attach a subscript like" speaker SP ", for example.

オーディオ装置10は、例えばダッシュボードに設置されており、複数チャンネルの音源より入力されるオーディオ信号を処理して、スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLに出力する。 The audio apparatus 10 is installed, for example, in a dashboard, processes audio signals input from sound sources of a plurality of channels, and outputs the processed signals to the speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP RL .

図2は、本発明の一実施形態に係るオーディオ装置10の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、オーディオ装置10は、信号処理部100FR、100FL、100RR、100RL及びコントローラ200を備えている。なお、信号処理部100FR、100FL、100RR及び100RLは同一の構成を有している。図面を簡明に示す都合上、4つの信号処理部100のうち、信号処理部100FRの構成要素だけを図示する。また、図2では、本実施形態の説明に必要な主たる構成要素を図示しており、オーディオ装置として一般的な構成要素である筐体など、一部の構成要素については、その図示を適宜省略している。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the audio apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the audio device 10 includes a signal processing unit 100 FR , 100 FL , 100 RR , 100 RL, and a controller 200. The signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR and 100 RL have the same configuration. For convenience showing simplicity of illustration, of the four signal processing unit 100, shown only components of the signal processing unit 100 FR. Further, FIG. 2 illustrates main components necessary for the description of the present embodiment, and illustration of some components such as a casing which is a general component as an audio apparatus is appropriately omitted. doing.

コントローラ200は、オーディオ装置10を制御するIC(Integrated Circuit)であり、CPU(Central Processing Unit)、CPUによって実行される制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、制御プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)等を有している。   The controller 200 is an integrated circuit (IC) that controls the audio device 10, and includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM) that stores a control program executed by the CPU, and various types of programs necessary for executing the control program. It has RAM (Random Access Memory) etc. which store data temporarily.

信号処理部100FR、100FL、100RR、100RLには、それぞれ、4チャンネル(右前チャンネル、左前チャンネル、右後チャンネル、左後チャンネル)の音源から出力されたオーディオ信号SFR、SFL、SRR、SRLが入力される。信号処理部100FR、100FL、100RR、100RLは、それぞれ、入力されたオーディオ信号SFR、SFL、SRR、SRLを処理して、スピーカSPFR、SPFL、SPRR、SPRLに出力する。 The signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR , 100 RL respectively output audio signals S FR , S FL , which are output from sound sources of four channels (right front channel, left front channel, right rear channel, left rear channel). S RR and S RL are input. The signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR , and 100 RL process the input audio signals S FR , S FL , S RR , and S RL , respectively, to produce the speakers SP FR , SP FL , SP RR , and SP. Output to RL .

一般に、車室内には、エンジンノイズやロードノイズがある。聴取者は、この種のノイズ環境下で楽曲等を聴くため、音量を上げることがある。   Generally, there are engine noise and road noise in the vehicle interior. The listener may turn up the volume to listen to music or the like under this kind of noise environment.

また、通常、車室内では、主に前方から楽曲等が聴こえる方が聴取者が違和感を覚えないことから、後方チャンネル(本実施形態では右後チャンネルと左後チャンネル)よりも前方チャンネル(本実施形態では右前チャンネルと左前チャンネル)で音圧が大きくなるようにイコライジングが行われる。そのため、音量が上げられて全チャンネルのオーディオ信号のレベルが上がると、前方チャンネルのオーディオ信号が後方チャンネルのオーディオ信号よりも先に、歪みが発生しない限界のレベル(0dB)を超えて歪む。   Also, in general, in the vehicle interior, the listener does not feel discomfort when the user listens to music or the like mainly from the front, so the front channel (the present implementation) is more than the rear channel (in the present embodiment, the right rear channel and the left rear channel) In the embodiment, equalization is performed such that the sound pressure is increased in the right front channel and the left front channel. Therefore, when the volume is increased and the levels of the audio signals of all channels are increased, the audio signal of the front channel is distorted prior to the audio signal of the rear channel beyond the limit level (0 dB) where distortion does not occur.

そこで、従来構成では、音量が上げられて前方チャンネルのオーディオ信号のレベルが0dBに達すると、歪みの発生を抑えるべくコンプレッサが作動する。なお、ここでは、説明の便宜上、オーディオ信号は、一定の音(ホワイトノイズ等)の信号であるものとする。   Therefore, in the conventional configuration, when the volume is raised and the level of the audio signal of the front channel reaches 0 dB, the compressor operates to suppress the occurrence of distortion. Here, for convenience of explanation, the audio signal is assumed to be a signal of constant sound (white noise or the like).

従来構成において、コンプレッサが作動することにより、前方チャンネルのオーディオ信号のレベルは、歪みが発生しない限界のレベルである0dBに固定される。これに対し、後方チャンネルのオーディオ信号のレベルは、0dBを大きく下回る場合であっても、コンプレッサが作動した時点のレベルに固定される。従来構成では、オーディオ信号のレベルがパワーアンプの許容入力を超えることによって発生する歪みが抑えられる一方、後方チャンネルの音圧が低いため、各チャンネルから出力される音全体としての音圧を確保することが難しい。   In the conventional configuration, by operating the compressor, the level of the audio signal of the front channel is fixed at 0 dB, which is the limit level at which distortion does not occur. On the other hand, the level of the audio signal of the rear channel is fixed at the level when the compressor is activated even if the level is significantly below 0 dB. In the conventional configuration, distortion generated when the level of the audio signal exceeds the allowable input of the power amplifier is suppressed, while the sound pressure of the rear channel is low, so the sound pressure as the whole sound output from each channel is secured. It is difficult.

