CN101753112A - 音量校正装置、音量校正方法、音量校正程序以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种音量校正装置，其包括：第一成分增益控制单元，其用于控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出第一成分主体信号；第一成分增益控制信号发生器，其用于产生第一成分增益控制信号，以便第一成分增益控制单元以第一增益控制方式控制第一成分主体信号的增益；以及其它成分输出单元，其用于以不同于第一增益控制方式的第二增益控制方式输出输入音频信号的第一成分以外的其它音频成分。根据本发明的上述实施方式，由于以不同增益控制方式输出第一成分主体信号以及第一成分以外的其它成分音频信号，故在输入音频信号的等级变化很大的等级变化点处的音量等级的抖动不显著，从而减少了不舒服的感觉。

Description

音量校正装置、音量校正方法、音量校正程序以及电子设备

相关文件的交叉引用

本申请包含与2008年12月5日向日本专利局提交的日本专利申请JP2008-310901中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及适用于诸如电视广播接收机等电子设备的声音输出单元中的音量校正装置、音量校正方法以及音量校正程序。

背景技术

当切换由电视广播接收机接收的广播频道时，或者当在视听(AV)系统的AV中心中切换多个输入装置时，由于内容之间的等级差，输出音量可能改变很大。

这种情况下，用户有必要使用遥控器等调节音量，以便获得其优选的音量，于是会发觉很麻烦。

即使是相同的内容(例如，在相同广播频道上或者处于相同广播节目期间)，输出音量会随着广告(CM，Commercial Message)中断或者场景之间的变化而变化，从而令人感觉不舒服。

为解决上述问题，已经提出了各种音量校正技术。作为其中一种示例，使用AGC(自动增益控制)的音量控制方法广为人知。

图28是表示使用AGC的音量校正器的配置的框图。在图28所示的示例中，对左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR的音量进行校正。

在该示例中，将左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR提供给变化增益放大器1L与1R，基于增益控制信号对变化增益放大器1L与1R的增益可变地进行控制。

由加法器2将左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR彼此相加。从加法器2相加得到的输出信号通过放大器3使增益减半，并随后提供给平均等级检测器4，且由平均等级检测器4检测相加后的输出信号的平均等级。

将由平均等级检测器4检测出的平均等级提供给增益控制信号发生器5。增益控制信号发生器5对来自平均等级检测器4的平均等级与预定的基准等级进行比较，使用该比较结果以产生增益控制信号，从而使得两个等级之间的差为零，并将产生的增益控制信号提供给可变增益放大器1L与1R。

在可变增益放大器1L与1R中，基于来自增益控制信号发生器5的增益控制信号对增益可变地进行控制。这种情况下，由可变增益放大器1L与1R对左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR的增益进行控制，使得来自加法器2的相加后的输出信号的平均等级等于基准等级。

因此，通过将小声音调大以及将大声音调小，将从可变增益放大器1L与1R获得的左右两个声道的输出音频信号SoL与SoR自动校正到恒定的音量等级。

包括使用AGC的音量校正方法在内，还提出了各种音量校正方法。例如，日本专利3321820号公开了一种将音量控制于恒定范围的方法，该方法是当输入大的声音等级时，通过控制压缩器，从而使输出声音等级调整为小于输入声音等级。

发明内容

上述音量校正方法是通过监测整个音频信号的等级进行音量控制的方法。例如，在AGC方法中，当使用整个音频信号的平均等级作为基准进行音量控制(增益控制)时，对所有的音频信号都进行音量控制，从而，可使大声音调到听不见或者可使小声音调到听得见。

然而，例如当接收电视广播进行频道切换时，当在AV中心切换多个输入装置时，以及当CM中断或者场景改变时，在切换或变化的之前和之后的音频信号中会出现大的差异。

这样，当输入音频信号的等级变化很大时，难以完全抑制在等级变化点处的音频信号增益的急剧变化，且输出音量等级在等级变化点处抖动，从而给收听者以不舒服的收听感觉。

具体地，在上述音量校正方法中，由于对整个音频信号的增益一律进行控制，存在着由于在急剧变化点处的音量等级的抖动显著而引起的感觉不舒服的问题。

本发明期望提供一种音量校正装置及音量校正方法，即使当输入音频信号的等级变化很大时，所述装置和方法可以通过使输出音量等级在等级变化点处的抖动不显著，从而可以降低不舒服的感觉。

根据本发明的实施方式，提供了一种音量校正装置，其包括：第一成分增益控制装置，其用于控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出第一成分主体信号，该第一成分主体信号包含作为主体成分的所述多个音频成分的一部分；第一成分增益控制信号产生装置，其用于产生第一成分增益控制信号，以便第一成分增益控制装置能够以第一增益控制方式控制第一成分主体信号的增益；以及其它成分输出装置，其用于以不同于第一增益控制方式的第二增益控制方式输出输入音频信号的第一成分以外的其它音频成分。

根据该配置，例如，对输入音频信号的第一成分主体信号进行与保持输出等级恒定的以往控制相同的增益控制，而以不同的增益控制方式对第一成分以外的其它成分进行控制并输出。

因此，在第一成分主体信号中，类似于以往情况，输出音量等级在输入音频信号的等级变化很大的等级变化点处出现抖动。然而，可以使第一成分以外的其它成分不出现音量等级的抖动。

因此，当使增益控制后的第一成分主体信号与第一成分以外的其它成分音频信号在听觉上再现时，由于其听觉上的合成，第一成分主体信号的音量等级的抖动被第一成分以外的其它成分音频信号的再现声音掩盖。因此，在等级变化点处音量等级的抖动不显著，从而减少了不舒服的感觉。

当通过将增益控制后的第一成分主体信号叠加到第一成分以外的其它成分音频信号上所获得的音频信号被输出为音量校正后的音频输出信号时，由于相同的掩盖操作，在等级变化点处的音量等级的抖动不显著，从而减少了不舒服的感觉。

根据本发明的上述实施方式，由于以不同增益控制方式输出第一成分主体信号以及第一成分以外的其它成分音频信号，故在输入音频信号的等级变化很大的等级变化点处的音量等级的抖动不显著，从而减少了不舒服的感觉。

附图说明

图1是表示根据本发明的第一实施方式的音量校正装置的框图。

图2是表示采用了根据本发明的第一实施方式的音量校正装置的电子设备的示例的框图。

图3A～3F是表示根据本发明的第一实施方式的音量校正装置的运行的波形图。

图4是表示根据图1所示的第一实施方式的集中取向信号发生器的配置的框图。

图5是表示根据图1所示的第一实施方式的集中取向信号发生器的另一配置的框图。

图6是表示图5所示的集中取向信号发生器的部分配置的框图。

图7A与7B是表示图6所示的配置的单元的图解。

图8是表示图6所示的配置的单元的图解。

图9是表示图6所示的配置的单元的图解。

图10是表示图6所示的配置的单元的图解。

图11是表示图6所示的配置的单元的图解。

图12是表示图6所示的配置的单元的图解。

图13是表示图6所示的配置的单元的图解。

图14是表示根据本发明的第二实施方式的音量校正装置的框图。

图15是表示根据本发明的第二实施方式的现场声音等级校正增益发生器的第一配置示例的框图。

图16是表示现场声音等级校正增益发生器的第一配置示例的图解。

图17是表示现场声音等级校正增益发生器的第一配置示例的运行流程的流程图。

图18A～18F是表示根据本发明的第二实施方式的采用了现场声音等级校正增益发生器的第一配置示例的音量校正装置的运行的波形图。

图19是表示根据本发明的第二实施方式的变化示例的采用了现场声音等级校正增益发生器的第一配置示例的音量校正装置的框图。

图20是表示根据本发明的第二实施方式的现场声音等级校正增益发生器的第二配置示例的框图。

图21A～21F是表示根据本发明的第二实施方式的采用了现场声音等级校正增益发生器的第二配置示例的音量校正装置的运行的波形图。

图22是表示根据本发明的第二实施方式的现场声音等级校正增益发生器的第三配置示例的框图。

图23A～23F是表示根据本发明的第二实施方式的采用了现场声音等级校正增益发生器的第三配置示例的音量校正装置的运行的波形图。

图24是表示根据本发明的另一实施方式的音量校正装置的框图。

图25是表示根据本发明的另一实施方式的音量校正装置的框图。

图26是表示根据本发明的另一实施方式的音量校正装置的框图。

图27是表示采用了根据本发明的实施方式的音量校正装置的另一电子设备的图。

图28是表示以往的音量校正装置的框图。

具体实施方式

下面，参照附图描述根据本发明的优选实施方式的音量校正装置。在所述实施方式中，音量校正装置用作电视广播接收机的音频输出单元。

即，图2是表示电视广播接收机的配置的框图。图2所示的电视广播接收机包括控制单元10，该控制单元10包括微型计算机。遥控器接收器11连接于控制单元10。遥控器接收器11接收来自遥控器发射器12的遥控信号，并将所接收的遥控信号提供给控制单元10。控制单元10对应于所接收的遥控信号进行处理控制。

