JP2002372993A - Audio band extending device - Google Patents

Audio band extending device

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JP2002372993A JP2001180126A JP2001180126A JP2002372993A JP 2002372993 A JP2002372993 A JP 2002372993A JP 2001180126 A JP2001180126 A JP 2001180126A JP 2001180126 A JP2001180126 A JP 2001180126A JP 2002372993 A JP2002372993 A JP 2002372993A
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康志 中嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To expand the reproducing band of digital audio signals that are compressed and encoded so as to improve the reproducing tone quality to be excellent from the viewpoint of audibility. SOLUTION: Decoded signals decoded by a decoder 1 are provided to an oversampling LPF 2 to conduct a band limiting and a oversampling. Moreover, higher harmonics having a band that is equal to or more than that of the decoded signals are generated using a band-pass filter 3, a rectifying circuit 4 and a sliding band HPF 5. Then, a level control circuit 6 conducts level control of the output of the HPF 5 based on the spectrum information contained in the compressed and encoded signals and an adding circuit 7 adds the output of the HPF 5 to the decoded signals and output the result. Higher harmonics having a spectrum that is equal to or more than the band of the compressed and encoded signals are generated and the generated higher harmonics components are added to input signals in accordance with the higher frequency spectrum strength of the input signals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音響機器における
音響信号の再生音、特に高音域の再生音質の向上を図
り、人間の耳に快適な音響信号を出力できるオーディオ
帯域拡張装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio band extending apparatus capable of improving the reproduction sound of an audio signal in an audio apparatus, particularly the reproduction sound quality in a high frequency range, and outputting a comfortable audio signal to a human ear. .

【0002】[0002]

【従来の技術】オーディオ再生信号に対して、再生周波
数帯の高音域上限、又は可聴周波数帯域の高音域上限を
越える周波数のスペクトルを持つ信号を作成し、この信
号を元のオーディオ再生信号に付加するというオーディ
オ帯域拡張方法があった。
2. Description of the Related Art A signal having a spectrum whose frequency exceeds the upper limit of the high frequency range of the reproduction frequency band or the upper limit of the high frequency range of the audible frequency band is created from the audio reproduction signal, and this signal is added to the original audio reproduction signal. There was an audio band extension method to do it.

【0003】以下に、このようなオーディオ帯域拡張方
法を実現する従来のオーディオ帯域拡張装置について説
明する。図7は従来のオーディオ帯域拡張装置の構成例
を示すブロック図である。このオーディオ帯域拡張装置
は、オーバーサンプリング型ローパスフィルタ(オーバ
ーサンプリングLPF)71、バンドパスフィルタ7
2、整流回路73、ハイパスフィルタ74、スペクトル
解析回路75、レベル制御回路76、加算回路77を含
んで構成される。
[0003] A conventional audio band extending apparatus for realizing such an audio band extending method will be described below. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional audio band extending apparatus. This audio band extending device includes an oversampling type low-pass filter (oversampling LPF) 71, a band-pass filter 7
2. It includes a rectifier circuit 73, a high-pass filter 74, a spectrum analysis circuit 75, a level control circuit 76, and an addition circuit 77.

【0004】入力信号S701として、例えばコンパク
トディスク(以下、CDという)から再生されたデジタ
ル信号を入力する。CDの場合、このデジタル信号はサ
ンプリング周波数(Fs)44. 1kHz、語長16ビ
ットの信号である。
As an input signal S701, for example, a digital signal reproduced from a compact disk (hereinafter, referred to as a CD) is input. In the case of a CD, this digital signal is a signal having a sampling frequency (Fs) of 44.1 kHz and a word length of 16 bits.

【0005】オーバーサンプリングLPF71は、入力
信号S701のサンプリング周波数を2倍にアップサン
プルすると共に、22. 05kHzを越える不要な帯域
を遮断する。バンドパスフィルタ72はオーバーサンプ
リングLPF71の出力S702の帯域を制限する。入
力信号S701のサンプリング周波数をFsとすると、
バンドパスフィルタ72からは、例えばFs/4〜Fs
/2の帯域を持つ信号が出力される。
[0005] The oversampling LPF 71 upsamples the sampling frequency of the input signal S701 to twice, and cuts off an unnecessary band exceeding 22.5 kHz. The bandpass filter 72 limits the band of the output S702 of the oversampling LPF 71. Assuming that the sampling frequency of the input signal S701 is Fs,
From the band-pass filter 72, for example, Fs / 4 to Fs
A signal having a band of / 2 is output.

【0006】整流回路73はバンドパスフィルタ72の
出力S703を半波又は両波整流することで、入力信号
S701の高調波を発生させる。ハイパスフィルタ74
は、整流回路73の出力S704の低域成分を遮断して
Fs/2以上のスペクトルを持つ信号を出力する。スペ
クトル解析回路75は、オーバーサンプリングLPF7
1の出力S702の高域成分のスペクトル強度を検出す
る。高域成分として例えばFs/4〜Fs/2のスペク
トル強度が検出される。
[0006] The rectifier circuit 73 generates a harmonic of the input signal S701 by rectifying the output S703 of the bandpass filter 72 to half-wave or both-wave. High pass filter 74
Cuts off the low-frequency component of the output S704 of the rectifier circuit 73 and outputs a signal having a spectrum equal to or higher than Fs / 2. The spectrum analysis circuit 75 includes an oversampling LPF 7
The spectrum intensity of the high-frequency component of the output S702 of No. 1 is detected. For example, a spectrum intensity of Fs / 4 to Fs / 2 is detected as a high frequency component.

【0007】レベル制御回路76は、スペクトル解析回
路75の出力S706に応じてハイパスフィルタ74の
出力信号S705のレベルを制御する。レベル制御回路
76は、入力信号S702のFs/4〜Fs/2におけ
るスペクトル強度が大きい場合、ハイパスフィルタ74
の出力レベルを大きくし、スペクトル強度が小さい場合
はハイパスフィルタ74の出力レベルを小さくする。加
算回路77は、オーバーサンプリングLPF71の出力
S702と、レベル制御回路76の出力S707を加算
して出力信号S708を出力する。
[0007] The level control circuit 76 controls the level of the output signal S705 of the high-pass filter 74 according to the output S706 of the spectrum analysis circuit 75. When the spectrum intensity of the input signal S702 at Fs / 4 to Fs / 2 is large, the level control circuit 76
Is increased, and when the spectrum intensity is small, the output level of the high-pass filter 74 is decreased. The addition circuit 77 adds the output S702 of the oversampling LPF 71 and the output S707 of the level control circuit 76 and outputs an output signal S708.