従来構成においてコンプレッサが作動したときの、前方及び後方チャンネルのオーディオ信号のレベルを図6のグラフに示す。図6の縦軸は、オーディオ信号のレベル(単位:dB)を示し、横軸は、時間(単位:msec)を示す。図6に示されるように、音量が徐々に上げられて前方チャンネルのオーディオ信号のレベルが閾値(0dB相当のレベル)に達すると、コンプレッサが作動して、前方チャンネルのオーディオ信号のレベルが0dBに固定されると共に、後方チャンネルのオーディオ信号のレベルが閾値に達していないにも拘わらず、コンプレッサが作動した時点のレベルに固定される。このように、従来構成では、コンプレッサが作動することにより、後方チャンネルの音圧を十分に上げることができず、各チャンネルから出力される音全体としての音圧を確保することが難しいことが判る。なお、図6では、補助的な情報として、コンプレッサが作動しない場合の各チャンネルのオーディオ信号のレベルを点線で示す。   The levels of the audio signals of the front and back channels when the compressor is activated in the conventional configuration are shown in the graph of FIG. The vertical axis of FIG. 6 indicates the level (unit: dB) of the audio signal, and the horizontal axis indicates time (unit: msec). As shown in FIG. 6, when the volume is gradually raised and the level of the audio signal of the front channel reaches a threshold (the level corresponding to 0 dB), the compressor operates to set the level of the audio signal of the front channel to 0 dB. In addition to being fixed, the level of the audio signal of the rear channel is fixed to the level at the time of operation of the compressor although the threshold has not been reached. As described above, in the conventional configuration, it is found that the sound pressure of the rear channel can not be sufficiently increased by operating the compressor, and it is difficult to secure the sound pressure as the whole sound output from each channel . In FIG. 6, the level of the audio signal of each channel when the compressor does not operate is indicated by a dotted line as auxiliary information.

そこで、本実施形態に係るオーディオ装置10は、後述するように、オーディオ信号のレベルが高いことによる歪みの発生を抑えつつ音全体としての音圧の低下を抑えた状態で楽曲等の再生が行われるように、複数チャンネルの音源から出力されたオーディオ信号を処理する。   Therefore, in the audio apparatus 10 according to the present embodiment, as described later, the reproduction of music or the like is performed in a state in which the decrease in the sound pressure as the entire sound is suppressed while suppressing the occurrence of distortion due to the high level of the audio signal. As described, it processes audio signals output from sound sources of multiple channels.

図3は、本実施形態に係るオーディオ装置10の動作をフローチャートで示すものである。この動作による処理を「レベル調節処理」と記す。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the audio device 10 according to the present embodiment. The processing by this operation is referred to as "level adjustment processing".

オーディオ装置10は、例えば車両のエンジンの始動に伴って起動する。オーディオ装置10が起動されると、図3に示されるレベル調節処理の実行が開始される。オーディオ装置10が停止すると、図3に示されるレベル調節処理が終了する。図3に示されるレベル調節処理の実行により、オーディオ信号のレベルが高いことによる歪みの発生を抑えつつ音全体としての音圧の低下を抑えた状態で楽曲等の再生が行われる。   The audio device 10 is activated, for example, when the engine of the vehicle is started. When the audio device 10 is activated, execution of the level adjustment process shown in FIG. 3 is started. When the audio device 10 stops, the level adjustment process shown in FIG. 3 ends. By executing the level adjustment process shown in FIG. 3, the music and the like are reproduced in a state in which the decrease in the sound pressure as the entire sound is suppressed while the occurrence of distortion due to the high level of the audio signal is suppressed.

信号処理部100FR、100FL、100RR、100RLには、それぞれ、音源から出力されたオーディオ信号SFR、SFL、SRR、SRLが入力される。上述したように、信号処理部100FR、100FL、100RR及び100RLは同一の構成を有している。本実施形態では、説明の重複を避ける都合上、信号処理部100FRについての詳細な説明を行い、信号処理部100FL、100RR及び100RLについての詳細は説明を適宜省略する。 Audio signals S FR , S FL , S RR , and S RL output from the sound source are input to the signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR , and 100 RL , respectively. As described above, the signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR and 100 RL have the same configuration. In the present embodiment, the signal processing unit 100 FR will be described in detail, for the sake of simplicity of the description, and the details of the signal processing units 100 FL , 100 RR and 100 RL will be omitted as appropriate.

信号処理部100FRは、コンプレッサ部110を有している。コンプレッサ部110は、入力側レベル検知部112、ルックアップテーブル部114及び乗算部116を有している。オーディオ信号SFRは、入力側レベル検知部112及び乗算部116に入力される。 The signal processing unit 100 FR includes a compressor unit 110. The compressor unit 110 includes an input-side level detection unit 112, a look-up table unit 114, and a multiplication unit 116. The audio signal SFR is input to the input side level detection unit 112 and the multiplication unit 116.

入力側レベル検知部112は、音源より入力したオーディオ信号SFRのレベル(音量値)を微小時間間隔で逐次検知し、検知されたレベルの情報をルックアップテーブル部114及びコントローラ200に出力する(ステップS11)。入力側レベル検知部112がオーディオ信号SFRのレベルを検知する毎にステップS12以降の処理が実行される。 The input-side level detection unit 112 sequentially detects the level (volume value) of the audio signal SFR input from the sound source at minute time intervals, and outputs information of the detected level to the lookup table unit 114 and the controller 200 ( Step S11). Each time the input-side level detection unit 112 detects the level of the audio signal SFR , the processes after step S12 are performed.

0dBを超えるレベルのオーディオ信号Sが一瞬でもスピーカSPに出力されると、少なくともその瞬間は歪んだ音が再生されてしまう。歪んだ音の再生を避けるべく、入力側レベル検知部112は、平均値でなくピーク値のレベルを検出する。レベルの検出には、例えば包絡線検出が用いられる。   If an audio signal S at a level exceeding 0 dB is output to the speaker SP even for a moment, a distorted sound is reproduced at least for that moment. In order to avoid the reproduction of distorted sound, the input-side level detection unit 112 detects not the average value but the level of the peak value. For example, envelope detection is used for level detection.

ルックアップテーブル部114は、所定の閾値を超えるオーディオ信号Sの各レベルと所定の倍率値αとを対応付けたテーブルを保持している。所定の閾値は、オーディオ信号Sに歪みが発生しない限界のレベル(0dB)に相当する値である。下記に、ルックアップテーブル部114が保持するテーブルの一例を示す。   The lookup table unit 114 holds a table in which each level of the audio signal S exceeding a predetermined threshold is associated with a predetermined magnification value α. The predetermined threshold is a value corresponding to a limit level (0 dB) at which distortion does not occur in the audio signal S. Below, an example of the table which the look-up table part 114 hold | maintains is shown.