控制单元10将控制信号提供给电视广播接收机的构成单元，并进行接收电视广播信号、再现电视广播信号的视频以及再现音频的处理。

调谐器单元13从电视广播信号中选择并提取广播频道的信号，该信号是通过对应于用户的遥控操作并从控制单元10提供的频道选择控制信号来指定的。调谐器单元13从选定并提取出的广播频道的信号中解调并解码视频信号以及音频信号，将视频信号提供给视频信号处理器14，并将音频信号提供给音频信号处理器15。

视频信号处理器14在控制单元10的控制下对视频信号进行预定的处理，并将处理后的视频信号经由显示控制器16提供给例如包括LCD(液晶显示)的显示单元17。因此，显示单元17上会显示所选定的广播频道的广播节目的图像。

音频信号处理器15在控制单元10的控制下对音频信号进行预定的处理。在本实施方式中，音频信号处理器15从来自调谐器单元13的音频信号中产生左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR，并将处理后的音频信号SiL与SiR提供给音量校正器18。

音量校正器18是应用了根据本实施方式的音量校正装置的单元。输入音频信号SiL与SiR进行如下所述的音量校正，并作为输出音频信号SoL与SoR输出。将来自音量校正器18的输出音频信号SoL与SoR提供给扬声器19L与19R，并被再现为声音。因此，所选定的广播频道的广播节目的声音从扬声器19L与19R输出。

下面作为音量校正器18描述根据本实施方式的音量校正装置。

根据第一实施方式的音量校正装置

图1是表示作为根据本发明的第一实施方式的音量校正装置的音量校正器18的整个配置的框图。

在第一实施方式中，输入音频信号是左右两个声道的输入音频信号。第一成分主体信号是左右两个声道的输入音频信号中包含作为主体成分的语音成分的信号(下面，称为“声主体信号”)。第一成分以外的其它音频成分是左右两个声道的输入音频信号的声主体信号以外的所谓现场声音。包含作为主体成分的现场声音成分的信号下面称作“现场声音主体信号”。

如图1所示，在第一实施方式中，将左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR提供给分离单元20，分离单元20分离出声主体信号与现场声音主体信号。分离单元20在该示例中包括集中取向信号检测器21以及两个减法器22与23。

将左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR提供给集中取向信号检测器21，且集中取向信号检测器21检测出在左右声道之间取向于中央处的声主体信号Sv作为集中取向信号。将由集中取向信号检测器21所检测出的声主体信号Sv提供给减法器22与23。

减法器22从左声道音频信号SiL中减去声主体信号Sv以得到左声道现场声音主体信号SsL。减法器23从右声道音频信号中SiR减去声主体信号Sv以得到右声道现场声音主体信号SsR。

这样，分离单元20从两个声道的输入音频信号SiL与SiR中分离出声主体信号Sv以及左右声道的现场声音主体信号SsL与SsR。

将来自分离单元20的声主体信号Sv经由作为第一成分增益控制装置的示例的可变增益放大器24提供给加法器27与28，同时还提供给语音等级校正增益发生器30。

在该示例中，语音等级校正增益发生器30包括平均等级检测器31与增益控制信号发生器32。平均等级检测器31检测声主体信号Sv的平均等级，并将所检测的平均等级提供给增益控制信号发生器32。

增益控制信号发生器32产生增益控制信号Gv(语音等级校正增益值)，以将声主体信号Sv的平均等级变成预定的基准等级。增益控制信号发生器32将所产生的增益控制信号Gv提供给可变增益放大器24。

因此，在可变增益放大器24中对增益进行控制，由于增益控制信号Gv，使得即使当声主体信号的等级Sv变化很大时，声主体信号的平均等级仍为恒定等级(基准等级)。这样，从可变增益放大器24输出的校正后的声主体信号Svc的输出等级自动调整到恒定等级。将调整到恒定等级的校正后的声主体信号Svc提供给加法器27与28。

另一方面，将来自减法器22的左声道现场声音主体信号SsL经由放大器25提供给加法器27，放大器25的增益为等级不变的“1”。将来自减法器23的右声道现场声音主体信号SsR经由放大器26提供给加法器28，放大器26的增益为等级不变的“1”。

加法器27将左声道现场声音主体信号SsL叠加到校正后的声主体信号Svc，并将音量校正后的左声道输出音频信号SoL输出为叠加后的输出。

加法器28将右声道现场声音主体信号SsR叠加到校正后的声主体信号Svc，并将音量校正后的右声道输出音频信号SoR输出为叠加后的输出。

例如，假设来自集中取向信号检测器21的声主体信号Sv以及现场声音主体信号SsL或者SsR具有图3A与3B所示的等级变化。

这种情况下，可变增益放大器24中的语音等级校正增益如图3C所示，该语音等级校正增益基于来自语音等级校正增益发生器30的增益控制信号Gv。因此，来自可变增益放大器24的校正后的声主体信号Svc变成图3E所示的恒定等级的信号。

另一方面，在该示例中，如图3F所示，由于现场声音主体信号SsL与SsR通过放大器25与26以图3D所示的固定增益“1”而保持于不变等级，故放大器25与26的输出信号具有如图3B所示的相同等级变化。

这样，以第一增益控制方式对作为输入提供给加法器27与28的声主体信号Svc进行增益校正，从而使输出等级保持恒定。因此，如“发明内容”部分所述，当输入音频信号SiL与SiR在等级上变化很大时，音量等级在等级变化点处可能会抖动。

另一方面，在该示例中，通过第二增益控制方式，以固定增益“1”使作为另一输入至加法器27与28的左声道现场声音主体信号SsL与右声道现场声音主体信号SsR保持于不变等级。因此，保持了输入音频信号最初的等级变化，但不会出现由第一增益控制方式中的增益控制造成的音量等级的抖动。

因此，在来自加法器27与28的左右声道的输出音频信号SoL与SoR中，校正后的声主体信号Svc的音量等级中的抖动被左声道现场声音主体信号SsL与右声道现场声音主体信号SsR所掩盖。因此，声主体信号Svc的音量等级的抖动不显著，从而降低了给收听者造成的不舒服的感觉。

根据本实施方式，通过迅速地将声主体信号变换到适当的等级，可以保持语音等级的恒定感觉，从而容易收听诸如讲演等语音。在第一实施方式中，由于现场声音主体信号的最初等级通过增益“1”而未变换，于是真实感觉保持恒定，故降低了由于等级变换造成的不舒服的感觉，从而实现了自然的等级变换。

特别是当声主体信号的等级变化小时，第一实施方式很有效。

在该示例中，由于音频信号由左右两个声道扬声器再现，故设有加法器27与28。然而，当不仅设有左右两个声道扬声器，还设有中央声道扬声器时，可将校正后的声主体信号提供给中央声道扬声器，并将放大器25与26的输出音频信号提供给左右两个声道扬声器。这种情况下，由于中央声道扬声器的输出声音与左右两个声道扬声器的输出声音在声学上合成，故由于第一增益控制方式中的增益控制造成的音量等级的抖动被掩盖且因此不显著。

[集中取向信号检测器的配置]

<第一示例>

图4是表示该示例的集中取向信号检测器21的第一配置示例的图。在该示例中，集中取向信号检测器21包括加法器211与具有固定增益“0.5”的放大器212。

在集中取向信号检测器21中，由加法器211将左右声道的输入音频信号SiL与SiR相加，并从放大器212输出相加后的输出信号。放大器212的输出信号为声主体信号Sv。