【0008】以上のように、入力信号の持つ帯域以上の
スペクトルを持つ高調波を発生させ、入力信号の高域ス
ペクトル強度に応じて発生させた高調波成分を、入力信
号に付加することで、オーディオ帯域を拡張していた。
As described above, by generating a harmonic having a spectrum higher than the band of the input signal and adding the harmonic component generated according to the high-band spectrum intensity of the input signal to the input signal, The audio band had been extended.

【0009】以上のようなオーディオ帯域拡張装置を、
CDだけでなくミニディスク(MD)などの圧縮符号化
技術を利用した装置にも使用したいという要望があっ
た。
[0009] The audio band extending apparatus as described above is
There has been a demand to use not only a CD but also an apparatus using a compression encoding technique such as a mini disk (MD).

【0010】図8はMDで用いられる符号化信号の構成
(信号配置)の一例を示した説明図である。この図は符
号化信号の1フレームを示している。1フレームには、
例えば512サンプルなどの音声データが圧縮して符号
化されている。1フレームは、システム情報S801、
ビット割り当て情報S802、スケール情報S803、
スペクトル情報S804から成る。システム情報S80
1は周波数帯域の分割数などシステム的な情報を示して
いる。ビット割り当て情報S802は、音声データを各
周波数帯域に分割したとき、各帯域の割り当てビット数
を示している。スケール情報S803は、各帯域のピー
クレベルを示している。スペクトル情報S804は、各
帯域毎にスケール情報S803で正規化された形で、ビ
ット配分情報S802の示すビット数に量子化されたス
ペクトルデータが入れられている。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the configuration (signal arrangement) of an encoded signal used in the MD. This figure shows one frame of the encoded signal. In one frame,
For example, audio data such as 512 samples is compressed and encoded. One frame includes system information S801,
Bit allocation information S802, scale information S803,
It consists of spectrum information S804. System information S80
1 indicates system information such as the number of divisions of the frequency band. Bit allocation information S802 indicates the number of bits allocated to each band when audio data is divided into frequency bands. The scale information S803 indicates the peak level of each band. The spectrum information S804 contains spectrum data quantized to the number of bits indicated by the bit allocation information S802 in a form normalized by the scale information S803 for each band.

【0011】図9に上記の符号化信号をデコードするデ
コーダのブロック図を示す。逆多重化部91は符号化信
号S901を入力して、逆多重化を行い、ビット割り当
て情報S902とスケール情報S903とスペクトル情
報S904とを出力する。
FIG. 9 shows a block diagram of a decoder for decoding the above coded signal. The demultiplexer 91 receives the encoded signal S901, performs demultiplexing, and outputs bit allocation information S902, scale information S903, and spectrum information S904.

【0012】逆量子化部92は、ビット割り当て情報S
902の示すビット数に従って各周波数帯域のスペクト
ル情報S904を逆量子化し、逆量子化信号S905を
出力する。逆正規化部93は、スケール情報S903に
従って、逆量子化信号S905を逆正規化し、スペクト
ル信号S906を出力する。
[0012] The inverse quantization unit 92 generates the bit allocation information S
According to the number of bits indicated by 902, spectrum information S904 of each frequency band is inversely quantized, and inversely quantized signal S905 is output. The inverse normalization unit 93 inversely normalizes the inverse quantization signal S905 according to the scale information S903, and outputs a spectrum signal S906.

【0013】周波数合成部94は、スペクトル信号S9
06を直交変換フィルタ処理によって合成し、デジタル
オーディオ信号であるデコード信号S907を出力す
る。
The frequency synthesizing section 94 generates a spectrum signal S9.
06 by orthogonal transform filter processing, and outputs a decoded signal S907 which is a digital audio signal.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、以下に示す問題点を有していた。即ち、入
力信号としてMDの再生出力などのように、圧縮符号化
信号をデコードした信号を入力した場合、サンプリング
周波数の1/2(Fs/2)までスペクトルが必ずしも
存在するとは限らず、入力信号と帯域を拡張するために
付加する信号との間にスペクトルの谷間が生じることが
あった。
However, the above-mentioned conventional configuration has the following problems. That is, when a signal obtained by decoding a compression-encoded signal, such as a reproduction output of an MD, is input as an input signal, a spectrum does not always exist up to 1/2 (Fs / 2) of the sampling frequency. In some cases, there is a valley between the spectrum and the signal added to extend the band.

【0015】以下に上記の問題点について具体的に説明
する。図10(a)は各周波数帯域における符号化信号
のビット割り当て情報を示し、図10(b)は各周波数
帯域におけるスケール情報の一例を示す。周波数帯域と
して、例えば22. 05kHzまでが16に分割されて
いたとする。圧縮符号化は人間の聴覚特性を利用してい
るため、例えば低域から16kHzを越えるような高い
周波数のビット割り当てを少なくしたり、場合によって
は割り当てを行わないこともあり得る。図10(a)の
例では第14〜第16の帯域に割り当てを行っていな
い。このような符号化信号をデコードすると、第1〜第
13までの帯域の信号のみを有するデコード信号が出力
される。
The above problem will be specifically described below. FIG. 10A shows bit allocation information of an encoded signal in each frequency band, and FIG. 10B shows an example of scale information in each frequency band. It is assumed that, for example, up to 22.05 kHz is divided into 16 frequency bands. Since compression encoding uses the characteristics of human hearing, bit allocation at high frequencies, for example, above 16 kHz from the low frequency band, may be reduced or, in some cases, may not be performed. In the example of FIG. 10A, no allocation is made to the fourteenth to sixteenth bands. When such an encoded signal is decoded, a decoded signal having only signals in the first to thirteenth bands is output.