[テーブル例]
オーディオ信号SのレベルLv:対応する倍率値α
0dB<Lv<+1dB :α1
+1dB≦Lv<+2dB :α2
+2dB≦Lv<+3dB :α3
+3dB≦Lv<+4dB :α4
・・・
(+4dB以上の各レベルLvに対応付けられた各倍率値αについては便宜上省略)
[Example of table]
Level Lv of audio signal S: corresponding magnification value α
0 dB <Lv <+1 dB: α1
+1 dB ≦ Lv <+2 dB: α 2
+2 dB ≦ Lv <+3 dB: α3
+3 dB ≦ Lv <+4 dB: α4
...
(For each magnification value α associated with each level Lv of +4 dB or more, it is omitted for convenience)

上記の例では、ルックアップテーブル部114は、1dB刻みで異なる倍率値α1、α2、α3・・・を対応付けて保持している。別の実施形態では、より細かい刻み又はより大きな刻みのレベル毎に倍率値αが対応付けられていてもよい。オーディオ信号Sのレベルが高いほど低い値の倍率値α(言い換えると、オーディオ信号Sのレベルが高いほどオーディオ信号Sをより高い率で圧縮する倍率値α)が対応付けられている。より詳細には、倍率値αは、0dBを超えるオーディオ信号Sを、0dBに圧縮する値、又は0dB以下で且つ0dBに近いレベルに圧縮する値となっている。   In the above example, the lookup table unit 114 associates and holds different magnification values α1, α2, α3,... In 1 dB steps. In another embodiment, the magnification value α may be associated with each finer or larger level. The higher the level of the audio signal S, the lower the magnification value α (in other words, the magnification value α at which the audio signal S is compressed at a higher rate as the level of the audio signal S is higher) is associated. More specifically, the magnification value α is a value to compress the audio signal S exceeding 0 dB to a value to be compressed to 0 dB, or to a level of 0 dB or less and close to 0 dB.

ルックアップテーブル部114は、入力側レベル検知部112からオーディオ信号SFRのレベルの情報が入力されると、当該レベルが0dBを超えるか否かを判定する(ステップS12)。オーディオ信号SFRのレベルが0dBを超える場合(ステップS12:YES)、ルックアップテーブル部114は、当該レベルに対応する倍率値αをテーブルから読み出して、乗算部116に出力する(ステップS13)。オーディオ信号SFRのレベルが0dBを超えない(0dB以下である)場合(ステップS12:NO)、ルックアップテーブル部114は、倍率値αとして1倍の情報を乗算部116に出力する(ステップS18)。 When the information on the level of the audio signal S FR is input from the input-side level detection unit 112, the lookup table unit 114 determines whether the level exceeds 0 dB (step S12). If the level of the audio signal S FR exceeds 0 dB (Step S12: YES), the look-up table unit 114 reads the magnification value α corresponding to the level from the table, and outputs to the multiplying unit 116 (step S13). If the level of the audio signal S FR does not exceed 0 dB (is 0 dB or less) (step S12: NO), the lookup table unit 114 outputs 1 × information as the magnification value α to the multiplication unit 116 (step S18). ).

信号処理部100FRは、出力側レベル検知部120及び加算部130を有している。乗算部116は、音源より入力したオーディオ信号SFRをルックアップテーブル部114より入力した倍率値αで乗算して、出力側レベル検知部120及び加算部130に出力する(ステップS14、S19)。すなわち、乗算部116は、音源より入力したオーディオ信号SFRが0dBを超えるレベルの場合には、当該レベルに応じた倍率値αで圧縮して出力する一方(ステップS14)、音源より入力したオーディオ信号SFRが0dB以下の場合には、オーディオ信号SFRをそのままのレベルで出力する(ステップS19)。 The signal processing unit 100 FR includes an output side level detection unit 120 and an addition unit 130. The multiplying unit 116 multiplies the audio signal SFR input from the sound source by the scaling factor value α input from the lookup table unit 114, and outputs the result to the output-side level detecting unit 120 and the adding unit 130 (steps S14 and S19). That is, when the audio signal S FR input from the sound source has a level exceeding 0 dB, the multiplying unit 116 compresses and outputs the signal at the magnification value α according to the level (step S14) while the audio input from the sound source If the signal S FR is 0 dB or less, the audio signal S FR is output at the level as it is (step S19).

このように、乗算部116は、オーディオ信号SFRを、コンプレッサ部110への入力時のレベルが0dBを超える場合には、0dBを超えないレベル(0dB以下であり、例えば0dB又は0dBに近いレベル)に圧縮して、出力側レベル検知部120及び加算部130に出力する(ステップS14)。 Thus, the multiplication unit 116, an audio signal S FR, when the level at the input to the compressor portion 110 exceeds 0dB is a level (0dB or less not exceeding 0dB, e.g. 0dB or a level close to 0dB To the output side level detection unit 120 and the addition unit 130 (step S14).

加算部130は、乗算部116より入力したオーディオ信号SFRを不図示のパワーアンプにスルー出力する(ステップS15)。オーディオ信号SFRは、パワーアンプで電力増幅された後、スピーカSPFRから音として出力される。ステップS14において、オーディオ信号SFRは、0dBを超えないレベルに圧縮されている。そのため、スピーカSPFRで再生される音に歪みが実質的に生じない。 The addition unit 130 outputs the audio signal SFR input from the multiplication unit 116 through to a power amplifier (not shown) (step S15). Audio signal S FR, after being power-amplified by a power amplifier, and outputted as sound from the speaker SP FR. In step S14, the audio signal SFR is compressed to a level not exceeding 0 dB. Therefore, distortion does not substantially occur in the sound reproduced by the speaker SP FR .

