CN1237845C - 立体声信号处理装置 - Google Patents

立体声信号处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1237845C
CN1237845C CNB001201514A CN00120151A CN1237845C CN 1237845 C CN1237845 C CN 1237845C CN B001201514 A CNB001201514 A CN B001201514A CN 00120151 A CN00120151 A CN 00120151A CN 1237845 C CN1237845 C CN 1237845C
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
filter
frequency signal
voice
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB001201514A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1277530A (zh
Inventor
岩濑浩
久保田高弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1277530A publication Critical patent/CN1277530A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1237845C publication Critical patent/CN1237845C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

一种去除左右声道输入信号中包含的语音信号的立体声信号处理装置，包含有左和右滤波装置，负责从左和右声道输入信号中提取左和右侧低频信号和左和右侧高频信号；减法装置，在左右声道输入信号之间进行减法操作，生成无语音的音频信号；左和右加法装置，将由上述左和右滤波装置提取的左和右侧低频信号和左和右侧高频信号加入上述减法装置生成的无语音的音频信号，从而生成左和右声道输出信号。

Description

立体声信号处理装置
技术领域
本发明涉及一种立体声信号处理装置，更确切的说，涉及一种具有语音消除功能的立体声信号处理装置，这种功能能去掉左右声道输入信号中包含的语音信号。
背景技术
传统上，如需从同时混有语音和乐器伴奏声的左右声道输入信号中消除语音成份(语音信号)，取得单纯的背景演奏声信号，就要使用如图7所示的电路。
这种电路里有一个左低通滤波器11，可以从左声道输入信号(Lin)中提取低频信号，一个左高通滤波器12，可以从左声道输入信号中提取高频信号；一个右低通滤波器21，可以从右声道输入信号(Rin)中提取低频信号，一个右高通滤波器22，可以从右声道输入信号中提取高频信号；减法装置31在右声道输入信号(Rin)和左声道输入信号(Lin)之间进行减法操作，生成无语音的音频信号；左加法装置13向这个无语音的音频信号补充入左侧低频信号和左侧高频信号，生成左声道输出信号(Lout)；右加法装置23向这个无语音的音频信号补充右侧低频信号和右侧高频信号，生成右声道输出信号(Rout)。
请注意，至此所作的说明，都是假设图7中41至44部件不存在时的情况。
首先，左右滤波器分别预先提取了除包括语音信号的中频信号外的低频信号和高频信号。在这个阶段，语音信号不再包括在音频信号中，于是，音乐中重要的中间组成部分丢失了。然后，左右声道输入信号之间的减法操作消除了那些正处在立体声信号中心周围的语音信号，生成一个无语音的音频信号。在这个无语音的音频信号中，语音信号虽然已被消除，但不同相位的信号组成部分仍然在左右声道信号中保留了。在这之后，在这个无语音的音频信号中分别被补入了左右低频和高频信号，生成了立体声音频信号，这里有各频段的组成部分，而语音信号则被除去了。
在上述的电路中，为消除语音信号，由减法装置31负责生成音乐中重要的中间组成部分。因此，这个中间组成部分是一个单信号，比如一个单音信号。这个单音信号被加入到左右声道信号中。
于是，当听众把它当作音乐来听时，他听不到立体声效果，或只能听到降级的立体声效果。
为了补偿丢失的立体声效果，必须在信号处理电路中使用一种昂贵的部件，它作为DSP(数码信号处理器)能发挥很大作用，或者使用一个通常的数码信号处理器和一个外部存储器的组合，以及使用全波段滤波器41和42来增强立体声效果。这些装置提高了设备的价格，也使设备结构更加复杂。
发明内容
因此，本发明的目的就在于实现这样一种立体声信号处理装置，它在有效去除语音信号的同时不会使立体声效果降级，而且结构简单。
