JP2889641B2

JP2889641B2 - Automotive audio equipment

Info

Publication number: JP2889641B2
Application number: JP2074445A
Authority: JP
Inventors: 明浩岸下
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH03274893A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、オーディオ信号をディジタル的に処理する
ディジタル信号処理回路を用いた車載用オーディオ装置
に関する。The present invention relates to an in-vehicle audio device using a digital signal processing circuit for digitally processing an audio signal.

（ロ）従来の技術従来、自動車等の車両内に設置されるオーディオ装置
においては、例えば実公平１−41280号公報に開示され
ているように、音響定位感や音場感の効果を目的とし
て、スピーカを車室内の前後の左右の他に、前方中央
（ここに置かれるスピーカは一般にセンタースピーカと
称する）に置くことが考えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an audio device installed in a vehicle such as an automobile, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 1-41280, the effect of sound localization and sound field feeling is intended. It has been considered that the speakers are placed in the front center (the speakers placed here are generally called center speakers) in addition to the front and rear and left and right in the vehicle interior.

ところで、車室内の前方中央には、従来からエアコン
の操作パネルやエアコンの噴出口等が配設されるため、
チューナ、カセットデッキ、アンプ等のオーディオ機器
を装着するだけのスペースの確保が精一杯であり、もし
このオーディオ機器の装着されるスペースにスピーカを
収納する場合、その奥行き、口径の面で他の位置（例え
ばフロントドアやリアパネル）に装着するスピーカに比
べ制約されることになった。従って、現状では、センタ
ースピーカは、小さな口径で、且つ耐入力（スピーカの
マグネットの大きさに比例する）の小さいものが使用さ
れている。By the way, since the operation panel of the air conditioner and the air outlet of the air conditioner are conventionally disposed in the front center of the vehicle interior,
There is ample space available for mounting audio equipment such as tuners, cassette decks, amplifiers, etc., and if a speaker is to be stored in the space where this audio equipment is to be mounted, it will need to be placed in another position in terms of its depth and diameter. (For example, speakers mounted on front doors and rear panels). Therefore, at present, a center speaker having a small diameter and low input resistance (in proportion to the size of the speaker magnet) is used.

（ハ）発明が解決しようとする課題而して、システムとしては、一般にフロント或るいは
リアのスピーカの再生能力を基にしてシステムの能力
（イコライジング等）を定めるので、上記センタースピ
ーカを使用した場合、システムが強調しようとする周波
数帯域とこのセンタースピーカの再生周波数帯域とのズ
レが大きくなり、また増幅のゲインを上げた場合に音が
すぐに歪むといった現象が生じることになるため、シス
テムとして非常にアンバランスな音となり、センタース
ピーカの音質の悪さが目立ち、かえって音響効果を損ね
る結果を招いている。(C) Problems to be Solved by the Invention Since the system generally determines the system capability (equalizing and the like) based on the reproduction capability of the front or rear speakers, the center speaker is used. In this case, the difference between the frequency band to be emphasized by the system and the reproduction frequency band of this center speaker becomes large, and when the gain of amplification is increased, the phenomenon that the sound is immediately distorted occurs. The sound becomes extremely unbalanced, and the sound quality of the center speaker is conspicuous and the sound effect is spoiled.

（ニ）課題を解決するための手段本発明の車載用オーディオ装置は、中心周波数の異な
る多段のフィルタを有し、オーディオ信号をディジタル
的に処理するディジタル信号処理回路と、使用するスピ
ーカの再生能力（最低再生周波数f_L、定各入力W_I等）を
入力するための入力手段と、該入力手段に基づき、使用
するスピーカに適したフィルタ係数をを前記ディジタル
信号処理回路に与える制御回路とからなるものである。(D) Means for Solving the Problems A vehicle-mounted audio device of the present invention has a multi-stage filter having different center frequencies, a digital signal processing circuit for digitally processing an audio signal, and a reproduction capability of a speaker used. (lowest reproduction frequency f _L, constant the input W _I and the like) from the input means for inputting, based on said input means, and a control circuit for giving a filter coefficient suitable to a speaker for use in the digital signal processing circuit It becomes.

（ホ）作用本発明は、上記の様に構成したものであり、スピーカ
の再生能力に適したオーディオ信号を供給することがで
きる。(E) Function The present invention is configured as described above, and can supply an audio signal suitable for the reproduction capability of the speaker.