在第一示例中，声主体信号Sv的平均值等于左右输入音频信号SiL与SiR相加后的信号的平均值。语音等级校正增益发生器30产生增益控制信号Gv，使得声主体信号Sv的平均等级为恒定等级。因此，在第一示例中，语音等级校正增益发生器30产生增益控制信号Gv，使得左右声道输入音频信号SiL与SiR相加后的信号、即输入音频信号的总等级为恒定等级。

<第二示例>

图5是集中取向信号检测器21的第二配置示例。在第二示例中，第一示例的输出不是以不变的等级输出，但获得了比第一示例的输出具有更朝向中央的成分的信号。

在该示例中，集中取向信号检测器21不光包括第一示例中的加法器211以及具有固定增益“0.5”的放大器212，还包括增益调节放大器213与集中取向比检测器214。

在该示例的集中取向信号检测器21中，将放大器212的输出信号提供给增益调节放大器213，且增益调节放大器213的输出信号为声主体信号Sv。

在该示例的集中取向信号检测器21中，还将左右声道的输入音频信号SiL与SiR提供给集中取向比检测器214。集中取向比检测器214产生增益控制信号Gat，以用于根据取向于中央的信号与整个输入音频信号的比来控制增益调节放大器213的增益。

由于通过来自集中取向比检测器214的增益控制信号Gat对增益调节放大器213的增益进行控制，故声主体信号Sv包含对应于放大器212的输出中取向于中央的比率的信号成分。即，第二示例中的声主体信号Sv是包含比第一示例更取向于中央的信号成分的信号。

集中取向比检测器214可具有图6所示的配置。

即，集中取向比检测器214包括带限滤波器2141与2142、取向检测器2143、取向分布测量器2144以及中央增益控制信号发生器2145。

例如，由带限滤波器2141与2142从输入到集中取向比检测器214的左右两个声道的输入音频信号SiL与SiR中将频带中诸如低频带成分等几乎不会产生取向感觉的成分去除。

将频带受带限滤波器2141与2142限制的两个声道的输入音频信号SiL与SiR提供给取向检测器2143。当基于频带受限制的两个频道的输入音频信号SiL与SiR的等级对每个预定周期检测取向时，取向检测器2143检测两个频道的输入音频信号SiL与SiR的取向。

即，取向检测器2143对频带被限制到每个预定的采样周期的两个频道的输入音频信号SiL与SiR的等级(振幅)进行采样。在该示例中，取向检测器2143检测在最后的采样时刻的取向作为当前时刻的取向。

这种情况下，取向检测器2143使用输入音频信号SiL与SiR在最后的采样时刻以及之前的采样时刻的等级检测最后的采样时刻的取向。

当两个频道的输入音频信号SiL与SiR为数字音频信号时，可将采样周期设置为等于数字音频信号的采样周期。采样周期可能不等于数字音频信号的一个采样周期，而是可以设置为等于多个采样周期。当取向检测器2143的输入音频信号为模拟信号时，可在取向检测器2143的输入级将模拟信号转换为数字音频信号。

下面参照图7A与7B描述取向检测器2143中检测取向的方法。图7A与7B表示坐标空间，其中X轴表示左声道音频信号SiL的振幅而Y轴表示右声道音频信号SiR的振幅。

取向检测器2143在每个采样周期中的取向检测时刻得到两个频道的输入音频信号SiL与SiR的等级，并在图7A与7B所示的坐标空间中绘制对应的坐标点，如P1、P2、P3以及P4。在该示例中，P4是最后的检测时刻的坐标点。

当由y＝k·x(其中k是常量)表达的直线(通过X轴与Y轴的交点Z的直线)绕交点Z旋转±90°时，即，当改变常量k时，取向检测器2143计算常量k为多少(倾角为多少)时绘制的坐标点P1、P2、P3以及P4最接近于直线。即，取向检测器计算能使从具有不同常量k的直线到坐标点P1、P2、P3以及P4的距离Da1、Da2、Da3以及Da4或者距离Db1、Db2、Db3以及Db4的总和最小的直线的常量k。

取向检测器2143将对应于所计算出的直线的常量k的倾角设置为待检测的当前时刻的取向。在图7A与7B的示例中，所检测的取向处于这样的状态，即在所述状态中，X轴、即左声道的取向(左方向)的角度为0°，且关于X轴的角度θ(下面，称为“取向角度”)为取向角度。

在图7A的坐标点P1、P2、P3以及P4的示例中，取向角度检测为θa。在图7B的坐标点P1、P2、P3以及P4的示例中，取向角度检测为θb。

在本实施方式中，取向检测器2143针对在当前时刻(在最后的采样时刻)的两个频道的输入音频信号的等级与在先前的采样时刻的两个频道的输入音频信号的等级不使用相同的权重。在本实施方式中，取向检测器2143针对在最接近于当前时刻的采样时刻的两个频道的输入音频信号的等级使用较大的权重。

因此，如图8所示，取向检测器2143采用如下所述的指数曲线特征的时间窗口WD1，所述指数曲线特征为：随着时间接近于当前时刻(在该示例中为最后的采样时刻tn)，针对两个频道的输入音频信号的等级的采样值的权重变大。

在上面描述中，用于处理信号的时刻的当前时刻被设定为最后的采样时刻(最后的采样时刻)。然而，可在可变增益放大器24以及放大器25与26的输入级设置用于延迟预定时间τ的延迟电路，且可将作为处理时刻的当前时刻设为通过将输入音频信号SiL与SiR延迟预定的时间τ而获得的时刻。

这种情况下，取向检测器2143也可使用作为处理时刻的当前时刻的未来的两个频道的输入音频信号SiL与SiR来检测取向。例如，在图7A与7B所示的示例中，作为处理时刻的当前时刻可设为P2或者P3。

这种情况下，使用具有图9所示的指数曲线特征的时间窗口WD2来替代时间窗口WD1。时间窗口WD2具有这样的指数曲线特征，即在作为处理时刻的当前时刻tp的权重最大，而随着远离当前时刻tp，也就是在过去和未来的方向上权重变小。

对当前时刻的两个频道的输入音频信号的等级可不加改变地使用，而不对过去和/或未来的采样时刻的两个频道输入音频信号SiL与SiR的等级加权。

这样，取向检测器2143可检测取向角度θ，取向角度θ表示在当前时刻的两个频道的输入音频信号SiL与SiR的取向。

然而，所检测的当前时刻的取向角度θ用于将一个时刻的输入音频信号的取向限定在一个方向，而不反映对应方向上的信号的强度。因此，在本实施方式中，考虑到这点，将在当前时刻由取向检测器2143检测的两个频道的输入音频信号SiL与SiR的取向的检测结果(取向角度θ)提供给取向分布测量器2144。

取向分布测量器2144在预定的时间间隔d内计算由取向检测器2143检测的所有取向中取向角度θ的分布，并测量在对应方向上两个频道的输入音频信号的取向具有何比率。

这种情况下，预定的时间间隔d选择为例如几毫秒到几百毫秒，且在该示例中为几十毫秒。在本实施方式中，取向分布测量器2144以与取向检测器2143的权重系数特征相同的方式，对由取向检测器2143以预定的时间间隔d检测出的取向角度θ进行加权。

即，取向分布测量器2144使用时间窗口WD3(见图10)进行加权操作，在时间窗口WD3中随着接近当前时刻tp(在该示例中为tp＝tn(最后的采样时刻))，权重指数地增加。

如上所述，为输入音频信号准备延时τ，且当将用于取向检测器2143中的加权的时间窗口设为与如图9所示相同时，取向分布测量器2144的时间窗口与如图9所示相同。这种情况下，时间间隔d是包括相对于当前时刻tp的未来与过去的时间间隔。取向可与未加权的值使用。

图11是表示取向分布P(θ)的示例的图，该取向分布P(θ)是由取向分布测量器2144计算出的取向角度θ的分布，其中横轴表示关于X轴(左声道取向)的取向角度θ，而纵轴表示每个取向角度的出现频率(＜1)。在本实施方式中，当计算在所有取向角度θ处的取向分布P(θ)的总和时，产生的分布使得总和为1，即∑P(θ)＝1。

