，等等，被傳送給DSP 100。
[0043]傳送給DSP 100的濾波器系數(shù)被預(yù)先保存在例如存儲器111中。濾波器系數(shù)等可以供給自音頻信號處理設(shè)備10的外部，并且可被配置成保存在存儲器111中。
[0044]DSP 100進(jìn)行諸如改變音質(zhì)的均衡處理之類的已知信號處理。圖2圖解說明二維IIR濾波器101和音量設(shè)定單元102，作為關(guān)于按照第一實(shí)施例的處理的功能部件。二維IIR濾波器101起如果需要，那么抑制從源聲源150供給的音頻信號的預(yù)定頻帶的電平的抑制濾波器作用。所述預(yù)定頻帶是其中在音量等于或大于預(yù)定音量的情況下，揚(yáng)聲器單元170達(dá)到過振幅的頻帶，在揚(yáng)聲器單元170是磁流體揚(yáng)聲器單元的情況下，約為200Hz。另夕卜，除二維IIR濾波器外的濾波器可以用作抑制濾波器。例如，按照系統(tǒng)控制單元110的控制，設(shè)定二維IIR濾波器101的系數(shù)。
[0045]DSP 100的音量設(shè)定單元102按照依據(jù)設(shè)定的音量再現(xiàn)聲音的方式，設(shè)定音頻信號的電平(增益)。例如，如果利用對于用戶接口單元180的操作新設(shè)定音量，那么，系統(tǒng)控制單元110把指示變更后的音量的音量值傳送給音量設(shè)定單元102。音量設(shè)定單元102相乘系統(tǒng)控制單元110指示的音量值和從源聲源150供給的音頻信號。結(jié)果，用設(shè)定的音量再現(xiàn)聲音。
[0046]另外，變更音量的控制并不局限于用戶進(jìn)行的操作，存在其中利用設(shè)備具有的自動音量變更功能進(jìn)行控制的情況。和變更音量的控制一起，系統(tǒng)控制單元110進(jìn)行對于二維IIR濾波器101設(shè)定系數(shù)的控制。
[0047]源聲源150是向音頻信號處理設(shè)備10供給音頻信號的聲源。從源聲源150供給的音頻信號可以是從諸如光盤(CD)之類的光學(xué)記錄介質(zhì)、便攜式小型存儲器、硬盤等讀取的信號，可以是通過諸如因特網(wǎng)之類網(wǎng)絡(luò)獲得的信號。
[0048]來自源聲源150的音頻信號例如是右(R)聲道信號，是通過具有預(yù)定截止頻率的HPF的信號。當(dāng)然，從源聲源150供給的音頻信號可以是左(L)聲道信號。源聲源150對應(yīng)于立體聲或多聲道，并且在對于每個聲道把音頻信號輸入音頻信號處理設(shè)備10的情況下，設(shè)置對應(yīng)于每個聲道的相同結(jié)構(gòu)。
[0049]例如，作為數(shù)字放大器構(gòu)成的功率放大器部件160包括進(jìn)行D級操作的放大級。例如，功率放大器部件160具有帶有數(shù)字濾波器、Δ Σ調(diào)制器、PWM調(diào)制器和放大輸出單元的結(jié)構(gòu)。
[0050]具有預(yù)定采樣頻率和量化比特的音頻信號從音頻信號處理設(shè)備10被輸入數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器對輸入的音頻信號進(jìn)行諸如把原始采樣頻率增大到該采樣頻率的預(yù)定倍數(shù)的再采樣處理之類的數(shù)字信號處理。這樣，其中由數(shù)字濾波器進(jìn)行信號處理的音頻信號被輸出給Δ Σ調(diào)制器。
[0051]Δ Σ調(diào)制器例如包括積分器、量化器等，被配置成把量化器的輸出負(fù)反饋到積分器的輸入。利用這種結(jié)構(gòu)，音頻信號的量化比特的字長被縮短到預(yù)定比特數(shù)。另外，此時發(fā)生的量化噪聲分量移動到比音頻頻帶高的頻帶，進(jìn)行所謂的噪聲整形的處理。這被稱為Δ Σ調(diào)制，當(dāng)音頻信號被看作語音信號波形時，其中按照這種方式進(jìn)行△ Σ調(diào)制的音頻信號變成其中“I”和“O”的密度取決于語音信號波形的振幅的時間軸變化而變化的I比特的脈沖列。按照這種方式，由按照這種方式獲得的I比特的脈沖列構(gòu)成的δ Σ調(diào)制信號被輸入PWM調(diào)制器。