出力側レベル検知部120は、乗算部116より入力したオーディオ信号SFRのレベルを微小時間間隔で逐次検知し、検知されたレベルの情報をコントローラ200に出力する(ステップS16)。レベルの検出には、例えばレベル検知部112と同じく包絡線検出が用いられる。 The output-side level detection unit 120 sequentially detects the level of the audio signal SFR input from the multiplication unit 116 at minute time intervals, and outputs information of the detected level to the controller 200 (step S16). For detection of the level, for example, envelope detection is used as in the level detection unit 112.

コントローラ200は、入力側レベル検知部112より入力したレベルの情報(すなわち、乗算部116による圧縮前のオーディオ信号SFRのレベルの情報)と、出力側レベル検知部120より入力したレベルの情報(すなわち、乗算部116による圧縮後のオーディオ信号SFRのレベルの情報)とを比較してその差分値(圧縮前後のオーディオ信号SFRのレベル差)を算出する(ステップS17)。 The controller 200 receives information on the level input from the input-side level detection unit 112 (that is, information on the level of the audio signal SFR before compression by the multiplication unit 116) and information on the level input from the output-side level detection unit 120 ( That is, the difference value (difference in level of the audio signal S FR before and after compression) is calculated by comparing the information of the level of the audio signal S FR after compression by the multiplication section 116 (step S17).

上述したように、乗算部116は、オーディオ信号SFRを、コンプレッサ部110への入力時のレベルが0dB以下である場合には、そのままのレベルで出力側レベル検知部120及び加算部130に出力する(ステップS19)。 As described above, when the level at the time of input to the compressor unit 110 is 0 dB or less, the multiplication unit 116 outputs the audio signal SFR to the output-side level detection unit 120 and the addition unit 130 at the same level. (Step S19).

図3に示されるレベル調節処理は、各信号処理部100FR、100FL、100RR、100RLに入力される各チャンネルのオーディオ信号SFR、SFL、SRR、SRLに対して並行して実施されている。そのため、コンプレッサ部110への入力時のオーディオ信号のレベルが0dBを超えるチャンネルについては、コントローラ200は、ステップS17の実行により、当該チャンネルに対応する信号処理部100より入力されるオーディオ信号Sのレベルの情報に基づいて、差分値(圧縮前後のオーディオ信号Sのレベル差)を算出している。 The level adjustment process shown in FIG. 3 is performed in parallel to the audio signals S FR , S FL , S RR and S RL of each channel input to the respective signal processing units 100 FR , 100 FL , 100 RR and 100 RL. Is being implemented. Therefore, for a channel in which the level of the audio signal at the time of input to the compressor unit 110 exceeds 0 dB, the controller 200 executes the step S17 to determine the level of the audio signal S input from the signal processing unit 100 corresponding to the channel. The difference value (the level difference between the audio signal S before and after compression) is calculated on the basis of the above information.

コントローラ200は、他のチャンネルのオーディオ信号S(ここでは、オーディオ信号SFR以外であるオーディオ信号SFL、SRR、SRL)の中でコンプレッサ部110への入力時のレベルが0dBを超えるものがあるかどうかを判定する(ステップS20)。 Among the audio signals S of other channels (here, audio signals S FL , S RR , S RL other than the audio signal S FR ), the controller 200 has a level exceeding 0 dB when input to the compressor unit 110 It is determined whether or not there is (step S20).

他のチャンネルのオーディオ信号Sの中でコンプレッサ部110への入力時のレベルが0dBを超えるものがあると判定される場合(ステップS20:YES)、コントローラ200は、0dBを超えるオーディオ信号Sについて算出された差分値を、入力側レベル検知部112より入力されたオーディオ信号SFRのレベルに加算する(ステップS21)。なお、0dBを超えるオーディオ信号Sについて算出された差分値が複数(本実施形態では最大で3つ)ある場合は、例えばそれらの中で最も大きい差分値やそれらの差分値の平均値がオーディオ信号SFRのレベルに加算される。 When it is determined that there is an audio signal S of another channel that has a level at the time of input to the compressor unit 110 exceeding 0 dB (step S20: YES), the controller 200 calculates the audio signal S exceeding 0 dB. The calculated difference value is added to the level of the audio signal SFR input from the input-side level detection unit 112 (step S21). If there are a plurality of difference values calculated for the audio signal S exceeding 0 dB (three at the maximum in the present embodiment), for example, the largest difference value among them or the average value of those difference values is an audio signal SFR is added to the level.

コントローラ200は、ステップS21において計算した加算値が所定の閾値(0dB)を超えるか否かを判定する(ステップS22)。加算値が所定の閾値を超えると判定される場合(ステップS22:YES)、コントローラ200は、加算値が所定の閾値以下のレベル(0dB又は0dBに近いレベル)となるように、ステップS21において加算値を計算する際に用いた差分値(言い換えると、他のチャンネルのオーディオ信号Sについて算出された差分値)を現在よりも低い値に変更する(ステップS23)。   The controller 200 determines whether the added value calculated in step S21 exceeds a predetermined threshold (0 dB) (step S22). When it is determined that the added value exceeds the predetermined threshold (step S22: YES), the controller 200 adds the values in step S21 so that the added value is at a level (0 dB or a level close to 0 dB) below the predetermined threshold. The difference value used to calculate the value (in other words, the difference value calculated for the audio signal S of the other channel) is changed to a value lower than the current value (step S23).

コントローラ200は、ステップS23において変更した差分値を加算部130に出力する(ステップS24)。加算部130は、乗算部116より入力されるオーディオ信号SFR(コンプレッサ部110への入力時のレベルが0dB以下のもの)に差分値に相当する増幅値を加算して、不図示のパワーアンプに出力する(ステップS25)。 The controller 200 outputs the difference value changed in step S23 to the adding unit 130 (step S24). The addition unit 130 adds the amplification value corresponding to the difference value to the audio signal S FR (with a level at the time of input to the compressor unit 110 being 0 dB or less) input from the multiplication unit 116 to obtain a power amplifier (not shown). (Step S25).