取向角度θ与音频信号的取向的关系如图12所示。图12所示的前、左以及右是基于收听者确定的方向。

这样，在当前时刻(当前取样时刻或者当前采样时刻：处理时刻)从取向分布测量器2144获得图11所示的关于取向分布P(θ)的信息。

将关于取向分布P(θ)的信息提供给中央增益控制信号发生器2145。中央增益控制信号发生器2145基于由取向分布测量器2144计算出的取向分布P(θ)产生中央增益控制信号，随着信号更取向于中央，使得增益变大，反之则使增益变小。

中央增益控制信号发生器2145包括未图示的增益表存储器。增益表存储器预先存有用于产生提供给增益调节放大器213的增益控制信号的增益表信息K(θ)。

增益表信息K(θ)具有这样的增益特征，其中对所有取向角度(-45°～135°)的中央取向进行加权。图13表示增益表信息K(θ)的示例。

即，在该示例的增益表信息K(θ)中，如图13所示，在前方(中央方向：θ＝45°)增益为最大值“1”。在从中央方向向左倾斜的取向角度范围(0°～45°)和从中央方向向右倾斜的取向角度范围(45°～90°)，通过设置增益特征使得增益随着偏离中央方向而变小。

中央增益控制信号发生器2145计算在所有取向角度上的增益表信息K(θ)的增益值与关于取向分布P(θ)的信息的乘积的总和，所述关于取向分布P(θ)的信息由取向分布测量器2144计算得出。

即，中央增益控制信号发生器2145通过Gat＝∑(K(θ)×P(θ))产生增益控制信号Gat。

将中央增益控制信号发生器2145如此产生的增益控制信号Gat作为集中取向比检测器214的输出，提供给增益调节放大器213。

因此，从增益调节放大器213获得包括比在第一示例中进一步取向于中央的信号成分的声主体信号Sv。

集中取向信号检测器21不限于上述的第一示例与第二示例。

根据第二实施方式的音量校正装置

上述第一实施方式采用现场声音主体信号的音量未进行校正的增益控制方式。然而，例如，当由于频道的切换而使输入音频信号的等级变化大时，优选的是随着声主体信号对现场声音主体信号的增益进行控制。本发明的第二实施方式可以应对这种情况。

在下述第二实施方式中，类似于第一实施方式，将音量校正装置应用于图2所示的电视广播接收机的音量校正器18。

图14是表示根据第二实施方式的音量校正器18的整个配置的框图。在图14中，以相同的附图标记和符号对与根据图1所示的第一实施方式的音量校正器18相同的元件进行标记。

在第二实施方式中，作为对第一实施方式中具有固定增益的放大器25与26的替代，为来自加法器22与23的左右声道现场声音主体信号SsL与SsR配备了可变增益放大器250与260。

在第二实施方式中，不光设有第一实施方式中的语音等级校正增益发生器30，还设有产生现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs(现场声音等级校正增益值)的现场声音等级校正增益发生器40。

将来自现场声音等级校正增益发生器40的增益控制信号Gs提供给可变增益放大器250与260，以便以与声主体信号Sv的增益控制方式不同的增益控制方式控制左右现场声音主体信号SsL与SsR的增益。

现场声音等级校正增益发生器40从语音等级校正增益发生器30接收增益控制信号Gv，基于增益控制信号Gv进行处理，并产生用于校正现场声音主体信号的增益的增益控制信号Gs。

由于对增益控制信号Gv要额外进行一些处理，故使用增益控制信号Gv的用于声主体信号Sv的增益控制方式不同于使用增益控制信号Gs的用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制方式。

然而，这种情况下，使用增益控制信号Gs的用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制方式并不立即跟随输入音频信号的大的等级变化。即，在第二实施方式中，类似于第一实施方式，用于声主体信号Sv的增益控制方式立即地跟随输入音频信号的等级变化并保持输出等级恒定。然而，不同于上述增益控制方式，用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制方式具有不立即跟随输入音频信号的大的等级变化的特征。

第二实施方式中用于处理声主体信号Sv的配置与第一实施方式的相同。因此，以使输出等级保持恒定的第一增益控制方式对作为输入提供给加法器27与28的声主体信号Svc的增益进行校正。因此，如“发明内容”中所述，当输入音频信号SiL与SiR等级变化大时，在等级变化点处可能出现音量等级的抖动。

另一方面，在第二实施方式中，由可变增益放大器250与260以不同于第一增益控制方式的第二增益控制方式对左右声道现场声音主体信号SsL与SsR的增益进行控制，并将由此产生的信号提供给加法器27与28。在本实施方式中，用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制方式具有不会立即跟随输入音频信号的大的等级变化的特征。

因此，在现场声音主体信号中会不出现由于第一增益控制方式的增益控制造成的在声主体信号的等级剧变点处的音量等级的抖动。

因此，来自加法器27与28的左右声道输出音频信号SoL与SoR中，校正后的声主体信号Svc的音量等级的抖动被左声道与右声道现场声音主体信号SsL与SsR所掩盖。因此，声主体信号Svc的音量等级的抖动不显著，从而减少了给收听者的不舒服的感觉。

[现场声音等级校正增益发生器的配置]

<第一示例>

当输入音频信号的等级变化或者声主体信号Sv的等级变化大，且仅声主体信号Sv的输出等级通过增益控制被变换到恒定等级时，最初的输入音频信号的平衡可能变差，从而产生不舒服的感觉。

第一示例的目的是要改善上述问题。图15是表示第一示例中现场声音等级校正增益发生器40的配置的图。在第一示例中，现场声音等级校正增益发生器40包括增益值转换表单元41。

增益值转换表单元41用于接收声主体信号Sv的增益控制信号Gv作为输入信号，并输出现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs，并包括增益值转换表存储器(未图示)。

图16是表示存储于增益值转换表单元41的增益值转换表存储器中的增益值转换表信息的示例的图。

当声主体信号Sv的等级变化小时或者当整个输入音频信号(使用第一示例的集中取向信号检测器21)的等级变化小时，基于增益控制信号Gv的语音等级校正增益值在大约Gv＝1处不会变化很大。

这种情况下，现场声音主体信号与声主体信号的平衡不会偏离最初的输入音频信号很大，且不会产生不舒服的感觉。因此，在小的等级变化范围中，类似于第一实施方式，可以以固定增益“1”从放大器输出现场声音主体信号SsL与SsR。

因此，图16所示的示例中，在0.75≤Gv≤1.25的范围内，用于现场声音主体信号的增益控制信号Gs设为增益值Gs＝1。

在该示例中，当输入音频信号的等级变化或者声主体信号Sv的等级变化从小的等级变化范围偏离时，通过以相对于增益控制信号Gv的预定比率跟随等级变化，从而对现场声音主体信号SsL与SsR的增益进行控制。

即，在图16所示的示例中，在输入等级大的Gv＜0.75的范围中，基于增益控制信号Gv，以Gs/Gv＝k1(＝1/0.75)的关系输出现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs。

在输入等级小的Gv＞1.25的范围中，基于增益控制信号Gv，以Gs/Gv＝k2(＝2/2.5)的关系输出现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs。

因此，即使当语音等级校正增益变化很大时，现场声音等级校正增益仍以恒定比率跟随语音等级校正增益。因此，可以避免现场声音主体信号等级相对于声主体信号等级的平衡被严重恶化。因此，即使当等级变化大时，仍可以实现自然的等级变换。

增益值转换表单元41可使用声主体信号Sv的增益控制信号Gv的值作为增益值转换表存储器的读取地址输入，读取对应的现场声音主体信号的增益控制信号Gs，并输出所读取的增益控制信号。

增益值转换表单元41可由使用软件操作的功能装置构成。图17表示这种情况下的软件操作的流程图的示例。

增益值转换表单元41检测用于输入的声主体信号的增益控制信号Gv的增益值(步骤S101)。然后，判断增益值Gv是否满足Gv＜0.75(步骤S102)。当判断出满足Gv＜0.75时，通过Gs＝k1×Gv的操作来计算现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs(步骤S103)。