[0052]PWM調(diào)制器對輸入的Δ Σ調(diào)制信號，進(jìn)行脈寬調(diào)制(PWM)處理。如上所述，Δ Σ調(diào)制信號是其中“I”和“O”的密度取決于語音信號波形的振幅而變化的I比特的脈沖列。從而，通過對該信號進(jìn)行PWM，產(chǎn)生其中脈寬取決于“I”和“O”的密度而被改變(振幅恒定)的PWM信號。即，獲得其脈寬取決于與△ Σ調(diào)制信號對應(yīng)的語音信號波形的振幅而被改變的信號。
[0053]從PWM調(diào)制器輸出的PWM信號被放大輸出單元接收。眾所周知，放大輸出單元由開關(guān)和放大PWM信號的開關(guān)放大電路、和把放大的輸出轉(zhuǎn)換成語音信號波形的低通濾波器構(gòu)成。開關(guān)放大電路例如包括能夠在高電壓下進(jìn)行開關(guān)的N溝道功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。另外，眾所周知，低通濾波器采用被配置成包括電感器和電容器的LC低通濾波器。
[0054]在放大輸出單元中，首先，開關(guān)放大電路開關(guān)和放大從PWM調(diào)制器輸入的PWM信號，通過使所述信號經(jīng)過低通濾波器進(jìn)行放大操作。結(jié)果，具有語音信號波形的驅(qū)動電流流過揚(yáng)聲器單元170，從而從揚(yáng)聲器單元170輸出語音。
[0055]功率放大器部件160并不局限于包括進(jìn)行D級操作的放大級的數(shù)字放大器，可以是包括進(jìn)行其它操作(B級、AB級等)的放大級的放大器。另外，在DSP 100和功率放大器部件160之間，可以設(shè)置數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器，以實(shí)現(xiàn)輸入模擬信號的放大器。
[0056]例如，作為再現(xiàn)中頻信號(mid-range signal)的磁流體揚(yáng)聲器單元地構(gòu)成揚(yáng)聲器單元170。揚(yáng)聲器設(shè)備由包括揚(yáng)聲器單元170的多個揚(yáng)聲器單元構(gòu)成。例如，通過把低音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元、超低音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元、中頻信號用揚(yáng)聲器單元和高音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元附到揚(yáng)聲器箱上，構(gòu)成揚(yáng)聲器設(shè)備。
[0057]另外，構(gòu)成揚(yáng)聲器設(shè)備的各個揚(yáng)聲器單元的結(jié)構(gòu)不必相同。例如，具有機(jī)械阻尼器的揚(yáng)聲器單元可用作低音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元和超低音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元，磁流體揚(yáng)聲器單元可以用作中頻信號用揚(yáng)聲器單元和高音揚(yáng)聲器用揚(yáng)聲器單元。另外，利用各個揚(yáng)聲器單元再現(xiàn)的聲音的頻帶可以相互重疊。
[0058]用戶接口單元180是用戶通過其操作音頻信號處理設(shè)備10的操作單元，比如按鈕或轉(zhuǎn)盤。例如，用戶接口 180包括用于改變音量的操作單元。用戶接口單元180可以是用于遠(yuǎn)程操作音頻信號處理設(shè)備10的遙控器。用戶接口單元180可具有包括顯示單元的結(jié)構(gòu)。利用音頻信號處理系統(tǒng)進(jìn)行的聲音的再現(xiàn)狀態(tài)等可被顯示在顯示單元上?？梢杂|摸屏的形式構(gòu)成顯示單元。