オーディオ信号SFRは、パワーアンプで電力増幅された後、スピーカSPFRから音として出力される。ステップS25において、オーディオ信号SFRは、0dBを超えない範囲で増幅(0dB又は0dB以下で且つ0dBに近いレベルまで増幅)される。オーディオ信号Sのレベルが0dBを超える他のチャンネルにおける圧縮分が、オーディオ信号SFRを増幅することによって補われている。スピーカSPFRで再生される音に歪みが実質的に生じることなく、オーディオ信号SFRが増幅されることにより、各チャンネルから出力される音全体としての音圧が確保される(音全体としての音圧の低下が抑えられる)。 Audio signal S FR, after being power-amplified by a power amplifier, and outputted as sound from the speaker SP FR. In step S25, the audio signal SFR is amplified (amplified to a level below 0 dB or 0 dB and close to 0 dB) in a range not exceeding 0 dB. Compression amount level of the audio signal S is in other channels of more than 0dB have been supplemented by amplifying the audio signal S FR. By amplifying the audio signal S FR without substantially causing distortion in the sound reproduced by the speaker SP FR , the sound pressure as the whole sound output from each channel is secured (as the whole sound Decrease in sound pressure can be suppressed).

ステップS21において計算した加算値が所定の閾値以下と判定される場合(ステップS22:NO)、コントローラ200は、この加算値を計算する際に用いた差分値(言い換えると、他のチャンネルのオーディオ信号Sについて算出された差分値)を、低い値に変更することなく加算部130に出力する(ステップS26)。加算部130は、乗算部116より入力されるオーディオ信号SFR(コンプレッサ部110への入力時のレベルが0dB以下のもの)に差分値に相当する増幅値を加算して、不図示のパワーアンプに出力する(ステップS27)。 When it is determined that the added value calculated in step S21 is less than or equal to the predetermined threshold (step S22: NO), the controller 200 uses the difference value used when calculating this added value (in other words, audio signals of other channels) The difference value calculated for S is output to the adding unit 130 without changing it to a low value (step S26). The addition unit 130 adds the amplification value corresponding to the difference value to the audio signal S FR (with a level at the time of input to the compressor unit 110 being 0 dB or less) input from the multiplication unit 116 to obtain a power amplifier (not shown). Output (step S27).

オーディオ信号SFRは、パワーアンプで電力増幅された後、スピーカSPFRから音として出力される。ステップS27において、オーディオ信号SFRは、0dBを超えない範囲であって且つ他のチャンネル(オーディオ信号Sのレベルが0dBを超えるチャンネル)で圧縮された分に相当する分だけ増幅される。他のチャンネルにおける圧縮分は、オーディオ信号SFRを増幅することによって補われている。そのため、この場合も、スピーカSPFRで再生される音に歪みが実質的に生じることなく、オーディオ信号SFRが増幅されることにより、各チャンネルから出力される音全体としての音圧が確保される(音全体としての音圧の低下が抑えられる)。 Audio signal S FR, after being power-amplified by a power amplifier, and outputted as sound from the speaker SP FR. In step S27, the audio signal SFR is amplified by an amount that does not exceed 0 dB and is compressed by another channel (a channel in which the level of the audio signal S exceeds 0 dB). Compression component in the other channel are compensated by amplifying the audio signal S FR. Therefore, also in this case, the sound reproduced from the speaker SP FR is substantially distorted, and the audio signal S FR is amplified, whereby the sound pressure as the whole sound output from each channel is secured. (The reduction in sound pressure as a whole sound can be suppressed).

他のチャンネルのオーディオ信号Sの中でコンプレッサ部110への入力時のレベルが0dBを超えるものがない(すなわち、全てのチャンネルでオーディオ信号Sのレベルが0dB以下)と判定される場合(ステップS20:NO)、コントローラ200による加算部130への差分値の出力が行われない。そのため、加算部130は、乗算部116より入力したオーディオ信号SFRを不図示のパワーアンプにスルー出力する(ステップS28)。この場合も、実質的に、スピーカSPFRで再生される音に歪みが生じず、また、コンプレッサ部110が作動しないため、各チャンネルから出力される音全体としての音圧の低下も生じない。 In the case where it is determined that none of the audio signals S of the other channels at the time of input to the compressor unit 110 exceeds 0 dB (that is, the level of the audio signal S is 0 dB or less in all channels) (step S20) (NO), the controller 200 does not output the difference value to the adding unit 130. Therefore, the adding unit 130 outputs the audio signal SFR input from the multiplying unit 116 through to the power amplifier (not shown) (step S28). Also in this case, distortion does not substantially occur in the sound reproduced by the speaker SP FR , and since the compressor unit 110 does not operate, a decrease in sound pressure as a whole sound output from each channel does not occur.

次に、オーディオ装置10の動作例を3例説明する。図4及び図5の各図中、縦軸、横軸は、それぞれ、オーディオ信号Sのレベル(単位:dB)、周波数(単位:Hz)を示す。   Next, three operation examples of the audio apparatus 10 will be described. In each of FIG. 4 and FIG. 5, the vertical axis and the horizontal axis respectively indicate the level (unit: dB) and the frequency (unit: Hz) of the audio signal S.

[動作例1]
図4(a)〜図4(d)は、オーディオ装置10の動作例1の説明を補助する図である。図4(a)は、音源から入力される各チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。説明の便宜上、右前チャンネルと左前チャンネル(すなわち前方チャンネル)のオーディオ信号Sが同じ周波数特性を持ち、右後チャンネルと左後チャンネル(すなわち後方チャンネル)のオーディオ信号Sが同じ周波数特性を持つものとする。図4(a)に示されるように、動作例1では、前方チャンネルにおいて、レベルが0dBを超えるオーディオ信号Sが音源からコンプレッサ部110に入力され、後方チャンネルにおいて、レベルが0dB未満のオーディオ信号Sが音源からコンプレッサ部110に入力される。
[Operation example 1]
FIG. 4A to FIG. 4D are diagrams to help explain the operation example 1 of the audio device 10. FIG. 4A shows the frequency characteristics of the audio signal S of each channel input from the sound source. For convenience of explanation, it is assumed that the audio signals S of the right front channel and the left front channel (that is, the front channel) have the same frequency characteristics, and the audio signals S of the right rear channel and the left rear channel (that is, the rear channel) have the same frequency characteristics. . As shown in FIG. 4A, in the operation example 1, the audio signal S whose level exceeds 0 dB is input from the sound source to the compressor unit 110 in the front channel, and the audio signal S whose level is less than 0 dB in the rear channel Are input to the compressor unit 110 from the sound source.