(1)根据本发明的一个方面，一种立体声信号处理装置，它能去除包括在左右声道输入信号中的语音信号。它包括：右滤波装置，从右声道输入信号中提取右侧低频信号和右侧高频信号；
左滤波装置，从左声道输入信号中提取左侧低频信号和左侧高频信号；
减法装置，在左右声道输入信号之间进行减法操作，从而生成无语音的音频信号；
右加法装置，将由上述右滤波装置提取的右侧低频信号和右侧高频信号加入上述减法装置生成的无语音的音频信号，从而生成右声道输出信号；
左加法装置，将由上述左滤波装置提取的左侧低频信号和左侧高频信号加入上述减法装置生成的无语音的音频信号，从而生成左声道输出信号；
其中，所述右滤波装置和所述左滤波装置包括滤波器，并且所述右滤波装置的滤波器的群延迟特性不同于所述左滤波装置的滤波器的群延迟特性。
在立体声信号处理装置中，滤波器分别构成包含有各不相同的滤波器类型的右滤波器装置和左滤波器装置，各个滤波器的群延迟特性各不相同。在左右声道输出信号中，可以得到按照频率而不同的延迟期(相位差)。
于是，一种能有效去除语音信号，不使立体声效果降级，结构简单的立体声信号处理装置产生了。
(2)根据本发明的另一方面的，一种立体声信号处理装置，其中，右滤波器装置包含有从右声道输入信号中提取右侧低频信号的右低通滤波器和提取右侧高频信号的右高通滤波器，左滤波器装置中包含有从左声道输入信号中提取左侧高频信号的左高通滤波器和提取左侧低频信号的左低通滤波器，右低通滤波器和左低通滤波器的滤波器类型各不相同，右高通滤波器和左高通滤波器的滤波器类型也各不相同。
在这种立体声信号处理装置中，分别组成右低通滤波器和左低通滤波器的滤波器类型各不相同，分别组成右高通滤波器和左高通滤波器的滤波器类型也各不相同。各个滤波器的群延迟特性不同，于是在左右声道输出信号中就可以取得和频率相一致的不同的延迟期(相位差)。
于是，一种能有效去除语音信号，不使立体声效果降级，结构简单的立体声信号处理装置产生了。
(3)根据本发明又一个方面，一种立体声信号处理装置，其中，滤波器装置中包含的不同类型的滤波器分别是切比雪夫(Chebyshev)型滤波器和反向切比雪夫型滤波器。
在这种立体声信号处理装置中，分别组成右滤波装置和左滤波装置的滤波器类型各不相同(切比雪夫型滤波器和反向切比雪夫型滤波器)，各个滤波器的群延迟特性各不相同。在左右声道输出信号中可以取得和频率相一致的不同的延迟期(相位差)。而且，因为滤波器类型分别是切比雪夫型和反向切比雪夫型，尽管它们的延迟期不同，信号电平是大致相同的。
于是，一种能有效去除语音信号，不使立体声效果降级，结构简单的立体声信号处理装置产生了。
以下将会详细描述这项发明的详情。请注意，在以下的叙述中将会把具有语音消除功能，能去掉左右声道输入信号中包含的语音信号的立体声信号处理装置作为一个具体例子来使用。
附图说明
图1是功能性方框图，显示按照本发明的实施例的立体声信号处理装置的结构。
图2是特性图，显示本发明的实施例中使用的滤波器的各项特征。
图3是特性图，显示本发明的实施例中使用的滤波器的各项特征。
图4是特性图，显示本发明的实施例中使用的滤波器的各项特征。
图5是特性图，显示本发明的实施例中使用的滤波器的各项特征。
图6是特性图，显示本发明的实施例中使用的另一种滤波器的各项特征。
图7是功能部件表，显示传统的立体声信号处理装置的结构。
100立体声信号处理装置
111左低通滤波器
112左高通滤波器
113左加法装置
121右低通滤波器
122右高通滤波器
123右加法装置
131减法装置
具体实施方式
然后我们将参考图1描述一种立体声信号处理装置100。在图1中，这种立体声信号处理装置100有一个左低通滤波器111，一个左高通滤波器112，分别从左声道输入信号(Lin)中提取左侧低频信号和左侧高频信号；一个右低通滤波器121，一个右高通滤波器122，分别从右声道输入信号(Rin)中提取右侧低频信号和右侧高频信号；减法装置131在右声道输入信号(Rin)和左声道输入信号(Lin)之间进行减法操作，生成无语音的音频信号；左加法装置113向这个无语音的音频信号补充左侧低频信号和左侧高频信号，生成左声道输出信号(Lout)；右加法装置123向这个无语音的音频信号补充入右侧低频信号和右侧高频信号，生成右声道输出信号(Rout)。
在这种立体声信号处理装置中，分别组成右滤波装置和左滤波装置的滤波器类型各不相同。
在这种立体声信号处理装置中，在左滤波装置(111，112)和右滤波装置(121，122)中，截止频率和截止特性大致一样，但分别组成滤波装置的滤波器的类型各不相同，其群延迟期(相位差)也各不相同。在左右声道输出信号中，可以取得按照频率而不同的延迟期(相位差)。