（ヘ）実施例本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は、本発明の車載用オーディオ装置のブロック図で、
（１）は例えばラジオ受信機、カセットテープレコーダ
等の装置からのオーディオ信号の１つを選択するための
入力切換回路、（２）（２）は前記入力切換回路（１）
により選択されたオーディオ信号（Ｒ、Ｌ信号）をサン
プリング周波数（f_S）でA/D変換するA/D変換回路であ
る。（３）は前記A/D変換回路（２）（２）からのディ
ジタル信号を処理するディジタル信号処理回路で、内部
には第２図に示すように、Ｒ、Ｌのディジタル信号を入
力する第１、第２イコライジング回路（3A）（3B）と、
このイコライジング回路（3A）（3B）の出力信号を一定
値で乗算する係数乗算器（3C）（3D）と、この係数乗算
器（3C）（3D）の夫々の出力信号を加算してモノラル信
号を生成する加算器（3E）と、この加算器（3E）の出力
信号を入力する第３イコライジング回路（3F）とを有し
ている。そして、上記夫々のイコライジング回路（3A）
（3B）（3F）は、第３図に示すように、２次のIIR（Inf
inite Inpulse Response）フィルタで構成される７段の
ディジタルバンドパスフィルタを有し、オーディオ信号
の周波数帯域を７つに分割するようにしている。尚、１
つのバンドパスフィルタ（BPF1）は、例えば特開昭62−
291212号公報においても開示されている様に、４個の遅
延素子（Ｄ）と５つの係数乗算器（K1）（K2）（K3）
（K4）（K5）及び加算器（Add）から構成されている。
そして、これらの係数乗算器（K1）（K2）（K3）（K4）
（K5）の乗算係数は、所望するフィルタの中心周波数
（f₀）、ゲイン（Ｇ）、フィルタの鋭さ（Ｑ）の値を第
４図に示す式に代入して演算することにより求めること
ができる。換言すると、係数乗算器の乗算係数を変更す
ることにより、中心周波数（f₀）、ゲイン（Ｇ）、フィ
ルタの鋭さ（Ｑ）の値を変更することができる。（４）
（４）（４）は、D/A変換回路で、前記ディジタル信号
処理回路（３）の係数乗算器（3C）（3D）の出力信号
（Ｒ、Ｌ信号）及び第３イコライジング回路（3F）の出
力信号（モノラル信号）をD/A変換する。（５）（５）
（５）は前記D/A変換回路（４）（４）（４）の出力信
号を増幅するアンプである。（6R）（6L）は自動車の後
方左右に配置されるリアスピーカ、（7R）（7L）は自動
車の前方左右に配置されるフロントスピーカ、（８）は
自動車の前方中央に配置されるセンタースピーカであ
る。（９）は表示装置で、第５図に示す如き文字表示が
可能な液晶表示器からなる。（10）はキー入力回路で、
同じく第５図に示す如き、パラメータ選択キー（11）、
パラメータ変更キー（12）、入力切換キー（13）、セン
タースピーカ入力モードキー（14）及びソース選択キー
（15）乃至（21）を有している。（22）は、ROMからな
るプリセットメモリで、音楽ソース（ここでは、ジャ
ズ、ポップス、ロック、ディスコ、ボォーカル、クラシ
ック、スタジアム）に応じた前記ディジタル信号処理回
路（３）の第１、第２イコライジング回路（3A）（3B）
の乗算係数を前記ソース選択キー（15）乃至（21）に対
応させて記憶し、又センタースピーカの最低再生周波数
（f_L）及び定格入力（W₁）に対応して定められたディジ
タル信号処理回路（３）の第３イコライジング回路（3
F）の６つのイコライジングパターン（第７図から第12
図）の乗算係数を記憶している。尚、センタースピーカ
の最低再生周波数（f_L）及び定格入力（W₁）と各パター
ンの関係は第13図のテーブル（このテーブルもプリセッ
トメモリに記憶されている）の様に設定されている。而
して、実際はこのテーブルの各項目毎に最適なパターン
を定めるのがよいが、それではパターン数が多くなり過
ぎ（ここでは36個）、プリセットメモリ（22）の容量を
大きくする必要があるため、ここではパターン数を６つ
とし、パターン１から６に向けて最大のゲインを下げる
と同時に強調周波数を高い方にシフトしている。そし
て、基本的に定格入力（W₁）が音質に最も関係するの
で、まず、第一に定格入力（W₁）に合わせてパターンを
選び、次にその定格入力（W₁）で最低再生周波数（f_L）
の高いセンタースピーカを使用した場合にゲインのレベ
ルを落としても強調周波数を高い方にシフトした方が音
質が良い場合はそのパターンの次のパターンを選んでい
る。（23）はRAMからなるデータメモリ、（24）はCPU
で、ROMからなるプログラムメモリ（25）に書き込まれ
たプログラムに従って前記データメモリ（23）及びプリ
セットメモリ（22）とデータの授受を行ない、且つI/O
ポート（26）を介して前記入力切換回路（１）、表示装
置（９）及びキー入力回路（10）を制御するものであ
る。(F) Example An example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an in-vehicle audio device according to the present invention.
(1) is an input switching circuit for selecting one of audio signals from a device such as a radio receiver and a cassette tape recorder, and (2) and (2) are the input switching circuits (1).
Is an A / D conversion circuit that performs A / D conversion on the audio signal (R, L signal) selected by the above at the sampling frequency (f _S ). (3) is a digital signal processing circuit for processing the digital signals from the A / D conversion circuits (2) and (2). As shown in FIG. 1. a second equalizing circuit (3A) (3B);
A monaural signal is obtained by adding the output signals of the coefficient multipliers (3C) and (3D), which multiply the output signals of the equalizing circuits (3A) and (3B) by a fixed value, and the coefficient multipliers (3C) and (3D). , And a third equalizing circuit (3F) that receives an output signal of the adder (3E). And each of the above equalizing circuits (3A)
(3B) and (3F) show the second-order IIR (Inf
It has a seven-stage digital bandpass filter composed of an inite impulse response) filter, and divides the frequency band of the audio signal into seven. In addition, 1
One bandpass filter (BPF1) is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent No. 291212, four delay elements (D) and five coefficient multipliers (K1) (K2) (K3)
(K4) and (K5) and an adder (Add).
And these coefficient multipliers (K1) (K2) (K3) (K4)
The multiplication coefficient of (K5) can be obtained by substituting the values of the desired filter center frequency (f ₀ ), gain (G), and filter sharpness (Q) into the equation shown in FIG. it can. In other words, the values of the center frequency (f ₀ ), the gain (G), and the sharpness (Q) of the filter can be changed by changing the multiplication coefficient of the coefficient multiplier. (4)
(4) (4) a D / A conversion circuit, which is an output signal (R, L signal) of a coefficient multiplier (3C) (3D) of the digital signal processing circuit (3) and a third equalizing circuit (3F) D / A conversion of the output signal (monaural signal). (5) (5)
(5) is an amplifier for amplifying the output signals of the D / A conversion circuits (4), (4) and (4). (6R) and (6L) are rear speakers arranged at the rear left and right of the car, (7R) and (7L) are front speakers arranged at the front left and right of the car, and (8) is a center speaker arranged at the front center of the car. It is. (9) is a display device which comprises a liquid crystal display capable of displaying characters as shown in FIG. (10) is a key input circuit,
Similarly, as shown in FIG. 5, a parameter selection key (11),
It has a parameter change key (12), an input switching key (13), a center speaker input mode key (14), and source selection keys (15) to (21). (22) a preset memory comprising a ROM, the first and second equalizing units of the digital signal processing circuit (3) corresponding to music sources (here, jazz, pop, rock, disco, vocal, classical, stadium). Circuit (3A) (3B)
Is stored in correspondence with the source selection keys (15) to (21), and a digital signal processing determined in correspondence with the minimum reproduction frequency (f _L ) and the rated input (W ₁ ) of the center speaker. The third equalizing circuit (3
F) Six equalizing patterns (Figs. 7 to 12)
) Is stored. The relationship between the minimum reproduction frequency (f _L ) and the rated input (W ₁ ) of the center speaker and each pattern is set as shown in the table of FIG. 13 (this table is also stored in the preset memory). In practice, it is better to determine the optimum pattern for each item in this table, but this would result in an excessive number of patterns (36 in this case) and a need to increase the capacity of the preset memory (22). Here, the number of patterns is set to six, and the maximum gain is lowered from pattern 1 to pattern 6, while the emphasis frequency is shifted to a higher one. And, because basically the rated input (W ₁₎ is most relevant to sound quality, first, first to select the pattern to match the rated input (W _1), then the lowest reproduction frequency at its rated input (W ₁₎ (F _L )
When a center speaker having a high sound quality is used and the sound quality is better when the emphasis frequency is shifted to a higher level even if the gain level is lowered, a pattern next to the pattern is selected. (23) is data memory consisting of RAM, (24) is CPU
In order to exchange data with the data memory (23) and the preset memory (22) in accordance with a program written in a program memory (25) composed of a ROM,
The input switching circuit (1), the display device (9), and the key input circuit (10) are controlled through a port (26).