【0016】図11はこのような圧縮符号化のデコード
信号に従来のオーディオ帯域拡張装置を適用した場合の
スペクトル図である。この図に示すように、第14〜第
16の帯域に信号エネルギーがなく、第16を越える帯
域にのみに図の斜線領域で示したような帯域拡張された
信号が加算される。このため、スペクトルの谷間が生じ
てしまい、聴感上不自然な帯域拡張となってしまう。
FIG. 11 is a spectrum diagram when a conventional audio band extending device is applied to such a compression-encoded decoded signal. As shown in this figure, there is no signal energy in the fourteenth to sixteenth bands, and a band-extended signal as indicated by the hatched area in the figure is added only to the band exceeding the sixteenth band. For this reason, a valley of the spectrum is generated, which results in an unnatural band expansion in terms of audibility.

【0017】また他の問題点として、入力信号をスペク
トル解析してからレベル制御を行うように構成されてい
るため、レベル制御に時間の遅れを生じるという問題点
がある。また、正弦波のような単一のスペクトルを有す
る信号が入力された場合も、ランダムノイズが付加さ
れ、信号が劣化してしまう問題点もあった。
Another problem is that the level control is performed after the spectrum analysis of the input signal, so that there is a problem that a time delay occurs in the level control. Also, when a signal having a single spectrum such as a sine wave is input, there is a problem that random noise is added and the signal is deteriorated.

【0018】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、圧縮符号化信号を再生した信
号でも、高域部にスペクトルの谷間を発生させず、レベ
ル制御の時間遅れがなく、正弦波のような集中スペクト
ル信号が入力されても、信号劣化が発生しないオーディ
オ帯域拡張装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem. Even when a signal obtained by reproducing a compression-encoded signal does not generate a valley of a spectrum in a high-frequency portion, the level control time is not increased. It is an object of the present invention to provide an audio band extending apparatus that does not cause signal degradation even when a concentrated spectrum signal such as a sine wave is input without delay.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、オーディオ信号がフレーム単位で複数の周波数帯域
に分割された圧縮符号化信号を入力し、少なくとも各帯
域毎のビット割り当て情報と各帯域毎のスケール情報と
を用いて前記圧縮符号化信号を再生するオーディオ帯域
拡張装置であって、前記圧縮符号化信号をデコードし
て、前記ビット割り当て情報と前記スケール情報とオー
ディオ信号を含むデコード信号を出力するデコード手段
と、前記デコード手段から出力されたオーディオ信号を
歪ませる非線形手段と、前記デコード手段で取り出され
た前記ビット割り当て情報を参照し、前記ビット割り当
て情報で示される最高周波数より高域のオーディオ成分
を前記非線形手段の出力信号から取り出す周波数可変高
域通過フィルタと、前記デコード手段で取り出された前
記スケール情報に応じて、前記周波数可変高域通過フィ
ルタ手段の出力レベルを制御するレベル制御手段と、前
記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高域
通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコード
信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を出
力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴とす
るものである。
According to the first aspect of the present invention, a compression coded signal obtained by dividing an audio signal into a plurality of frequency bands in frame units is input, and at least bit allocation information for each band and What is claimed is: 1. An audio band extending apparatus for reproducing said compression-encoded signal using scale information for each band, wherein said decoded signal includes a decoded signal including said bit allocation information, said scale information and an audio signal. Decoding means, a non-linear means for distorting the audio signal output from the decoding means, and referring to the bit allocation information extracted by the decoding means, higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information A frequency-variable high-pass filter for extracting the audio component from the output signal of the non-linear means, Level control means for controlling an output level of the frequency-variable high-pass filter means in accordance with the scale information extracted by the decoding means; and an output of the frequency-variable high-pass filter means controlled by the level control means And an output signal adding means for adding the decoded signal of the decoding means and outputting an audio signal whose band has been extended.

【0020】本願の請求項2の発明は、オーディオ信号
がフレーム単位で複数の周波数帯域に分割された圧縮符
号化信号を入力し、少なくとも各帯域毎のビット割り当
て情報と各帯域毎のスケール情報とを用いて前記圧縮符
号化信号を再生するオーディオ帯域拡張装置であって、
前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、高周波ノイズを発
生するディザ生成手段と、前記デコード手段で取り出さ
れた前記ビット割り当て情報を参照し、前記ビット割り
当て情報で示される最高周波数より高域のノイズ成分を
前記ディザ生成手段の出力信号から取り出す周波数可変
高域通過フィルタと、前記デコード手段で取り出された
前記スケール情報に応じて、前記周波数可変高域通過フ
ィルタ手段の出力レベルを制御するレベル制御手段と、
前記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高
域通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコー
ド信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を
出力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴と
するものである。
According to a second aspect of the present invention, a compression-encoded signal obtained by dividing an audio signal into a plurality of frequency bands in frame units is input, and at least bit allocation information for each band and scale information for each band are input. An audio band extending device that reproduces the compression-encoded signal using
Decoding means for decoding the compression-encoded signal and outputting a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal; dither generating means for generating high-frequency noise; and With reference to the bit allocation information, a frequency-variable high-pass filter for extracting a noise component higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information from the output signal of the dither generating means, and the scale information extracted by the decoding means. A level control means for controlling an output level of the frequency variable high-pass filter means,
Output signal adding means for adding an output of the frequency-variable high-pass filter means controlled by the level control means and a decoded signal of the decoding means, and outputting an audio signal whose band is extended. It is characterized by the following.