図4(b)に、乗算部116によって圧縮された前方チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。図4(b)に示されるように、動作例1では、前方チャンネルのオーディオ信号Sは、0dB以下に圧縮されて、スピーカSPFR及びSPFLに出力される(ステップS13〜S15)。 FIG. 4B shows the frequency characteristics of the audio signal S of the front channel compressed by the multiplication unit 116. As shown in FIG. 4B, in the operation example 1, the audio signal S of the front channel is compressed to 0 dB or less and is output to the speakers SP FR and SP FL (steps S13 to S15).

図4(c)及び図4(d)に、加算部130によって増幅された後方チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。図4(c)及び図4(d)に示されるように、後方チャンネルのオーディオ信号Sは、差分値(前方チャンネルのオーディオ信号Sの圧縮前後のレベル差)に相当する増幅値で増幅されて、スピーカSPRR及びSPRLに出力される(ステップS18〜S27)。図4(c)は、後方チャンネルのオーディオ信号Sが0dB以下で且つ0dBに近いレベルまで増幅される場合を例示し、図4(d)は、後方チャンネルのオーディオ信号Sが0dBまで増幅される場合を例示している。 FIGS. 4C and 4D show the frequency characteristics of the audio signal S of the rear channel amplified by the adding unit 130. FIG. As shown in FIG. 4C and FIG. 4D, the audio signal S of the rear channel is amplified by an amplification value corresponding to the difference value (the level difference between before and after the compression of the audio signal S of the front channel) , And speakers SP RR and SP RL (steps S18 to S27). FIG. 4 (c) illustrates the case where the audio signal S of the rear channel is amplified to a level below 0 dB and close to 0 dB, and FIG. 4 (d) is the audio signal S of the rear channel is amplified to 0 dB The case is illustrated.

動作例1では、全てのチャンネルのオーディオ信号Sのレベルが0dB以下に抑えられており、また、後方チャンネルのオーディオ信号Sが前方チャンネルのオーディオ信号Sの圧縮分に相当する分だけ増幅されている。そのため、各チャンネルのスピーカSPで再生される音に歪みが実質的に生じることなく、且つ各チャンネルから出力される音全体としての音圧が確保される。
In the operation example 1, the levels of the audio signals S of all the channels are suppressed to 0 dB or less, and the audio signal S of the rear channel is amplified by an amount corresponding to the compression of the audio signal S of the front channel. . Therefore, distortion does not substantially occur in the sound reproduced by the speaker SP of each channel, and the sound pressure as the whole sound output from each channel is secured.

[動作例2]
図5(a)〜図5(d)は、オーディオ装置10の動作例2の説明を補助する図である。図5(a)は、音源から入力される各チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。動作例2においても、右前チャンネルと左前チャンネル(すなわち前方チャンネル)のオーディオ信号Sが同じ周波数特性を持ち、右後チャンネルと左後チャンネル(すなわち後方チャンネル)のオーディオ信号Sが同じ周波数特性を持つものとする。図5(a)に示されるように、動作例2では、後方チャンネルにおいて、レベルが0dBを超えるオーディオ信号Sが音源からコンプレッサ部110に入力され、前方チャンネルにおいて、レベルが0dB未満のオーディオ信号Sが音源からコンプレッサ部110に入力される。
[Operation example 2]
FIGS. 5A to 5D are diagrams to help explain the operation example 2 of the audio apparatus 10. FIG. FIG. 5A shows the frequency characteristics of the audio signal S of each channel input from the sound source. Also in the operation example 2, the audio signals S of the right front channel and the left front channel (that is, the front channel) have the same frequency characteristics, and the audio signals S of the right rear channel and the left rear channel (that is, the rear channel) have the same frequency characteristics. I assume. As shown in FIG. 5A, in the second operation example, an audio signal S whose level exceeds 0 dB is input from the sound source to the compressor unit 110 in the rear channel, and an audio signal S whose level is less than 0 dB in the front channel. Are input to the compressor unit 110 from the sound source.

図5(b)に、乗算部116によって圧縮された後方チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。図5(b)に示されるように、動作例2では、後方チャンネルのオーディオ信号Sは、0dB以下に圧縮されて、スピーカSPRR及びSPRLに出力される(ステップS13〜S15)。 FIG. 5B shows the frequency characteristics of the audio signal S of the rear channel compressed by the multiplication unit 116. As shown in FIG. 5B, in the operation example 2, the audio signal S of the rear channel is compressed to 0 dB or less and is output to the speakers SP RR and SP RL (steps S13 to S15).

図5(c)及び図5(d)に、加算部130によって増幅された前方チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を示す。図5(c)及び図5(d)に示されるように、前方チャンネルのオーディオ信号Sは、差分値(後方チャンネルのオーディオ信号Sの圧縮前後のレベル差)に相当する増幅値で増幅されて、スピーカSPFR及びSPFLに出力される(ステップS18〜S27)。図5(c)は、前方チャンネルのオーディオ信号Sが0dB以下で且つ0dBに近いレベルまで増幅される場合を例示し、図5(d)は、前方チャンネルのオーディオ信号Sが0dBまで増幅される場合を例示している。 FIGS. 5C and 5D show the frequency characteristics of the audio signal S of the front channel amplified by the addition unit 130. FIG. As shown in FIGS. 5C and 5D, the audio signal S of the front channel is amplified by an amplification value corresponding to the difference value (the level difference between before and after the compression of the audio signal S of the rear channel) is output to the speaker SP FR and SP FL (step S18~S27). FIG. 5 (c) illustrates the case where the audio signal S of the front channel is amplified to a level below 0 dB and close to 0 dB, and FIG. 5 (d) is the audio signal S of the front channel is amplified to 0 dB The case is illustrated.