较好一点的是，在这种立体声信号处理装置中，左低通滤波器111和右低通滤波器121的类型各不相同，左高通滤波器112和右高通滤波器122的类型也各不相同。由此，在左右声道输出信号中，可以取得由具有不同群延迟特性的各个滤波器产生的按照频率而不同的延迟期(相位差)。
更好的是，在这种立体声信号处理装置中，左右滤波器分别由切比雪夫型和反向切比雪夫型组成。由此，在左右声道输出信号中，可以取得由具有不同群延迟特性的各个滤波器产生的按照频率而不同延迟期(相位差)。而且，因为滤波器类型分别是切比雪夫型和反向切比雪夫型，尽管它们的延迟期不同，信号电平是大致相同的。
于是，立体声信号Lin和Rin被输入。首先，左右滤波器提取了除包含语音信号的中频信号外的低频和高频信号。在这个阶段，低频信号和高频信号通过了滤波器，尽管语音信号并不包括在内，但是音乐中重要的中间组成部分消失了。
然后，减法器131在左右声道输入信号之间进行减法运算，生成了无语音的音频信号，在这个信号里，正好处在立体声信号中心周围的语音信号被消除了，而各种不靠近信号中心的播音则被保留了下来。在这个无语音的音频信号中，语音信号虽然已被消除，但不同相位的各种播音的信号组成部分仍然在左右声道信号中保留着。
接着，左加法装置113向这个无语音的音频信号中补入左侧低频信号和左侧高频信号，生成左声道输出信号，这里有各频段的组成部分，而语音信号则被除去了。
同样地，右加法装置123向这个无语音的音频信号中补入右侧低频信号和右侧高频信号，生成右声道输出信号，同样有各频段的组成部分，而语音信号则被除去了。
在以上的电路中，为了去除语音信号，尽管音乐中重要的中间组成部分由减法装置131产生，一个单信号被加进了左右声道信号。因为左滤波装置111，112和右滤波装置121，122用了不同类型的滤波器，它们的群延迟特性各不相同，由此在左右声道输出信号中可以取得按照频率而不同延迟期(相位差)。
关于延迟期，图2和其后的一系列图表给出了各个滤波器的频率和延迟期特性。这里，低通滤波器的一个截止频率是200赫兹，而高通滤波器的一个截止频率是6千赫。
图2显示了一个切比雪夫型低通滤波器的特性，它在截止频率200赫兹上的延示周期是29.818毫秒。图3显示了一个反向切比雪夫型低通滤波器的特性，它在截止频率200赫兹上的延迟期是8.3749毫秒。图4显示了一个切比雪夫型高通滤波器的特性，它在截止频率6千赫上的延示周期是3.1530毫秒。图5显示了一个反向切比雪夫型高通滤波器的特性，它在截止频率6千赫上的延迟期是0.6095毫秒。
如上所述，因为在截止频率上的延迟期各不相同，而且如图表所示，延迟期与频率一致，左右信号里的相位随频率变化，立体声效果因此增强了。在这一点上，与设计将一个通用延迟器插入左或右滤波装置时的情况不同，我们将得到一个在立体声效果方面非常出色的最终产品。
而且，在这种立体声信号处理装置中，左右滤波器使用了切比雪夫型和反向切比雪夫型，尽管它们的延迟期不同，信号电平是大致相同的，所以听起来不会有任何不自然的感觉。
结果，相对于原始的立体声信号，低频和高频领域向左右侧的扩散感增强了，并且避免了由语音信号消除过程的影响所造成的立体声效果缺失或降级。
而且，在这种立体声信号处理装置中，传统装置中用来补偿缺失的立体声效果的昂贵的数码信号处理器、外部存储器或全波段滤波器全都不再必要了。因此可以避免整套装置变得结构复杂或价格昂贵。
由此，可以实现一种能有效去除语音信号，不使立体声效果降级，结构简单的立体声信号处理装置。
请注意在上述的描述中使用了切比雪夫型和反向切比雪夫型滤波器，但是实际上滤波器并不仅限于这几种类型，可能会使用多种类滤波器的组合。在这种情况下，最好进行电平配对来联合具有不同群延迟特性的滤波器，避免信号电平差。
图6显示了一个例子，这里低通滤波器不是切比雪夫型和反向切比雪夫型，而是巴特沃斯(Butterworth)型低通滤波器，这个样本显示了它的特性，它在截止频率200赫兹上的延迟期是16.545毫秒。相应地，我们可以将这个滤波器和上述的切比雪夫型低通滤波器或反向切比雪夫型低通滤波器联合起来。
于是，通过使用截止频率在左右滤波器有改变的滤波装置，在截止频率周围产生相位差，立体声效果由此加强了。请注意在信号电平不同的情况下，必须进行电平配对。
以下详细描述一遍这个装置的运作。在立体声信号处理过程中，从右声道输入信号中提取右侧低频信号和右侧高频信号；从左声道输入信号中提取左侧低频信号和左侧高频信号；在左右声道输入信号间进行减法操作，从而产生无语音的音频信号；向这个无语音的音频信号中加入右侧低频信号和右侧高频信号，生成右声道输出信号；向这个无语音的音频信号中加入左侧低频信号和左侧高频信号，生成左声道输出信号；因为左右滤波装置所含有的滤波器类型各不相同，在左右声道输出信号中可以取得按照频率而不同延迟期(相位差)。如此，实现了能有效去除语音信号，不使立体声效果降级，结构简单的立体声信号处理装置。