【0021】本願の請求項3の発明は、オーディオ信号
がフレーム単位で複数の周波数帯域に分割された圧縮符
号化信号を入力し、少なくとも各帯域毎のビット割り当
て情報と各帯域毎のスケール情報とを用いて前記圧縮符
号化信号を再生するオーディオ帯域拡張装置であって、
前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、前記デコード手段
から出力されたオーディオ信号を歪ませる非線形手段
と、高周波ノイズを発生するディザ生成手段と、前記非
線形手段の出力とディザ生成手段の出力とを加算する高
域信号加算手段と、前記デコード手段で取り出された前
記ビット割り当て情報を参照し、前記ビット割り当て情
報で示される最高周波数より高域のオーディオ成分を前
記高域信号加算手段の出力信号から取り出す周波数可変
高域通過フィルタと、前記デコード手段で取り出された
前記スケール情報に応じて、前記周波数可変高域通過フ
ィルタ手段の出力レベルを制御するレベル制御手段と、
前記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高
域通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコー
ド信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を
出力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴と
するものである。
According to a third aspect of the present invention, a compression-encoded signal obtained by dividing an audio signal into a plurality of frequency bands in frame units is input, and at least bit allocation information for each band, scale information for each band, and An audio band extending device that reproduces the compression-encoded signal using
Decoding means for decoding the compression-encoded signal and outputting a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal; non-linear means for distorting the audio signal output from the decoding means; , A high-frequency signal adding means for adding the output of the non-linear means and the output of the dither generating means, and referring to the bit allocation information extracted by the decoding means, A frequency-variable high-pass filter for extracting an audio component higher than the indicated highest frequency from the output signal of the high-frequency signal adding means, and the frequency-variable high-pass filter according to the scale information extracted by the decoding means. Level control means for controlling the output level of the filter means;
Output signal adding means for adding an output of the frequency-variable high-pass filter means controlled by the level control means and a decoded signal of the decoding means, and outputting an audio signal whose band is extended. It is characterized by the following.

【0022】本願の請求項4の発明は、オーディオ信号
がフレーム単位で複数の周波数帯域に分割された圧縮符
号化信号を入力し、少なくとも各帯域毎のビット割り当
て情報と各帯域毎のスケール情報とを用いて前記圧縮符
号化信号を再生するオーディオ帯域拡張装置であって、
前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、前記デコード手段
から出力されたオーディオ信号を歪ませる非線形手段
と、高周波ノイズを発生するディザ生成手段と、前記非
線形手段の出力とディザ生成手段の出力とを加算する高
域信号加算手段と、前記デコード手段で取り出された前
記ビット割り当て情報を参照し、前記ビット割り当て情
報で示される最高周波数より高域のオーディオ成分を前
記高域信号加算手段の出力信号から取り出す周波数可変
高域通過フィルタと、前記デコード手段で取り出された
前記スケール情報に応じて、前記周波数可変高域通過フ
ィルタ手段の出力レベルを制御して帯域拡張信号を出力
するレベル制御手段と、前記デコード手段で取り出され
た前記スケール情報を参照し、集中スペクトルの場合は
前記レベル制御手段の前記帯域拡張信号を遮断し、複数
のスペクトルの場合は前記レベル制御手段の前記帯域拡
張信号を出力するスイッチ手段と、前記スイッチ手段の
出力と前記デコード手段のデコード信号とを加算し、帯
域が拡張されたオーディオ信号を出力する出力信号加算
手段と、を具備することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a compression coded signal obtained by dividing an audio signal into a plurality of frequency bands in frame units is input, and at least bit allocation information for each band and scale information for each band are input. An audio band extending device that reproduces the compression-encoded signal using
Decoding means for decoding the compression-encoded signal and outputting a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal; non-linear means for distorting the audio signal output from the decoding means; , A high-frequency signal adding means for adding the output of the non-linear means and the output of the dither generating means, and referring to the bit allocation information extracted by the decoding means, A frequency-variable high-pass filter for extracting an audio component higher than the indicated highest frequency from the output signal of the high-frequency signal adding means, and the frequency-variable high-pass filter according to the scale information extracted by the decoding means. Level control means for controlling the output level of the filter means and outputting a band extension signal Referring to the scale information extracted by the decoding means, shuts down the band extension signal of the level control means in the case of a concentrated spectrum, and outputs the band extension signal of the level control means in the case of a plurality of spectra. And an output signal adding unit that adds an output of the switching unit and a decode signal of the decoding unit and outputs an audio signal whose band has been extended.

【0023】本願の請求項5の発明は、請求項1〜4の
何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前記デ
コード手段から出力されるオーディオ信号を、圧縮処理
時のサンプリング周波数の2倍以上のサンプリング周波
数でオーバーサンプリングを行うと共に、前記オーバー
サンプリングによる折り返し雑音成分を除去するオーバ
サンプリングフィルタを、前記デコード手段と前記出力
信号加算手段との間に設けたことを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the audio band extending apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the audio signal output from the decoding means is at least twice the sampling frequency at the time of compression processing. And an oversampling filter for removing aliasing components due to the oversampling is provided between the decoding means and the output signal adding means.

【0024】本願の請求項6の発明は、請求項1,3,
4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前
記非線形手段及び前記周波数可変高域通過フィルタの演
算語長は、前記デコード手段のデコード信号の語長より
大きいことを特徴とするものである。
The invention of claim 6 of the present application is directed to claims 1, 3,
5. The audio band extending apparatus according to claim 4, wherein an operation word length of the non-linear means and the frequency variable high-pass filter is larger than a word length of a decoded signal of the decoding means.

【0025】本願の請求項7の発明は、請求項2,3,
4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前
記ディザ生成手段及び前記周波数可変高域通過フィルタ
の演算語長は、前記デコード手段のデコード信号の語長
より大きいことを特徴とするものである。
The invention of claim 7 of the present application is the invention of claims 2, 3,
5. The audio band extending apparatus according to claim 4, wherein the operation word length of the dither generation means and the frequency variable high-pass filter is larger than the word length of the decoded signal of the decoding means. .

【0026】本願の請求項8の発明は、請求項1,3,
4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前
記非線形手段及び前記周波数可変高域通過フィルタは、
その演算語長を前記デコード手段のデコード信号の語長
より大きくすると共に、前記デコード信号の語長のLS
B幅に略同じ振幅の信号成分を加算したもの処理するこ
とを特徴とするものである。
[0026] The invention of claim 8 of the present application provides claims 1, 3,
4. The audio band extending apparatus according to any one of 4, wherein the non-linear means and the frequency variable high-pass filter are:
The operation word length is made larger than the word length of the decode signal of the decoding means, and the word length LS of the decode signal is
The processing is performed by adding a signal component having substantially the same amplitude to the B width.

【0027】本願の請求項9の発明は、請求項2,3,
4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前
記ディザ生成手段及び前記周波数可変高域通過フィルタ
は、その演算語長を前記デコード信号の語長のLSB幅
に略同じ振幅の信号成分を加算したもの処理することを
特徴とするものである。
[0027] The invention of claim 9 of the present application is the invention of claims 2, 3,
5. The audio band extending apparatus according to claim 4, wherein the dither generation means and the frequency-variable high-pass filter add a signal component having substantially the same amplitude to the calculated word length to the LSB width of the word length of the decoded signal. It is characterized by processing.