当步骤S102中判断出不满足Gs＜0.75时，判断是否满足Gv＞1.25(步骤S104)。当判断出满足Gv＞1.25时，通过Gs＝k2×Gv的操作来计算现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs(步骤S105)。

当步骤S104中判断出不满足Gv＞1.25时，就检测出满足0.75≤Gv≤1.25，并设置Gs＝1(步骤S106)。

在步骤S103、S104与S106之后，重复从步骤S101的上述处理。

上述增益的数值仅为示例，且增益不限制于所述数值。在大约Gv＝1的小等级变化范围中，即，在α≤Gv≤β的范围中，本示例中设置1-α＝β-1，但也可以满足1-α≠β-1。

Gv＜α的范围中的比值k1以及Gv＞β的范围中的比值k2仅为举例，且可设置k1＝k2。

参照图18A～18F所示的信号波形的时序图描述第一示例中的音量校正处理。

图18A～18F类似于用于描述第一实施方式的图3A～3F。即，当声主体信号Sv与现场声音主体信号SsL或者SsR具有18A与18B所示的等级变化时，基于增益控制信号Gv的用于声主体信号Sv的语音等级校正增益与图18C所示的相同。

由增益控制信号Gv对可变增益放大器24的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器24的校正后的声主体信号Svc是如图18E所示的具有相同恒定等级的信号。

在该示例中，如上所述，基于增益控制信号Gv，现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs产生为与图18D所示的相同。

由增益控制信号Gs对可变增益放大器250与260的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器250与260的校正后的现场声音主体信号SsLc与SsRc与图18F所示的相同，所述校正后的现场声音主体信号SsLc与SsRc是通过控制图18B所示的现场声音主体信号SsL与SsR的增益获得的。

从上面的描述可清楚地看到，当输入音频信号或者声主体信号的等级变化大时第一示例是有效的，且当输入音频信号或者声主体信号Sv的等级变化小时可应用第一实施方式。

因此，可以考虑采用这样一种配置，这种配置可以通过检测输入音频信号的等级变化，然后根据检测结果自动切换现场声音主体信号的增益控制方式。

图19表示了这种情况的配置。如图19所示，提供了检测左右两个输入音频信号SiL与SiR的整个等级变化的等级变化检测器29。

该示例的现场声音等级校正增益发生器40具有这样的方式：可变增益放大器250与260类似于第一实施方式对现场声音主体信号具有固定增益“1”，以及类似于第二实施方式对增益进行控制。

等级变化检测器29将左右两个声道输入音频信号SiL与SiR相加，检测相加后的信号的等级变化，并根据检测结果将切换控制信号SW提供给现场声音等级校正增益发生器40。

当检测出的等级变化处于预定的小等级范围内时，等级变化检测器29将表示可变增益放大器250与260的增益值被设为固定增益“1”的方式的切换控制信号SW提供给现场声音等级校正增益发生器40。

当检测出的等级变化在小等级范围外时，等级变化检测器29将表示将增益控制信号Gs提供给可变增益放大器250与260的方式的切换控制信号SW提供给现场声音等级校正增益发生器40。

因此，在图19所示的示例中，当输入音频信号的等级变化大时，自动设置为第二实施方式的方式，从而避免了第一实施方式所存在的问题。

<第二示例>

在第二示例中，对现场声音主体信号SsL与SsR，不是以类似于第一实施方式或者第一示例的固定增益进行控制，而是以声主体信号Sv的增益控制进行控制。因此，整个平衡被设为最初的输入音频信号的平衡，从而再现自然的声音。

图20是表示第二示例中的现场声音等级校正增益发生器40的配置f的图。在第二示例中，现场声音等级校正增益发生器40包括延时常数处理器42。

即，在第二示例中，延时常数处理器42对用于声主体信号Sv的增益控制信号Gv进行延时常数处理，并产生用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs。即，可获得具有延迟地跟随语音等级校正增益的延时特性的现场声音等级校正增益。

参照图21A～21F所示的信号波形的时序图描述第二示例中的音量校正处理。

图21A～21F类似于用于描述第一示例的图18A～18F。即，当声主体信号Sv与现场声音主体信号SsL或者SsR具有图21A与21B所示的等级变化时，基于增益控制信号Gv的用于声主体信号Sv的语音等级校正增益与图21C所示的相同。

由增益控制信号Gv对可变增益放大器24的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器24校正后的声主体信号Svc是如图21E所示的具有相同恒定等级的信号。

另一方面，在第二示例中，对图21C所示的增益控制信号Gv进行延时常数处理，于是，用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs以如图21D所示的延时特性变化，其中，增益值具有预定的时间常数。

由增益控制信号Gs对可变增益放大器250与260的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器250与260的校正后的现场声音主体信号SsLc与SsRc与图21F所示的相同。

根据第二示例，在声主体信号Sv急剧地变换到恰当的等级的瞬间，现场声音等级校正增益不变化且实时感觉保持恒定。由于带延迟地对现场声音主体信号SsL与SsR的等级缓慢地进行校正，在等级变化点处的大的等级变化造成的不舒服的感觉可以通过增益控制来降低。因此，可以实现自然的等级变换。由于声主体信号Sv与现场声音主体信号SsL与SsR的平衡会合到最初的输入音频信号的平衡，故可以实现更自然的自动音量校正。

<第三示例>

在第二示例中，对现场声音主体信号SsL与SsR进行增益控制以与声主体信号Sv的增益控制相对应。因此，当用于声主体信号Sv的校正增益变得非常大或者非常小时，用于现场声音主体信号SsL与SsR的校正增益就会跟随这种变化。

第三示例是第二示例的变化示例，并用于改善上述问题。

图22表示根据第三示例的现场声音等级校正增益发生器40的配置，且不光包括延时常数处理器42，还包括上限校正增益发生器43与下限校正增益发生器44。

上限校正增益发生器43接收用于声主体信号Sv的增益控制信号Gv作为输入信号，并通过将所接收的增益控制信号Gv乘以预定的基准值Ku(Ku＞1)产生上限校正增益UL。在该示例中，基准值Ku设为Ku＝2。上限校正增益发生器43将产生的上限校正增益UL提供给延时常数处理器42。

下限校正增益发生器44接收用于声主体信号Sv的增益控制信号Gv作为输入信号，并通过将所接收的增益控制信号Gv乘以预定的基准值Kb(Kb＜1)产生下限校正增益BL。在该示例中，基准值Kb设为Kb＝0.5。下限校正增益发生器44将产生的下限校正增益BL提供给延时常数处理器42。

第三示例中的延时常数处理器42对输入的用于声主体信号Sv的增益控制信号Gv进行延时常数处理，并得到用于现场声音主体信号的增益控制信号Gs。然而，在第三示例中，延时常数处理器42监测上限校正增益UL与下限校正增益BL，并将增益控制信号Gs限制到满足“上限校正增益UL≥Gs≥下限校正增益BL”的条件表达式。

参照图23A～23F所示的信号波形的时刻图描述第三示例中的音量校正处理。

图23A～23F类似于用于描述第二示例的图21A～21F。即，当声主体信号Sv与现场声音主体信号SsL或者SsR具有图23A与23B所示的等级变化时，基于增益控制信号Gv的用于声主体信号Sv的语音等级校正增益与图23C所示的相同。

由增益控制信号Gv对可变增益放大器24的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器24的校正后的声主体信号Svc是如图23E所示的具有相同恒定等级的信号。

另一方面，在第三示例中，对图23C所示的增益控制信号Gv进行延时常数处理，且因此用于现场声音主体信号SsL与SsR的增益控制信号Gs以如图23D所示的延时特性变化，在所述延时特性中增益值具有预定的时间常数。如图23D所示，这种情况下的增益控制信号Gs限制到不大于上限校正增益UL且不小于下限校正增益BL。

即，如图23D所示，在从时刻t1到时刻t2的间隔中，增益控制信号Gs满足“上限校正增益UL≥Gs≥下限校正增益BL”的条件表达式，这与第二示例相同(图21D)。

然而，在时刻t2后，下限校正增益值BL大于时刻t2之前的值，于是，增益值Gs等于或者小于下限校正增益BL。因此，延时常数处理器42将增益值Gs设置为时刻t2时的下限校正增益BL，并使用下限校正增益BL作为开始点对增益控制信号Gv开始延时常数处理。