Claims (3)

1.一种能去除左右声道输入信号中所包含的语音信号的立体声信号处理装置包括：
右滤波装置，从右声道输入信号中提取右侧低频信号和右侧高频信号；
左滤波装置，从左声道输入信号中提取左侧低频信号和左侧高频信号；
减法装置，在左右声道输入信号之间进行减法操作，从而生成无语音的音频信号；
右加法装置，将由上述右滤波装置提取的右侧低频信号和右侧高频信号加入上述减法装置生成的无语音的音频信号，从而生成右声道输出信号；
左加法装置，将由上述左滤波装置提取的左侧低频信号和左侧高频信号加入上述减法装置生成的无语音的音频信号，从而生成左声道输出信号；
其中，所述右滤波装置和所述左滤波装置包括滤波器，并且所述右滤波装置的滤波器的群延迟特性不同于所述左滤波装置的滤波器的群延迟特性。
2.按照权利要求1的一种立体声信号处理装置，其特征在于所述的右滤波装置中包含有一个右低通滤波器，从右声道输入信号中提取右侧低频信号；一个右高通滤波器，从右声道输入信号中提取右侧高频信号；在所述的左滤波装置中包含有一个左高通滤波器，从左声道输入信号中提取左侧高频信号；一个左低通滤波器，从左声道输入信号中提取左侧低频信号；
并且，其中左右低通滤波器的群延迟特性各不相同，上述左右高通滤波器的群延迟特性也各不相同。
3.按照权利要求2的一种立体声信号处理装置。其特征在于具有不同群延迟特性的所述滤波器为切比雪夫型滤波器和反向切比雪夫型滤波器。
CNB001201514A 1999-06-09 2000-06-05 立体声信号处理装置 Expired - Fee Related CN1237845C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16307499A JP3381219B2 (ja) 1999-06-09 1999-06-09 ステレオ信号処理装置
JP163074/99 1999-06-09
JP163074/1999 1999-06-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1277530A CN1277530A (zh) 2000-12-20
CN1237845C true CN1237845C (zh) 2006-01-18