[0059]用戶接口單元I80生成與操作相應(yīng)的操作信號。操作信號被提供給系統(tǒng)控制單元110。收到操作信號的系統(tǒng)控制單元110按照進(jìn)行響應(yīng)所述操作的功能的方式，控制音頻信號處理設(shè)備10的各個單元。
[0060]如上所述，說明了包括音頻信號處理設(shè)備的音頻信號再現(xiàn)系統(tǒng)的例子。另外，圖2中圖解所示的結(jié)構(gòu)是例子，可以適當(dāng)增加與例示的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)或功能部件。
[0061]關(guān)于二維IIR濾波器
[0062]圖3圖解說明二維IIR濾波器101的結(jié)構(gòu)的例子。二維IIR濾波器101包括乘法器120、乘法器121、乘法器122、乘法器123和乘法器124。二維IIR濾波器101包括延遲元件130、延遲元件131、延遲元件132和延遲元件133。
[0063]乘法器120把輸入信號X (η)乘以系數(shù)a0。延遲元件130把輸入信號χ (η)延遲預(yù)定一段時間，延遲元件131把被延遲元件130延遲的信號進(jìn)一步延遲預(yù)定一段時間。乘法器121把從延遲元件130輸出的信號乘以系數(shù)al。乘法器122把從延遲元件131輸出的信號乘以系數(shù)a2。
[0064]延遲元件132把輸出信號y(n)延遲預(yù)定一段時間，延遲元件133把被延遲元件132延遲的信號進(jìn)一步延遲預(yù)定一段時間。乘法器123把從延遲元件132輸出的信號乘以系數(shù)bl。乘法器124把從延遲元件133輸出的信號乘以系數(shù)b2。加法器135相加從各個乘法器輸出的信號，然后輸出相加的信號。各個乘法器的系數(shù)(系數(shù)a0、系數(shù)al、系數(shù)a2、系數(shù)bl和系數(shù)b2)是按照系統(tǒng)控制單元110的控制設(shè)定的。
[0065]按照揚(yáng)聲器單元170的振動板不因超過設(shè)計極限值而達(dá)到過振幅的方式，確定二維IIR濾波器101的參數(shù)。中心頻率f0、帶寬Q和增益(截止增益)被用作二維IIR濾波器101的參數(shù)。這里，作為例子，中心頻率f0被設(shè)定為200Hz (其中在音量等于或大于預(yù)定音量的情況下，揚(yáng)聲器單元170的振動板達(dá)到過振幅的頻帶)，帶寬Q被設(shè)定為2。增益是按照音量設(shè)定的。
[0066]圖4圖解說明在二維IIR濾波器101中設(shè)定的參數(shù)的例子。圖4中圖解說明的參數(shù)以表格的形式，被保存在存儲器111中。所述參數(shù)是從音頻信號處理設(shè)備10的外部設(shè)備供給的，以便被保存。
[0067]在圖4的例子中，從源聲源150供給的音頻信號的最大信號電平被設(shè)定為OdB (分貝)，按照相對于最大電平的電平差，從最高級開始，音量級被依次分成L5級、L4級、L3級…和LO級等6個等級。音量級的每個等級被設(shè)定成例如2dB。對應(yīng)于各個音量級設(shè)定二維IIR濾波器101的參數(shù)。例如，參數(shù)是二維IIR濾波器101的中心頻率、帶寬和增益，以及在各個乘法器中設(shè)定的系數(shù)。圖4的例子是其中在音量級在比音量級LO的范圍小的范圍中的情況下，振動板的振幅包含在設(shè)計極限值的范圍內(nèi)的例子。
[0068]在圖4的例子中，系數(shù)是按照音頻信號的采樣頻率fs設(shè)定的。結(jié)果，能夠按照音頻信號的采樣頻率fs，設(shè)定適當(dāng)?shù)南禂?shù)。不一定必須按照音頻信號的采樣頻率fs設(shè)定系數(shù)。例如，原始音頻信號的采樣頻率可被再采樣為某個頻率，可以只保存與再采樣的頻率對應(yīng)的系數(shù)。另外，每次可根據(jù)音頻信號的采樣頻率，以及二維I