【0028】本願の請求項10の発明は、請求項1,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記非線形手段は、正負に振幅する信号の片側のみ
取り出すハーフクリップ手段、又は片側の振幅を反対側
に折り返す絶対値化手段であることを特徴とするもので
ある。
The invention of claim 10 of the present application relates to claim 1,
3. The audio band extending apparatus according to claim 1, wherein the non-linear means is a half clipping means for extracting only one side of a signal having positive and negative amplitudes, or an absolute value converting means for returning the amplitude of one side to the opposite side. It is a feature.

【0029】本願の請求項11の発明は、請求項1,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記非線形手段は、前記デコード手段のデコード信
号から所定の周波数帯域に制限した信号に対して歪ませ
ることを特徴とするものである。
The invention of claim 11 of the present application relates to claim 1,
5. The audio band extending apparatus according to claim 3, wherein the non-linear means distorts a signal limited to a predetermined frequency band from a decoded signal of the decoding means.

【0030】本願の請求項12の発明は、請求項2,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記ディザ生成手段は、所定の振幅内で確率密度が
三角分布となるダイヤモンドディザ生成手段であること
を特徴とするものである。
The twelfth invention of the present application is the second invention.
5. The audio band extending apparatus according to claim 3, wherein the dither generating means is a diamond dither generating means having a probability density of a triangular distribution within a predetermined amplitude.

【0031】本願の請求項13の発明は、請求項12の
オーディオ帯域拡張装置において、前記ダイヤモンドデ
ィザ生成手段は、互いに独立な2つのPN系列生成手段
PAの出力とPN系列生成手段PBの出力とを加算する
ことを特徴とするものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the audio band extending apparatus according to the twelfth aspect, the diamond dither generating means includes an output of two independent PN sequence generating means PA and an output of the PN sequence generating means PB. Are added.

【0032】本願の請求項14の発明は、請求項12の
オーディオ帯域拡張装置において、前記ダイヤモンドデ
ィザ生成手段は、1つのPN系列生成手段PPの互いに
異なり重なり合わない部分要素PPA及び部分要素PP
Bを加算することを特徴とするものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the audio band extending apparatus according to the twelfth aspect, the diamond dither generating means includes a partial element PPA and a partial element PP which are different from each other and do not overlap each other in one PN sequence generating means PP.
B is added.

【0033】本願の請求項15の発明は、請求項2,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記ディザ生成手段は、所定の振幅内で確率密度が
釣鐘型分布となるベル型ディザ生成手段であることを特
徴とするものである。
The invention of claim 15 of the present application is the invention of claim 2
5. The audio band extending apparatus according to any one of items 3 and 4, wherein the dither generating means is a bell-shaped dither generating means having a bell-shaped distribution of probability density within a predetermined amplitude.

【0034】本願の請求項16の発明は、請求項15の
オーディオ帯域拡張装置において、前記ベル型ディザ生
成手段は、互いに独立な3つのPN系列生成手段PAの
出力、PN系列生成手段PBの出力、PN系列生成手段
PCの出力を加算したことを特徴とするものである。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the audio band extending apparatus of the fifteenth aspect, the bell-shaped dither generating means includes an output of three independent PN sequence generating means PA and an output of the PN sequence generating means PB. , PN sequence generating means PC.

【0035】本願の請求項17の発明は、請求項15の
オーディオ帯域拡張装置において、前記ベル型ディザ生
成手段は、1つのPN系列生成手段PPの互いに異なり
重なり合わない部分要素PPA, 部分要素PPB、部分
要素PPCを加算したことを特徴とするものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the audio band extending apparatus according to the fifteenth aspect, the bell-shaped dither generating means includes partial elements PPA and PPB which are different from each other and do not overlap each other in one PN sequence generating means PP. , And a partial element PPC are added.

【0036】本願の請求項18の発明は、請求項2,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記ディザ生成手段は、出力スペクトル分布が1/
f特性であることを特徴とするものである。
The invention of claim 18 of the present application is directed to claim 2
3. The audio band extending apparatus according to claim 1, wherein the dither generating means has an output spectrum distribution of 1 /
It is characterized by f-characteristics.

【0037】本願の請求項19の発明は、請求項2,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記レベル制御手段は、前記デコード手段で取り出
されるスケール情報に応じて、集中スペクトルのみが存
在すると判定された場合は、前記ディザ生成手段のレベ
ルを略ゼロにし、2以上の複数スペクトルが存在すると
判定された場合は、前記デコード手段で取り出されるビ
ット割り当て情報が示す最も高域のスペクトルのレベル
にディザのスペクトル高が略連続するようにレベルを制
御することを特徴とするものである。
The invention of claim 19 of the present application is the invention of claim 2
In the audio band extending apparatus according to any one of the items (3) and (4), when it is determined that only the concentrated spectrum exists according to the scale information extracted by the decoding means, When the level is set to substantially zero and it is determined that there are two or more spectra, the level is set so that the dither spectrum height is substantially continuous with the highest spectrum level indicated by the bit allocation information extracted by the decoding means. Is controlled.

【0038】本願の請求項20の発明は、請求項2,
3,4の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置におい
て、前記レベル制御手段は、前記デコード手段で取り出
されるスケール情報に応じて、2以上の複数スペクトル
が存在すると判定された場合には、スペクトルの周波数
特性傾斜を求め、スペクトル分布が滑らかに連続するよ
うにディザレベルを制御することを特徴とするものであ
る。
The invention of claim 20 of the present application is directed to claim 2,
In the audio band extending apparatus according to any one of (3) and (4), when it is determined that two or more spectra exist according to the scale information extracted by the decoding means, It is characterized in that a frequency characteristic slope is obtained and a dither level is controlled so that a spectral distribution is smoothly continuous.