動作例2においても、全てのチャンネルのオーディオ信号Sのレベルが0dB以下に抑えられており、また、前方チャンネルのオーディオ信号Sが後方チャンネルのオーディオ信号Sの圧縮分に相当する分だけ増幅されている。そのため、各チャンネルのスピーカSPで再生される音に歪みが実質的に生じることなく、且つ各チャンネルから出力される音全体としての音圧が確保される。   Also in the operation example 2, the levels of the audio signals S of all channels are suppressed to 0 dB or less, and the audio signal S of the front channel is amplified by an amount corresponding to the compression of the audio signal S of the rear channel. There is. Therefore, distortion does not substantially occur in the sound reproduced by the speaker SP of each channel, and the sound pressure as the whole sound output from each channel is secured.

[動作例3]
動作例3では、全てのチャンネルにおいて、レベルが0dB未満のオーディオ信号Sが音源からコンプレッサ部110に入力される。この場合、全てのチャンネルのオーディオ信号Sは、コンプレッサ部110において圧縮されず且つ加算部130において増幅されることなく、スピーカSPに出力される(ステップS28)。動作例3でも、実質的に、各チャンネルのスピーカSPで再生される音に歪みが生じず、また、コンプレッサ部110が作動しないため、各チャンネルから出力される音全体としての音圧の低下も生じない。
[Operation example 3]
In the operation example 3, the audio signal S whose level is less than 0 dB is input from the sound source to the compressor unit 110 in all the channels. In this case, the audio signals S of all the channels are output to the speaker SP without being compressed in the compressor unit 110 and not amplified in the adding unit 130 (step S28). Even in the operation example 3, substantially no distortion occurs in the sound reproduced by the speaker SP of each channel, and since the compressor unit 110 does not operate, the sound pressure as a whole of the sound output from each channel is also reduced. It does not occur.

図3に示されるレベル調節処理を実行した結果、前方から聴こえる楽曲等の音量と後方から聴こえる楽曲等の音量とのバランスが変化すると、聴取者によっては、この変化に違和感を覚えることがある。そこで、聴取者は、オーディオ装置10に備えられる不図示のイコライザを操作して、各チャンネルのオーディオ信号Sの周波数特性を補正することにより、このような違和感を覚えにくい音場に変えることができる。   As a result of performing the level adjustment process shown in FIG. 3, if the balance between the volume of music such as music coming from the front and the volume of music coming back from the rear changes, some listeners may feel discomfort in this change. Therefore, the listener can change the sound field to such an uncomfortable feeling by correcting the frequency characteristics of the audio signal S of each channel by operating an equalizer (not shown) provided in the audio device 10 .

左右のチャンネルでオーディオ信号Sのレベル差が大きい場合に図3に示されるレベル調節処理が実行されると、このレベル差が軽減される。レベル調節処理の実行によって左右のレベル差が軽減される場合、レベル調節処理が実行されない場合に対して、聴取者が知覚する音場感やステレオ感が大きく変わる可能性がある。そこで、聴取者は、イコライザを操作して、例えば音の指向性の小さい低域の周波数特性のみを補正することにより、音場感やステレオ感の変化を抑えることができる。   This level difference is reduced when the level adjustment process shown in FIG. 3 is performed when the level difference between the audio signals S is large in the left and right channels. When the level difference processing is reduced by the execution of the level adjustment processing, there is a possibility that the sense of sound field and the sense of stereo perceived by the listener greatly change with respect to the case where the level adjustment processing is not performed. Therefore, the listener operates the equalizer to correct, for example, only the low frequency characteristic of the low directivity of the sound, thereby suppressing the change in the sound field feeling or the stereo feeling.

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。   The above is a description of an exemplary embodiment of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the contents of the embodiment of the present application also include the contents in which the embodiment etc. or the obvious embodiment etc. which are clearly illustrated in the specification are appropriately combined.

1 オーディオシステム
10 オーディオ装置
100FR、100FL、100RR、100RL 信号処理部
110 コンプレッサ部
112 入力側レベル検知部
114 ルックアップテーブル部
116 乗算部
120 出力側レベル検知部
130 加算部
200 コントローラ
1 audio system 10 audio device 100 FR , 100 FL , 100 RR , 100 RL signal processing unit 110 compressor unit 112 input side level detection unit 114 look-up table unit 116 multiplication unit 120 output side level detection unit 130 addition unit 200 controller

Claims (10)