第６図は、前記プログラムメモリ（25）に書き込まれ
た要部のプログラムのフローチャートを示し、以下これ
に基づいて動作を説明する。尚、イニシャル時、CPU（2
4）は、予め定めた乗算係数をディジタル信号処理回路
（３）の第１乃至第３イコライジング回路（3A）（3B）
（3F）に与えるものとする。つまり、第１、第２イコラ
イジング回路（3A）（3B）には、例えばジャズに対応す
る乗算係数を、第３イコライジング回路（3F）には、最
低再生周波数（f_L）が100Hz、定格入力（W₁）が30Wに対
応する乗算係数を与え、又データメモリ（23）にはこれ
ら最低再生周波数（f_L）及び定格入力（W₁）に対応する
データをデータメモリ（23）にストアする（ステップＳ
−１）。まず、入力切換回路（１）により、選択された
オーディオ信号の１つが再生されている場合に、ソース
選択キー（15）乃至（21）のいずれかが操作されると、
CPU（24）は選択されたソースに対応する各帯域の乗算
係数及びゲイン（Ｇ）のデータをプリセットメモリ（2
2）より呼び出し、この乗算係数をディジタル信号処理
回路（３）の第１、第２イコライジング回路（3A）（3
B）に与えてステップＳ−２に戻る（ステップＳ−２、
３）。これにより、第１、第２イコライジング回路（3
A）（3B）は、選択されたソースに対応するイコライジ
ングをなすことになる。FIG. 6 shows a flowchart of a main part program written in the program memory (25), and the operation will be described below based on the flowchart. At the time of initial, CPU (2
4) The first to third equalizing circuits (3A) and (3B) of the digital signal processing circuit (3) apply predetermined multiplication coefficients.
(3F). That is, the first and second equalizing circuits (3A) and (3B) have a multiplication coefficient corresponding to jazz, for example, the third equalizing circuit (3F) has a minimum reproduction frequency (f _L ) of 100 Hz and a rated input ( W ₁ ) gives a multiplication coefficient corresponding to 30 W, and the data memory (23) stores the data corresponding to the minimum reproduction frequency (f _L ) and the rated input (W ₁ ) in the data memory (23) ( Step S
-1). First, when one of the selected audio signals is being reproduced by the input switching circuit (1), when one of the source selection keys (15) to (21) is operated,
The CPU (24) stores the data of the multiplication coefficient and the gain (G) of each band corresponding to the selected source in the preset memory (2
2), and the multiplication coefficients are used as the first and second equalizing circuits (3A) (3) of the digital signal processing circuit (3).
B) and returns to step S-2 (step S-2,
3). Thereby, the first and second equalizing circuits (3
A) (3B) will perform equalization corresponding to the selected source.