在图23A～23F所示的示例中，时刻t3之后，上限校正增益UL小于时刻t3之前的值，于是，增益值Gs等于或者大于上限校正增益UL。因此，延时常数处理器42将增益值Gs设置为时刻t3时的上限校正增益UL，并使用上限校正增益UL作为开始点对增益控制信号Gv开始延时常数处理。

由增益控制信号Gs对可变增益放大器250与260的增益进行控制。因此，来自可变增益放大器250与260的校正后的现场声音主体信号SsLc与SsRc与图23F所示的相同。

根据第三示例，现场声音主体信号的等级从声主体信号的等级偏离不大。因此，当语音等级变化大时，可以实现自然的等级变换。由于声主体信号Sv与现场声音主体信号SsL与SsR的平衡会合于最初的平衡，可以实现更自然的自动音量校正。

即使当用于声主体信号Sv的校正增益变得非常大或者非常小时，用于现场声音主体信号SsL与SsR的校正增益Gs限定于预定的等级范围，这有利于实现自然的自动音量校正。

在第三示例中，上限校正增益与下限校正增益都予以设置，但也可以设置其中一个用于限制增益等级范围。

在上面描述中，单独提供了现场声音等级校正增益发生器40的第一到第三示例以产生用于现场声音主体信号的增益控制信号Gs。然而，可在音量校正器18中设置并切换四种类型的示例，所述四种类型的示例即是现场声音等级校正增益发生器40的现场声音主体信号设有固定增益“1”的第一实施方式以及第一到第三示例。

作为切换方法，不仅可采用允许用户通过使用作为操作装置提供的切换操作单元手动切换类型的方法，还可采用下面的自动切换方法。

例如，可采用使用电视广播信号中所包括的EPG(电子节目向导)信息的自动切换方法。即，准备有这样的表格，表格中四种现场声音等级校正增益发生器40的最优方法与诸如戏剧、体育以及综艺等类型关联。然后，从电视广播信号检测EPG信息，检测广播节目的类型，且从四种方法中确定最优的现场声音等级校正增益产生方法并参照表格加以设置。

例如，用于从四种方法中指定最优现场声音等级校正增益产生方法的识别信息预先记录于DVD内容中。另一方面，DVD播放器存储识别信息与四种类型的现场声音等级校正增益产生方法的相互关系信息。当再现DVD内容时，DVD播放器从DVD中获取识别信息，并基于所得到的识别信息通过参照相互关系信息来确定应该使用哪种现场声音等级校正增益产生方法。

通过包括用于指定广播节目的现场声音等级校正增益产生方法的识别信息作为EPG信息的一部分，可以类似地判断对电视广播节目应该使用什么现场声音等级校正增益产生方法。

其它实施方式

[其它分离示例]

在第一与第二实施方式中，第一成分主体信号是声主体信号，且包含作为主体成分的其它成分的信号为现场声音主体信号。然而，本发明不限于该分离方法。例如，输入音频信号可以分成中频带成分与中频带成分以外的频带成分，且各成分的增益可以以彼此不同的第一增益控制方式与第二增益控制方式进行控制。

在上述实施方式中，音频信号包括左右两个声道的输入音频信号。然而，应对音量进行校正的音频信号可以是单耳的音频信号。

图24表示将输入音频信号分离的另一示例，其中，单耳的输入音频信号由所述频带分离。图24所示的示例采用第二实施方式。也可采用第一实施方式。

即，在图24所示的示例中的分离单元50中，将单耳的输入音频信号Si提供给带通滤波器51，带通滤波器51提取音频信号的中频带成分，以从中获取到仅包含音频信号的中频带成分的主体中频带信号Sm。将主体中频带信号Sm提供给可变增益放大器53。

将来自带通滤波器51的主体中频带信号Sm提供给减法器52，并从输入音频信号Si中减去该主体中频带信号Sm，从而得到输入音频信号Si的主体高频带与低频带成分信号Shl。将主体高频带与低频带成分信号Shl经由可变增益放大器54提供给加法器55。

在该示例中，将来自带通滤波器51的主体中频带信号Sm提供给中频带等级校正增益发生器56。中频带等级校正增益发生器56通过检测主体中频带信号Sm的平均等级并使用该平均等级作为基准等级，产生用于将主体中频带信号Sm的输出等级设置到恒定等级的增益控制信号Gm。增益控制信号Gm为中频带等级校正增益。

中频带等级校正增益发生器56将产生的增益控制信号Gm提供给可变增益放大器53，借以将增益控制为将主体中频带信号Sm的输出等级保持于恒定等级。

在该示例中，将由中间等级校正增益发生器56产生的增益控制信号Gm提供给高频带与低频带等级校正增益发生器57。类似于第二实施方式，高频带与低频带等级校正增益发生器57产生用于主体高频带与低频带信号的增益控制信号Ghl(高频带与低频带等级校正增益)。

类似于第二实施方式，高频带与低频带等级校正增益发生器57将产生的增益控制信号Ghl提供给可变增益放大器54以控制主体高频带与低频带信号Shl的增益。

这样，通过将主体中频带信号和主体高频带与低频带信号相加，从加法器55获得输出音频信号So，所述主体中频带信号以第一增益控制方式进行了增益校正，所述主体高频带与低频带信号以第二增益控制方式进行了增益校正。

因此，在图24所示的示例中，类似于上述实施方式，可以自动校正音量，使得由于增益控制造成的音量等级的抖动不显著。

作为将音频信号分离的示例，包括图24所示的示例在内，还可采用诸如将音频信号分离成高频带与低频带两个频带的方法等各种方法。作为两个信号成分的替代，还可将音频信号分成三个以上信号成分。这种情况下，可以以第一增益控制方式对三个以上信号成分的一个进行增益控制，且可以以第二增益控制方式对其它信号成分进行增益控制，或者以两个以上不同增益控制方式对其它信号成分进行增益控制。

[多声道]

音频信号可以是诸如5.1声道环绕音频信号的三个以上声道的多声道。在多声道中，输入音频信号被预先分离。当多声道中存在中央声道时，中央声道可用作上述实施方式中的声主体信号。

图25是示意性地表示当输入音频信号为5.1声道环绕音频信号时音量校正装置的配置的图。

在该示例中，将前左右声道音频信号FLi与FRi提供给可变增益放大器61与62。将后左右声道音频信号RLi与RRi提供给可变增益放大器63与64。将中央声道音频信号Ci提供给可变增益放大器65。将低频带音频信号LFE(低频效果)提供给可变增益放大器66。

将中央声道音频信号Ci提供给语音等级校正增益发生器67。语音等级校正增益发生器67具有与图14所示的语音等级校正增益发生器30相同的配置，并产生增益控制信号Gv。将由语音等级校正增益发生器67产生的增益控制信号Gv提供给中央声道可变增益放大器65。

将由语音等级校正增益发生器67产生的增益控制信号Gv提供给现场声音等级校正增益发生器68。现场声音等级校正增益发生器68具有与图14所示的现场声音等级校正增益发生器40相同的配置，其产生增益控制信号Gs。将由现场声音等级校正增益发生器68产生的增益控制信号Gs提供给除了中央声道以外的可变增益放大器61～64以及66。

音频信号Flo、FRo、RLo、RRo、Co以及LFo从可变增益放大器61～66得到，并从可变增益放大器61～66的扬声器输出。

在图25所示的示例中，基于增益控制信号Gv，以第一增益控制方式对5.1声道的输入音频信号FLi、FRi、RLi、RRi、Ci以及LFi中的中央声道音频信号Ci进行增益控制。另一方面，基于增益控制信号Gs，以不同于第一增益控制方式的第二增益控制方式对5.1声道的输入音频信号FLi、FRi、RLi、RRi、Ci以及LFi中的除了中央声道以外的音频信号进行增益控制。

5.1声道的输出音频信号Flo、FRo、RLo、RRo、Co以及LFo由单独的扬声器在声学上再现并在声学上合成，借以降低了由于第一增益控制方式造成的音量的抖动，从而不会造成不舒服的感觉。