複数チャンネルのオーディオ信号を処理するオーディオ装置において、
前記複数チャンネルのオーディオ信号の夫々のレベルを検知する検知部と、
前記検知されたレベルが所定の閾値を超えるか否かを前記チャンネル毎に判定する判定部と、
前記オーディオ信号のレベルを前記チャンネル毎に調節する調節部と、
を備え、
前記調節部は、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値以下に圧縮すると共に、前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値を超えない範囲で増幅する、
オーディオ装置。
In an audio device for processing audio signals of multiple channels,
A detection unit that detects the level of each of the audio signals of the plurality of channels;
A determination unit that determines, for each channel, whether the detected level exceeds a predetermined threshold;
An adjustment unit that adjusts the level of the audio signal for each of the channels;
Equipped with
The adjustment unit is
The level of the audio signal is compressed below the predetermined threshold for a channel determined to be at a level exceeding the predetermined threshold, and the audio signal is compressed for a channel determined to be at a level lower than the predetermined threshold. Amplify the level without exceeding the predetermined threshold value,
Audio device.
前記所定の閾値は、
前記オーディオ信号に歪みが発生しない限界のレベルに相当する値である、
請求項1に記載のオーディオ装置。
The predetermined threshold is
A value corresponding to a limit level at which no distortion occurs in the audio signal,
An audio device according to claim 1.
前記調節部は、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて前記圧縮の前後のオーディオ信号のレベル差を算出し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて前記レベル差に基づいて前記オーディオ信号のレベルを増幅する、
請求項1又は請求項2に記載のオーディオ装置。
The adjustment unit is
Calculating a level difference between audio signals before and after the compression for a channel determined to have a level exceeding the predetermined threshold value;
The level of the audio signal is amplified based on the level difference for a channel determined to be at a level below the predetermined threshold.
An audio device according to claim 1 or 2.
前記調節部は、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記増幅を行う前のオーディオ信号のレベルに前記レベル差を加算した加算値が前記所定の閾値を超えるか否かを判定し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記加算値が前記所定の閾値を超えない場合には、前記オーディオ信号を前記加算値のレベルまで増幅し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記加算値が前記所定の閾値を超える場合には、前記オーディオ信号を前記加算値のレベルまで増幅させず前記所定の閾値のレベルまで増幅する、
請求項3に記載のオーディオ装置。
The adjustment unit is
For a channel determined to be at a level below the predetermined threshold, it is determined whether an added value obtained by adding the level difference to the level of the audio signal before the amplification exceeds the predetermined threshold.
The audio signal is amplified to the level of the added value when the added value does not exceed the predetermined threshold for a channel determined to be at a level equal to or less than the predetermined threshold.
For a channel determined to have a level equal to or less than the predetermined threshold value, when the added value exceeds the predetermined threshold value, the audio signal is not amplified to the level of the added value and the level is increased to the predetermined threshold value. To amplify,
An audio device according to claim 3.
前記所定の閾値を超える各レベルに倍率値を対応付けて保持する保持部
を備え、
前記調節部は、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて、前記検知部で検知されたレベルに対応付けられた倍率値を前記保持部から読み出し、
読み出された倍率値で前記オーディオ信号を乗算することにより、前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値以下に圧縮する、
請求項1から請求項4の何れか一項に記載のオーディオ装置。
A holding unit that holds a magnification value in association with each level exceeding the predetermined threshold value;
The adjustment unit is
For a channel determined to have a level exceeding the predetermined threshold value, a magnification value associated with the level detected by the detection unit is read from the holding unit,
Compressing the level of the audio signal below the predetermined threshold by multiplying the audio signal with the read out scaling value;
An audio device according to any one of the preceding claims.
複数チャンネルのオーディオ信号を処理するオーディオ装置が実行する、オーディオ信号のレベル調節方法において、
前記複数チャンネルのオーディオ信号の夫々のレベルを検知する検知ステップと、
前記検知されたレベルが所定の閾値を超えるか否かを前記チャンネル毎に判定する判定ステップと、
前記オーディオ信号のレベルを前記チャンネル毎に調節する調節ステップと、
を含み、
前記調節ステップにて、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値以下に圧縮すると共に、前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値を超えない範囲で増幅する、
レベル調節方法。
In an audio signal level adjustment method implemented by an audio device processing audio signals of multiple channels,
Detecting each of the levels of the audio signals of the plurality of channels;
A determining step of determining for each channel whether the detected level exceeds a predetermined threshold;
Adjusting the level of the audio signal for each of the channels;
Including
At the adjustment step
The level of the audio signal is compressed below the predetermined threshold for a channel determined to be at a level exceeding the predetermined threshold, and the audio signal is compressed for a channel determined to be at a level lower than the predetermined threshold. Amplify the level without exceeding the predetermined threshold value,
Level adjustment method.
前記所定の閾値は、
前記オーディオ信号に歪みが発生しない限界のレベルに相当する値である、
請求項6に記載のレベル調節方法。
The predetermined threshold is
A value corresponding to a limit level at which no distortion occurs in the audio signal,
The level adjustment method according to claim 6.
前記調節ステップにて、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて前記圧縮の前後のオーディオ信号のレベル差を算出し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて前記レベル差に基づいて前記オーディオ信号のレベルを増幅する、
請求項6又は請求項7に記載のレベル調節方法。
At the adjustment step
Calculating a level difference between audio signals before and after the compression for a channel determined to have a level exceeding the predetermined threshold value;
The level of the audio signal is amplified based on the level difference for a channel determined to be at a level below the predetermined threshold.
The level adjustment method according to claim 6 or 7.
前記調節ステップにて、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記増幅を行う前のオーディオ信号のレベルに前記レベル差を加算した加算値が前記所定の閾値を超えるか否かを判定し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記加算値が前記所定の閾値を超えない場合には、前記オーディオ信号を前記加算値のレベルまで増幅し、
前記所定の閾値以下のレベルであると判定されたチャンネルについて、前記加算値が前記所定の閾値を超える場合には、前記オーディオ信号を前記加算値のレベルまで増幅させず前記所定の閾値のレベルまで増幅する、
請求項8に記載のレベル調節方法。
At the adjustment step
For a channel determined to be at a level below the predetermined threshold, it is determined whether an added value obtained by adding the level difference to the level of the audio signal before the amplification exceeds the predetermined threshold.
The audio signal is amplified to the level of the added value when the added value does not exceed the predetermined threshold for a channel determined to be at a level equal to or less than the predetermined threshold.
For a channel determined to have a level equal to or less than the predetermined threshold value, when the added value exceeds the predetermined threshold value, the audio signal is not amplified to the level of the added value and the level is increased to the predetermined threshold value. To amplify,
The level adjustment method according to claim 8.
前記所定の閾値を超える各レベルに倍率値を対応付けて保持する保持ステップ
を含み、
前記調節ステップにて、
前記所定の閾値を超えるレベルであると判定されたチャンネルについて、前記検知部で検知されたレベルに対応付けられた倍率値を前記保持部から読み出し、
読み出された倍率値で前記オーディオ信号を乗算することにより、前記オーディオ信号のレベルを前記所定の閾値以下に圧縮する、
請求項6から請求項9の何れか一項に記載のレベル調節方法。
Including a holding step of associating and holding a magnification value with each level exceeding the predetermined threshold;
At the adjustment step
For a channel determined to have a level exceeding the predetermined threshold value, a magnification value associated with the level detected by the detection unit is read from the holding unit,
Compressing the level of the audio signal below the predetermined threshold by multiplying the audio signal with the read out scaling value;
The level adjustment method according to any one of claims 6 to 9.
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