次に、センタースピーカ入力モードキー（14）が操作
されると、CPU（24）は、データメモリ（23）に記憶さ
れているセンタースピーカ（８）の最低再生周波数
（f_L）及び定格入力（W₁）を表示装置（９）に表示する
（ステップＳ−４、５）（第３図参照）。この状態で、
CPU（24）は、パラメータキー（11）の操作の都度、最
低再生周波数（f_L）、定格入力（W₁）の数値を順次点滅
表示させ、そしてその点滅表示されている数値をパラメ
ータ変更キー（12）にて変更できるようにしている（ス
テップＳ−７、８）。例えば、定格入力（W₁）が50Wに
変更されると、CPU（24）は、その30Wの代りに50Wの表
示をなし、又データメモリ（23）のデータも50Wに書き
換える。そして、再度センタースピーカ入力モードキー
（14）が操作されると、CPU（24）は、変更された値に
対応するイコライジングパターン（ここでは、第７図に
示したパターン１）をプリセットメモリ（22）に記憶さ
れたテーブルに基づき選択し、且つそのパターンに対応
する乗算係数をプリセットメモリ（22）より読み出して
第３イコライジング回路（3F）に与え、表示装置（９）
の表示動作を停止する（ステップＳ−９、10）。これに
より、実際に自動車に搭載したセンタースピーカの特性
を合致したイコライジングをなすことができる。Next, when the center speaker input mode key (14) is operated, the CPU (24) causes the center speaker (8) stored in the data memory (23) to output the minimum reproduction frequency (f _L ) and the rated input (f _L ). W ₁ ) is displayed on the display device (9) (steps S-4 and S5) (see FIG. 3). In this state,
The CPU (24) flashes the numerical values of the minimum playback frequency (f _L ) and the rated input (W ₁ ) in sequence each time the parameter key (11) is operated, and changes the displayed numerical value to the parameter change key. It can be changed in (12) (steps S-7 and S8). For example, when the rated input (W ₁₎ is changed to 50W, CPU (24) is no display of 50W instead of 30 W, also data of the data memory (23) also rewritten to 50W. When the center speaker input mode key (14) is operated again, the CPU (24) stores the equalizing pattern (here, pattern 1 shown in FIG. 7) corresponding to the changed value in the preset memory (22). ), A multiplication coefficient corresponding to the pattern is read out from the preset memory (22) and given to the third equalizing circuit (3F), and the display device (9)
Is stopped (steps S-9 and S10). This makes it possible to perform equalizing that matches the characteristics of the center speaker actually mounted on the vehicle.