在图25所示的示例中，基于增益控制信号Gs，对除了中央声道以外的音频信号全部以第二增益控制方式进行增益控制，但也可以按声道以不同增益控制方式进行增益控制。除了中央声道以外的音频信号可以分为两个或更多组，并可以按组以不同增益控制方式进行增益控制。

可以将5.1声道的多声道输入音频信号进行缩混(mixed down)，并可由两个扬声器以两个声道在声学上再现。这种情况下，第一实施方式或者第二实施方式可以应用于缩混后的两个声道的输入音频信号。

可以由图26所示的配置进行缩混，图26所示的配置中，使用5.1声道的输入音频信号中的中央声道的音频信号对增益进行控制。

图26是示意性地表示当缩混5.1声道环绕音频信号且以两个声道输出声音时的音量校正装置的配置的图。图26所示的示例应用于第二实施方式，但也可以应用于第一实施方式。

在图26所示的示例中，将5.1声道环绕音频信号FLi、FRi、RLi、RRi、Ci以及LFi提供给缩混单元71，并缩混成左右两个声道的音频信号Li与Ri。在该示例中，缩混单元71无任何变化地输出中央声道音频信号Ci。

将来自缩混单元71的左右两个声道输入音频信号Li与Ri提供给可变增益放大器72与73。将可变增益放大器72与73的输出信号提供给加法器77与78。

将来自缩混单元71的中央声道音频信号Ci提供给可变增益放大器74。将可变增益放大器74的输出信号提供给加法器77与78。加法器77与78输出两个频道的输出音频信号SoL与SoR。

将来自缩混单元71的中央声道音频信号Ci提供给语音等级校正增益发生器75。语音等级校正增益发生器75具有与图14所示的语音等级校正增益发生器30相同的配置，并产生增益控制信号Gv。将由语音等级校正增益发生器75产生的增益控制信号Gv提供给中央声道可变增益放大器74。

将由语音等级校正增益发生器75产生的增益控制信号Gv提供给现场声音等级校正增益发生器76。现场声音等级校正增益发生器76具有与图14所示的现场声音等级校正增益发生器40相同的配置，并产生增益控制信号Gs。将由现场声音等级校正增益发生器76产生的增益控制信号Gs提供给可变增益放大器72与73。

图26所示的示例具有与如上所述相同的优点。

[非实时处理]

在上述实施方式中，实时地检测音频输入信号的语音平均等级或者除语音以外的平均等级并对增益进行控制。然而，本发明不限于实时处理。

例如，用于记录于记录介质中的音频信号的增益控制信号Gv或者Gs可产生并记录为与记录信号相关联。这种情况下，当再现音频信号时，可以使用所记录的增益控制信号Gv或者Gs控制再现的音频信号的音量。

图27是表示本发明应用于在诸如硬盘或者DVD(数字多功能盘)的记录介质上记录电视广播信号的记录与再现设备的示例的框图。

图27所示的记录与再现设备80包括广播记录系统81、再现系统82、语音等级校正增益发生器83、控制单元84以及操作单元85。操作单元85例如包括遥控器收发器。控制单元84例如包括微型计算机并根据来自操作单元85的操作输入来控制记录与再现设备80的各个单元。

在图1所示的第一实施方式中，语音等级校正增益发生器83包括集中取向信号检测器21和语音等级校正增益发生器30。在图14所示的第二实施方式中，语音等级校正增益发生器83包括集中取向信号检测器21、语音等级校正增益发生器30以及现场声音等级校正增益发生器40。

当用户操作操作单元85以给出记录指令时，控制单元84控制广播记录系统81以记录所指示的广播节目。

在广播记录系统81中，广播接收机811接收指示记录的广播节目的广播波信号并将所接收的广播信号提供给解码器812。在该示例中，由解码器812从所接收的信号中解码并输出视频信号V1与音频信号A1。这里，音频信号A1例如包括左右两个声道的音频信号。

来自解码器812的视频信号V1与音频信号A1由记录编码器813编码，并由写入器815记录于记录介质816上。例如，使用硬盘装置作为记录介质816。

在该示例中，操作单元85设有用于指定记录于记录介质816上的广播节目内容的按键以及用于指示产生等级校正增益的按键。当用户指定所记录的广播节目内容并操作用于指令产生等级校正增益的按键时，控制单元84恰当地进行等级校正增益产生处理，以调节指定的广播节目内容的音频信号的再现音量。

即，控制单元84基于用于指令产生等级校正增益的按键的操作输入来控制读取器821、再现解码器822、语音等级校正增益发生器83以及写入器815。

控制单元84控制读取器821从记录介质816读取指定的广播节目的记录信号。读取器821将读取的记录信号提供给再现解码器822。再现解码器822解码记录信号并输出再现视频信号V2与再现音频信号A2。

将来自再现解码器822的再现音频信号A2提供给语音等级校正增益发生器83。如第一实施方式或者第二实施方式中所述，语音等级校正增益发生器83产生增益控制信号Gv或者Gs。

语音等级校正增益发生器83将产生的增益控制信号Gv或者Gs提供给写入器815。在控制单元84的控制下，写入器815将来自语音等级校正增益发生器83的增益控制信号Gv或者Gs记录于记录介质816上，以与再现中的记录信号关联。

当用户通过使用操作单元85发出再现指令时，控制单元84控制再现系统82以再现被指示再现的广播节目。

即，控制单元84控制读取器821以读取指定的广播节目的记录信号以及来自记录介质816的与之关联的增益控制信号Gv或者Gs。读取器821将读取的记录信号提供给解码器822，并将读取的增益控制信号Gv或者Gs提供给增益控制信号再现单元826。

再现解码器822解码记录信号并得到再现视频信号V2与再现音频信号A2。再现视频信号V2从视频输入级827经由视频信号处理器823输出。显示单元连接于输出级827且广播节目的再现视频显示于其显示屏上。

将来自再现解码器822的再现音频信号经由音频信号处理器824提供给音量校正器825。音量校正器825具有这样的配置，即从根据图1所示的第一实施方式的配置中去除了语音等级校正增益发生器30，或者从图14所示的根据第二实施方式的配置中去除了语音等级校正增益发生器30与现场声音等级校正增益发生器40。

另一方面，增益控制信号再现单元826从来自读取器821的信号再现增益控制信号Gv或者Gs。增益控制信号再现单元826将再现的增益控制信号Gv或者Gs提供给音量校正器825，借以如上述实施方式中所述的那样对增益进行控制。因此，类似于第一实施方式与第二实施方式，即使当从音量校正器825得到的音频信号的音量被自动校正时，也不会引起不舒服的感觉。

来自音量校正器825的再现音频信号经由音频输出级828提供给扬声器。

在图27所示的示例中，语音等级校正增益发生器83具有与第一实施方式或者第二实施方式相同的配置。然而，在图27所示的示例中，由于不必进行实时处理，处理时间增加，但增强了精确度。

例如，当记录与再现设备80具有足够的缓存器容量和处理能力时，在进行音频信号的自动关联的同时，可通过检测音高而检测到包括人声的声主体信号。通过使用FFT(快速傅立叶变换)进行谱包络倒谱分析(spectrum envelope cepstrum analysis)，可以以较高的精度检测到包括人声的声主体信号。

在图27所示的示例中的非实时处理中，产生增益控制信号Gv或者Gs，并与记录信号相关联和记录。然而，可以基于上述增益控制对记录信号的音频信号进行音量校正处理，且随后，经过了音量校正处理的音频信号可以记录(重写)在记录介质上。这种情况下，可以使用上述配置以高精度控制音频信号的增益。

图27所示的示例公开了以非实时处理产生用于音频信号的增益控制信号的记录与再现设备。然而，也可以构造出通过应用第一实施方式或者第二实施方式对记录的音频信号实时地进行音量校正处理的记录与再现设备。

这种情况下，记录与再现设备通过应用第一实施方式或者第二实施方式，对由解码器812解码的音频信号实时地进行音量校正处理。使用记录编码器813记录音量校正后的音频信号。在所述记录与再现设备中，由于不必记录与记录信号相互关联的增益控制信号Gv或者Gs，故不必设有语音等级校正增益发生器83。再现系统82也不必设有增益控制信号再现单元826或者音量校正器825。