Family

ID=15766698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB001201514A Expired - Fee Related CN1237845C (zh) 1999-06-09 2000-06-05 立体声信号处理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6690799B1 (zh)
JP (1) JP3381219B2 (zh)
KR (1) KR100632199B1 (zh)
CN (1) CN1237845C (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0204108D0 (en) * 2002-02-21 2002-04-10 Analog Devices Inc 3G radio
CN100353813C (zh) * 2003-09-01 2007-12-05 联发科技股份有限公司 立体声的人声消除方法及相关装置
GB2419265B (en) * 2004-10-18 2009-03-11 Wolfson Ltd Improved audio processing
TW200627999A (en) * 2005-01-05 2006-08-01 Srs Labs Inc Phase compensation techniques to adjust for speaker deficiencies
JP2006014367A (ja) * 2005-08-05 2006-01-12 Pioneer Electronic Corp 音声データ処理方法
KR100636248B1 (ko) * 2005-09-26 2006-10-19 삼성전자주식회사 보컬 제거 장치 및 방법
CN101149918B (zh) * 2006-09-22 2012-03-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具练唱功能的声音处理装置
JP2009177559A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd ボーカルカット回路
US8000916B2 (en) * 2008-08-05 2011-08-16 International Business Machines Corporation System and method for evaluating high frequency time domain in embedded device probing
US9071900B2 (en) 2012-08-20 2015-06-30 Nokia Technologies Oy Multi-channel recording
US9373320B1 (en) * 2013-08-21 2016-06-21 Google Inc. Systems and methods facilitating selective removal of content from a mixed audio recording
JP2015132695A (ja) 2014-01-10 2015-07-23 ヤマハ株式会社 演奏情報伝達方法、演奏情報伝達システム
JP6326822B2 (ja) * 2014-01-14 2018-05-23 ヤマハ株式会社 録音方法
JP6314803B2 (ja) * 2014-11-26 2018-04-25 ソニー株式会社 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111958A (en) * 1997-03-21 2000-08-29 Euphonics, Incorporated Audio spatial enhancement apparatus and methods
US5970153A (en) * 1997-05-16 1999-10-19 Harman Motive, Inc. Stereo spatial enhancement system
US6285767B1 (en) * 1998-09-04 2001-09-04 Srs Labs, Inc. Low-frequency audio enhancement system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100632199B1 (ko) 2006-10-11
CN1277530A (zh) 2000-12-20
US6690799B1 (en) 2004-02-10
KR20010007260A (ko) 2001-01-26
JP2000354299A (ja) 2000-12-19
JP3381219B2 (ja) 2003-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1237845C (zh) 立体声信号处理装置
CN1146299C (zh) 通过单声道输入合成伪立体声输出的设备和方法
CN1065378C (zh) 低音增强电路
CN101946526B (zh) 声音再现方法和系统以及立体声扩展方法
CN1941073A (zh) 用于消除音频信号中的人声分量的设备和方法
US4303800A (en) Reproducing multichannel sound
CN1135904C (zh) 音像定位处理装置
CN1901761A (zh) 宽单声道声音再现方法和设备
CN1728890A (zh) 声信号处理方法与装置
US8064607B2 (en) Method for producing more than two electric time signals from one first and one second electric time signal
CN1223064A (zh) 用于环绕声环境的音频增强系统
KR970705326A (ko) 스테레오 및 모노포닉 신호를 부분적으로 향상시키는 방법 및 장치(method and apparatus for spatially enhancing stereo and monophonic signals)
CN1129346C (zh) 由单声道信号产生多声道信号的方法和装置
CN1976546A (zh) 使用单声道扬声器再现扩展声音的方法和装置
GB2469573A (en) Processing an audio signal to enhance to perceived low frequency content
CN1126431C (zh) 单声道－立体声转换设备、利用该设备的还音系统以及单声道－立体声转换方法
US7551742B2 (en) Acoustic signal-processing apparatus and method
US6725110B2 (en) Digital audio decoder
CN1327705A (zh) 立体声信号处理装置
CN1115662C (zh) 卡拉ok设备
CN1228997C (zh) 环绕声再生电路
CN1457215A (zh) 环场音效耳机输出信号生成装置
US20050244019A1 (en) Method and apparatus to improve the reproduction of music content
TWI246866B (en) Method and device for digital audio signal processing
CN1592499A (zh) 立体声之人声消除方法及相关装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060118

Termination date: 20100605