【0039】本願の請求項21の発明は、請求項1〜4
の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前記
レベル制御手段は、前記デコード手段で取り出されるス
ケール情報に応じて信号がゼロと判定した場合は、出力
レベルをゼロにミュートすることを特徴とするものであ
る。
The invention of claim 21 of the present application is directed to claims 1 to 4
The audio band extending apparatus according to any one of the above, wherein the level control means mutes the output level to zero when the signal is determined to be zero according to the scale information extracted by the decoding means. Things.

【0040】本願の請求項22の発明は、請求項1〜4
の何れか1項のオーディオ帯域拡張装置において、前記
レベル制御手段は、前記デコード手段で取り出されるス
ケール情報を所定の平滑フィルタを用いて平滑化し、出
力レベルの変動を緩慢にすることを特徴とするものであ
る。
The invention of claim 22 of the present application is the invention of claims 1-4
In the audio band extending apparatus according to any one of the above, the level control means smoothes the scale information taken out by the decoding means using a predetermined smoothing filter, and makes the fluctuation of the output level slow. Things.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態にお
けるオーディオ帯域拡張装置について、図面を参照しな
がら説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1における
オーディオ帯域拡張装置の構成を示すブロック図であ
る。このオーディオ帯域拡張装置は、デコーダ1、オー
バーサンプリング型ローパスフィルタ(オーバーサンプ
リングLPF)2、バンドパスフィルタ3、整流回路
4、スライディングバンド型ハイパスフィルタ(スライ
ディングバンドHPF)5、レベル制御回路6、加算回
路7を含んで構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An audio band extending apparatus according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio band extending apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This audio band extending apparatus includes a decoder 1, an oversampling type low-pass filter (oversampling LPF) 2, a band-pass filter 3, a rectifying circuit 4, a sliding band type high-pass filter (sliding band HPF) 5, a level control circuit 6, and an adding circuit. 7.

【0042】デコーダ1は圧縮符号化信号をデコードし
て、ビット割り当て情報S102とスケール情報S10
3とオーディオ信号を含むデコード信号S104を出力
するデコード手段である。バンドパスフィルタ3及び整
流回路4は、デコーダ1からオーバーサンプリングLP
F2を介して出力されたオーディオ信号を歪ませる非線
形手段である。
The decoder 1 decodes the compression-encoded signal to generate bit allocation information S102 and scale information S10.
3 and a decoding means for outputting a decode signal S104 including an audio signal. The bandpass filter 3 and the rectifier circuit 4 output the oversampling LP from the decoder 1.
Non-linear means for distorting the audio signal output via F2.

【0043】スライディングバンドHPF5は、デコー
ダ1で取り出されたビット割り当て情報S102を参照
し、ビット割り当て情報で示される最高周波数より高域
のオーディオ成分を非線形手段の出力信号から取り出す
周波数可変高域通過フィルタである。レベル制御回路6
は、デコーダ1で取り出されたスケール情報S103に
応じて、スライディングバンドHPF5の出力レベルを
制御するレベル制御手段である。
The sliding band HPF 5 refers to the bit allocation information S102 extracted by the decoder 1 and extracts a frequency component higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information from the output signal of the non-linear means. It is. Level control circuit 6
Is a level control unit that controls the output level of the sliding band HPF5 according to the scale information S103 extracted by the decoder 1.

【0044】加算回路7は、レベル制御回路6により制
御されたスライディングバンドHPF5の出力とオーバ
ーサンプリングLPF2のデコード信号とを加算し、帯
域が拡張されたオーディオ信号を出力する出力信号加算
手段である。
The adding circuit 7 is an output signal adding means for adding the output of the sliding band HPF 5 controlled by the level control circuit 6 and the decoded signal of the oversampling LPF 2 to output an audio signal whose band has been extended.

【0045】このような構成のオーディオ帯域拡張装置
の動作について説明する。入力信号として、図8で説明
したような符号化信号S101がデコーダ1に入力され
る。この信号は例えばミニディスク(MD)から再生さ
れたものであれば、サンプリング周波数(Fs)が4
4.1kHzの信号である。
The operation of the audio band extending apparatus having such a configuration will be described. As an input signal, the coded signal S101 described with reference to FIG. If this signal is reproduced from, for example, a mini disk (MD), the sampling frequency (Fs) is 4
This is a 4.1 kHz signal.

【0046】デコーダ1は、図9で説明したデコード処
理と同様の方法でデコード処理を行う。デコーダ1は符
号化信号S101を逆多重化して、システム情報、ビッ
ト割り当て情報、スケール情報、スペクトル情報を夫々
取り出し、ビット割り当て情報S102とスケール情報
S103とを出力するとともに、これらの信号から逆量
子化、逆正規化、周波数合成を行って、デコード信号S
104を出力する。
The decoder 1 performs a decoding process in the same manner as the decoding process described with reference to FIG. The decoder 1 demultiplexes the coded signal S101, extracts system information, bit allocation information, scale information, and spectrum information, outputs bit allocation information S102 and scale information S103, and dequantizes these signals. , Inverse normalization, and frequency synthesis to obtain the decoded signal S
104 is output.

【0047】オーバーサンプリングLPF2は、入力さ
れたデコード信号S104のサンプリング周波数を正の
整数倍、例えば2倍にてサンプリングを行い、且つ不要
な帯域を減衰させる。2倍の場合、入力信号のサンプリ
ング周波数の2分の1以上の帯域、即ち22. 05kH
z以上を例えば60dB以上減衰させる。
The oversampling LPF 2 samples the sampling frequency of the input decoded signal S104 at a positive integer multiple, for example, twice, and attenuates an unnecessary band. In the case of twice, the bandwidth of half or more of the sampling frequency of the input signal, that is, 22.05 kHz
z or more is attenuated by, for example, 60 dB or more.

【0048】バンドパスフィルタ3はオーバーサンプリ
ングLPF2の出力S105の帯域を制限する。入力信
号S104のサンプリング周波数をFsとすれば、バン
ドパスフィルタ3からは、例えばFs/4〜Fs/2の
帯域を持つ信号S106が出力される。整流回路4はバ
ンドパスフィルタ3の出力S106を半波(ハーフクリ
ップ手段)又は両波整流(絶対値化手段)することで、
入力信号の高調波を発生させる。
The bandpass filter 3 limits the band of the output S105 of the oversampling LPF2. Assuming that the sampling frequency of the input signal S104 is Fs, the bandpass filter 3 outputs a signal S106 having a band of, for example, Fs / 4 to Fs / 2. The rectifier circuit 4 rectifies the output S106 of the bandpass filter 3 by half-wave (half clipping means) or double-wave rectification (absolute value converting means).
Generates harmonics of the input signal.