（ト）発明の効果本発明は、上記の様にスピーカの再生能力に適したオ
ーディオ信号を供給することができるものであり、例え
ばセンタースピーカのようにその能力が他のスピーカに
比べ非常に制限されるものを使用する場合でもシステム
としてのバランスのとれた音を再生することができる。
また、ディジタル信号処理回路を用いているので、アナ
ログ回路に比べハードウェアが著しく簡単になる。(G) Effects of the Invention The present invention can supply an audio signal suitable for the reproduction capability of a speaker as described above. For example, the capability of a speaker such as a center speaker is very limited as compared with other speakers. In this case, it is possible to reproduce a balanced sound as a system even when the sound is used.
Further, since the digital signal processing circuit is used, the hardware is significantly simplified as compared with the analog circuit.

[Brief description of the drawings]

第１図は、本発明の車載用オーディオ装置のブロック
図、第２図は、同じくディジタル信号処理回路のブロッ
ク図、第３図は、同じくイコライジング回路のブロック
図、第４図は、同じく乗算係数を求める式を示す図、第
５図は、同じく車載用オーディオ装置の正面図、第６図
は、同じくプログラムメモリに書き込まれた（要部）プ
ログラムを示すフローチャート、第７図乃至第12図は、
同じく第３イコライジング回路のイコライジングパター
ンを示す図、第13図は、センタースピーカの最低再生周
波数（f_L）、定格入力（W₁）と第３イコライジング回路
のイコライジングパターンに関するテーブルを示す図で
ある。（３）…ディジタル信号処理回路、（８）…センタース
ピーカ、（10）…キー入力回路、（22）…プリセットメ
モリ、（23）…データメモリ、（24）…CPU、（25）…
プログラムメモリ。FIG. 1 is a block diagram of an in-vehicle audio device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a digital signal processing circuit, FIG. 3 is a block diagram of an equalizing circuit, and FIG. FIG. 5 is a front view of the in-vehicle audio device, FIG. 6 is a flowchart showing a (main part) program similarly written in the program memory, and FIGS. ,
Similarly, FIG. 13 is a diagram showing an equalizing pattern of the third equalizing circuit, and FIG. 13 is a diagram showing a table relating to the minimum reproduction frequency (f _L ), the rated input (W ₁ ) of the center speaker, and the equalizing pattern of the third equalizing circuit. (3) Digital signal processing circuit, (8) Center speaker, (10) Key input circuit, (22) Preset memory, (23) Data memory, (24) CPU, (25)
Program memory.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04R 3/00 310 ──────────────────────────────────────────────────続き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) H04R 3/00 310

Claims

(57) [Claims]

1. A have center frequencies different multistage filter, a digital signal processing circuit for processing an audio signal digitally, reproduction capability of the speaker to be used (the lowest reproduction frequency f _L, constant the input W _I, etc.) Input means for inputting, and based on the reproduction capability input by the input means,
And a control circuit for providing a filter coefficient suitable for a speaker to be used to the digital signal processing circuit.