其它实施方式及变化示例

在第一与第二实施方式中，语音等级校正增益发生器30通过设置声主体信号的平均等级作为基准值，从而将声主体信号的输出等级设置为恒定等级。然而，在用于声主体信号的增益控制方式中，增益可以如此控制，即可以将输入音频信号的总等级设为基准等级。

在第二实施方式中，通过将来自语音等级校正增益发生器30的输出增益控制信号Gv提供给现场声音等级校正增益发生器40，并对增益控制信号Gv进行另外的处理，来改变增益控制方式。然而，不必使第一增益控制方式与第二增益控制方式具有该依赖关系。只要如上述示例中所述，用于第一成分主体信号的第一增益控制方式与用于第一成分以外的主体成分信号的第二增益控制方式彼此不同，便不作特定的限制。

如在分离单元中将音频信号分离的不同方法中所述，声主体信号是第一成分主体信号的示例，而现场声音主体信号是第一成分以外的主体成分信号的示例。第一成分主体信号与第一成分以外的主体成分信号可以是输入音频信号中的各种其它信号。例如，多声道的一个声道可以是第一成分主体信号，而其它声道可以是第一成分以外的主体成分信号。

在上面描述中，集中取向信号检测器21、语音等级校正增益发生器30以及现场声音等级校正增益发生器40由诸如分离的电路部的硬件构造。然而，它们也可以由DSP(数字信号处理器)构造。

集中取向信号检测器21、语音等级校正增益发生器30以及现场声音等级校正增益发生器40可以通过诸如计算机程序的软件构造。这种情况下，在图2所示的示例中，语音等级校正增益发生器30或者现场声音等级校正增益发生器40作为软件处理功能设于控制单元10中。如图2的虚线所示，基于来自控制单元10的增益控制信号对音量校正器18的可变增益放大器的增益进行控制。

当通过数字信号处理方法处理音频信号时，包括可变增益放大器的所有音量校正器18的单元可以由软件实现。

采用了根据本发明的实施方式的音量校正装置的电子设备不限于图2所示的电视广播接收机。

本领域的技术人员应当明白，在不脱离所附权利要求及其等同物的范围内，根据设计需要和其它因素可出现各种变化、组合、子组合和替代。

Claims (17)

1.一种音量校正装置，其包括：

第一成分增益控制装置，其用于控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出所述第一成分主体信号，所述第一成分主体信号包含作为主体成分的所述多个音频成分的一部分；

第一成分增益控制信号产生装置，其用于产生第一成分增益控制信号，以便所述第一成分增益控制装置以第一增益控制方式控制所述第一成分主体信号的增益；以及

其它成分输出装置，其用于以不同于所述第一增益控制方式的第二增益控制方式输出所述输入音频信号的所述第一成分以外的其它音频成分。

2.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，所述其它成分输出装置以不变的输出等级输出所述第一成分以外的所述其它音频成分。

3.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，所述其它成分输出装置包括：

其它成分增益控制装置，其用于控制所述第一成分以外的所述其它音频成分的增益，并输出所控制的其它音频成分；以及

其它成分增益控制信号产生装置，其用于从由所述第一增益控制信号产生装置产生的所述第一增益控制信号产生其它成分增益控制信号，该其它成分增益控制信号用于使所述其它成分增益控制装置能够以所述第二增益控制方式控制所述第一成分以外的所述其它音频成分的增益。

4.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，由所述第一成分增益控制信号产生装置产生的所述第一成分增益控制信号用于保持所述第一成分主体信号的输出等级恒定。

5.如权利要求3所述的音量校正装置，其中，由所述第一成分增益控制信号产生装置产生的所述第一成分增益控制信号用于保持所述第一成分主体信号的输出等级恒定，并且

其中，当基于所述第一成分增益控制信号的校正增益值处于基准范围内时，所述其它成分增益控制信号产生装置以不变的等级输出所述第一成分以外的所述其它音频成分，且当基于所述第一成分增益控制信号的所述校正增益值处于所述基准范围之外时，所述其它成分增益控制信号产生装置将基于所述其它成分增益控制信号的所述校正增益值与基于所述第一成分增益控制信号的所述校正增益值的比率调整到预定的值。

6.如权利要求3所述的音量校正装置，其中，由所述第一成分增益控制信号产生装置产生的所述第一成分增益控制信号用于保持所述第一成分主体信号的输出等级恒定，并且

其中，所述其它成分增益控制信号产生装置以跟随基于所述第一成分增益控制信号的所述第一成分主体信号的增益校正的延时特性产生所述其它成分增益控制信号。

7.如权利要求6所述的音量校正装置，其中，当基于所述其它成分增益控制信号的校正增益值大于设定值时，所述其它成分增益控制信号产生装置将基于所述其它成分增益控制信号的所述校正增益值固定于所述设定值，所述设定值是通过将基于所述第一成分增益控制信号的校正增益值乘以预定的基准值获得的。

8.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，通过将所述其它成分输出装置的所述输出信号加到所述第一成分增益控制装置的所述输出信号上获得的相加后的输出信号作为音量校正后的音量输出信号输出。

9.如权利要求1所述的音量校正装置，还包括：

第一分离装置，其用于从所述输入音频信号中分离出所述第一成分主体信号，并将所分离出的第一成分主体信号提供给所述第一成分增益控制装置；

第二分离装置，其通过从所述输入音频信号中减去所述第一成分主体信号，从所述输入音频信号中分离出第二成分主体信号，并将所分离出的第二成分主体信号提供给所述其它成分输出装置，所述第二成分主体信号包含作为主体成分的所述第一成分以外的其它音频成分；以及

加法装置，其用于将所述其它成分输出装置的输出信号加到所述第一成分增益控制装置的输出信号，并输出相加后的输出信号作为音量校正后的输出信号。

10.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，所述输入音频信号包括多个声道的音频信号，并且

其中，所述第一成分主体信号是所述多个声道的音频信号中的一个声道的信号。

11.如权利要求1所述的音量校正装置，其中，所述第一成分主体信号包含作为主体成分的语音信号。

12.如权利要求10所述的音量校正装置，其中，所述第一成分主体信号是信号的中央声道。

13.如权利要求2所述的音量校正装置，其中，由所述第一成分增益控制信号产生装置产生的所述第一成分增益控制信号用于保持所述第一成分主体信号的所述输出等级恒定。

14.如权利要求3所述的音量校正装置，其中，由所述第一成分增益控制信号产生装置产生的所述第一成分增益控制信号用于保持所述第一成分主体信号的输出等级恒定。

15.一种音量校正方法，其包括以下步骤：

以第一增益控制方式控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出增益控制后的第一成分主体信号，所述第一成分主体信号包含作为主体成分的所述多个音频成分的一部分；以及

以不同于所述第一增益控制方式的第二增益控制方式控制所述输入音频信号中的所述第一成分以外的其它音频成分的增益，并输出增益控制后的其它音频成分。

16.一种采用了音量校正装置的电子设备，所述音量校正装置包括：

第一成分增益控制装置，其用于控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出所述第一成分主体信号，所述第一成分主体信号包含作为主体成分的所述多个音频成分的一部分；

第一成分增益控制信号产生装置，其用于产生第一成分增益控制信号，以允许所述第一成分增益控制装置以第一增益控制方式控制所述第一成分主体信号的增益；以及

其它成分输出装置，其用于以不同于所述第一增益控制方式的第二增益控制方式输出所述输入音频信号的所述第一成分以外的其它音频成分。

17.一种采用了音量校正装置的电子设备，所述音量校正装置包括：

第一成分增益控制单元，其用于控制包括多个音频成分的输入音频信号中的第一成分主体信号的增益，并输出所述第一成分主体信号，所述第一成分主体信号包含作为主体成分的所述多个音频成分的一部分；

第一成分增益控制信号发生器，其用于产生第一成分增益控制信号，以允许所述第一成分增益控制单元以第一增益控制方式控制所述第一成分主体信号的增益；以及

其它成分输出单元，其用于以不同于所述第一增益控制方式的第二增益控制方式输出所述输入音频信号的所述第一成分以外的其它音频成分。

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