【0049】スライディングバンドHPF5は、整流回
路4の出力S107に対し、ビット割り当て情報S10
2の割り当てが存在する最高の周波数以下の周波数、即
ち割り当てが0でない最高の周波数以下の周波数を遮断
して、その周波数を越える周波数スペクトルを持つ信号
S108を出力する。
The sliding band HPF 5 outputs the bit allocation information S 10 to the output S 107 of the rectifier circuit 4.
The frequency below the highest frequency where the assignment of 2 exists, that is, the frequency below the highest frequency where the assignment is not 0 is cut off, and a signal S108 having a frequency spectrum exceeding that frequency is output.

【0050】レベル制御回路6は、スケール情報S10
3によって高域周波数成分のスペクトル強度、例えばF
s/4〜Fs/2の信号レベルを求め、そのレベルに応
じてスライディングバンドHPF5の出力レベルを制御
する。レベル制御回路6は、符号化信号のFs/4〜F
s/2における信号レベルが大きい場合、スライディン
グバンドHPF5の出力レベルを大きくし、信号レベル
が小さい場合はスライディングバンドHPF5の出力レ
ベルを小さくする。
The level control circuit 6 has the scale information S10
3, the spectrum intensity of the high frequency component, for example, F
The signal level of s / 4 to Fs / 2 is obtained, and the output level of the sliding band HPF5 is controlled according to the level. The level control circuit 6 calculates Fs / 4 to Fs of the encoded signal.
When the signal level at s / 2 is high, the output level of sliding band HPF5 is increased, and when the signal level is low, the output level of sliding band HPF5 is reduced.

【0051】加算回路7は、オーバーサンプリングLP
F2の出力S105と、レベル制御回路6の出力S10
9とを加算し、帯域が拡大された出力信号S110を出
力する。
The adder circuit 7 includes an oversampling LP
The output S105 of the F2 and the output S10 of the level control circuit 6
9 is added, and an output signal S110 having an expanded band is output.

【0052】以上のように本実施の形態によれば、バン
ドパスフィルタ3、整流回路4、スライディングバンド
HPF5を用い、デコード信号に含まれるスペクトル帯
域以上の高調波を発生させ、レベル制御回路6でレベル
情報を利用してデコード信号の高域スペクトル強度に応
じたレベル制御を行い、デコード信号に加算して出力す
るようにしている。こうすると、必ずしも全ての帯域に
ビットの割り当てがされていない圧縮符号化信号をデコ
ードした信号に対して帯域拡張しても、スペクトルの谷
間の生じないオーディオ帯域拡張装置を実現することが
できる。
As described above, according to the present embodiment, the bandpass filter 3, the rectifier circuit 4, and the sliding band HPF 5 are used to generate harmonics higher than the spectrum band included in the decoded signal. Utilizing the level information, level control is performed in accordance with the high-band spectrum intensity of the decoded signal, and is added to the decoded signal and output. In this way, it is possible to realize an audio band extending apparatus that does not cause a valley in a spectrum even if a band is extended for a signal obtained by decoding a compression-encoded signal in which bits are not necessarily allocated to all bands.

【0053】また、本実施の形態によれば、デコーダ1
が逆多重化処理で、そのフレームのデコード処理をする
前処理として取り出したスケール情報とビット割り当て
情報とを用い、レベル制御とスライディングバンドHP
Fのカットオフ周波数を指定することで、デコード信号
と同じタイミングで制御を行うことができる。このた
め、帯域拡張のために加算する信号の制御が遅れて聴感
上不自然にならないオーディオ帯域拡張装置を実現する
ことができる。
According to the present embodiment, the decoder 1
Is a demultiplexing process, which uses the scale information and bit allocation information extracted as preprocessing for decoding the frame, and performs level control and sliding band HP.
By specifying the cutoff frequency of F, control can be performed at the same timing as the decode signal. For this reason, it is possible to realize an audio band extending device in which the control of the signal to be added for the band extension is delayed and the audibility becomes unnatural.

【0054】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2におけるオーディオ帯域拡張装置について説明する。
図2は本実施の形態におけるオーディオ帯域拡張装置の
構成を示すブロック図であり、図1と同一部分は同一の
符号を付けて説明する。このオーディオ帯域拡張装置
は、デコーダ1、オーバーサンプリングLPF2、スラ
イディングバンドHPF5、レベル制御回路6、加算回
路7、ディザ発生回路8を含んで構成される。
(Embodiment 2) Next, an audio band extending apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the audio band extending apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. This audio band extending device includes a decoder 1, an oversampling LPF 2, a sliding band HPF 5, a level control circuit 6, an adding circuit 7, and a dither generating circuit 8.

【0055】ディザ発生回路8はホワイトノイズ又はオ
ーディオ帯域における高周波ノイズを発生するディザ生
成手段である。スライディングバンドHPF5は、デコ
ーダ1で取り出されたビット割り当て情報S102を参
照し、ビット割り当て情報で示される最高周波数より高
域のホワイトノイズ成分をディザ発生回路8の出力信号
から取り出す周波数可変高域通過フィルタである。
The dither generating circuit 8 is a dither generating means for generating white noise or high frequency noise in an audio band. The sliding band HPF 5 refers to the bit allocation information S102 extracted by the decoder 1, and extracts a white noise component higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information from the output signal of the dither generation circuit 8 as a frequency-variable high-pass filter. It is.

【0056】このような構成のオーディオ帯域拡張装置
の動作について説明する。入力信号として、図8で説明
したような符号化信号S101がデコーダ1に入力され
る。この信号は例えばMDから再生されたものであれ
ば、サンプリング周波数Fsが44.1kHzの信号で
ある。
The operation of the audio band extending apparatus having such a configuration will be described. As an input signal, the coded signal S101 described with reference to FIG. This signal is a signal having a sampling frequency Fs of 44.1 kHz if reproduced from, for example, an MD.

【0057】デコーダ1は、図9で説明したデコード処
理と同様の方法でデコード処理を行う。デコーダ1は、
符号化信号S101を逆多重化して、システム情報、ビ
ット割り当て情報、スケール情報、スペクトル情報を夫
々取り出し、ビット割り当て情報S102とスケール情
報S103とを出力すると共に、これらの信号から逆量
子化、逆正規化、周波数合成を行って、デコード信号S
104を出力する。
The decoder 1 performs the decoding process in the same manner as the decoding process described with reference to FIG. The decoder 1
The coded signal S101 is demultiplexed to extract system information, bit allocation information, scale information, and spectrum information, respectively, and output bit allocation information S102 and scale information S103. , Frequency synthesis, and decode signal S
104 is output.

【0058】オーバーサンプリングLPF2は、入力さ
れたデコード信号S104のサンプリング周波数を正の
整数倍、例えば2倍にしてサンプリングを行い、且つ不
要な帯域を減衰させる。2倍の場合、入力信号のサンプ
リング周波数の2分の1以上の帯域、即ち22. 05k
Hz以上を例えば60dB以上減衰させる。
The oversampling LPF 2 performs sampling by increasing the sampling frequency of the input decoded signal S104 by a positive integer, for example, twice, and attenuates unnecessary bands. In the case of twice, the band of half or more of the sampling frequency of the input signal, that is, 22.05k
Hz or more is attenuated, for example, by 60 dB or more.

【0059】ディザ発生回路8は0〜Fsの帯域でスペ
クトル強度が均一に分布しているホワイトノイズを発生
する。スライディングバンドHPF5は、ディザ発生回
路8の出力S111に対し、ビット割り当て情報S10
2の割り当てが存在する周波数、即ち割り当てが0でな
い最高の周波数以下の周波数を遮断して、その周波数を
越える周波数スペクトルを持つ信号S108を出力す
る。
The dither generating circuit 8 generates white noise whose spectrum intensity is uniformly distributed in the band from 0 to Fs. The sliding band HPF 5 outputs the bit allocation information S 10 to the output S 111 of the dither generation circuit 8.
The frequency at which the assignment of 2 exists, that is, the frequency below the highest non-zero assignment frequency is cut off, and a signal S108 having a frequency spectrum exceeding that frequency is output.

【0060】レベル制御回路6は、スケール情報S10
3によって高域周波数成分のスペクトル強度、例えばF
s/4〜Fs/2の信号レベルを求め、そのレベルに応
じてスライディングバンドHPF5の出力レベルを制御
する。レベル制御回路6は、符号化信号のFs/4〜F
s/2における信号レベルが大きい場合、ハイパスフィ
ルタ5の出力レベルを大きくし、信号レベルが小さい場
合は出力レベルを小さくする。加算回路7は、オーバー
サンプリングLPF2の出力S105とレベル制御回路
6の出力S109とを加算し、この加算信号を出力信号
S110として出力する。
The level control circuit 6 has the scale information S10
3, the spectrum intensity of the high frequency component, for example, F
The signal level of s / 4 to Fs / 2 is obtained, and the output level of the sliding band HPF5 is controlled according to the level. The level control circuit 6 calculates Fs / 4 to Fs of the encoded signal.
When the signal level at s / 2 is high, the output level of the high-pass filter 5 is increased, and when the signal level is low, the output level is reduced. The addition circuit 7 adds the output S105 of the oversampling LPF2 and the output S109 of the level control circuit 6, and outputs this addition signal as an output signal S110.

【0061】以上のように本実施の形態によれば、ディ
ザ発生回路8とスライディングバンドHPF5とを用い
て、デコード信号に含まれるスペクトル帯域以上の高調
波を発生させ、レベル制御回路6でレベル情報を利用し
てデコード信号の高域スペクトル強度に応じたレベル制
御をしてデコード信号に加算して出力するようにしてい
る。こうすると、必ずしも全ての帯域にビットの割り当
てがされていない圧縮符号化信号をデコードした信号に
対して帯域拡張を行っても、スペクトルの谷間の生じな
いオーディオ帯域拡張装置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the dither generating circuit 8 and the sliding band HPF 5 are used to generate harmonics equal to or higher than the spectral band included in the decoded signal. Is used to perform level control according to the high-frequency spectrum intensity of the decoded signal, add the decoded signal to the decoded signal, and output the resultant signal. In this way, it is possible to realize an audio band extending apparatus that does not cause a valley of a spectrum even if a band is extended to a signal obtained by decoding a compression-encoded signal in which bits are not allocated to all bands.

【0062】また、本実施の形態によれば、デコーダ1
は、逆多重化処理でそのフレームのデコード処理をする
前処理として取り出したスケール情報とビット割り当て
情報とを用い、レベル制御とスライディングバンドHP
Fのカットオフ周波数を指定することで、デコード信号
と同じタイミングで制御を行うことができる。このた
め、帯域拡張のために加算する信号の制御が遅れて聴感
上不自然になることのないオーディオ帯域拡張装置を実
現することができる。
According to the present embodiment, the decoder 1
Uses the scale information and bit allocation information extracted as preprocessing for decoding the frame in the demultiplexing processing, and performs level control and sliding band HP.
By specifying the cutoff frequency of F, control can be performed at the same timing as the decode signal. For this reason, it is possible to realize an audio band extending device in which the control of the signal to be added for the band extension is not delayed and the audibility becomes unnatural.

【0063】(実施の形態3)次に本発明の実施の形態
3におけるオーディオ帯域拡張装置について説明する。
図3は本実施の形態におけるオーディオ帯域拡張装置の
構成を示すブロック図であり、図2と同一部分は同一の
符号を付けて説明する。このオーディオ帯域拡張装置
は、デコーダ1、オーバーサンプリングLPF2、バン
ドパスフィルタ3、整流回路4、スライディングバンド
HPF5、レベル制御回路6、加算回路7、ディザ発生
回路8、加算回路9を含んで構成される。
(Embodiment 3) Next, an audio band extending apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the audio band extending apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. This audio band extending device includes a decoder 1, an oversampling LPF 2, a band pass filter 3, a rectifier circuit 4, a sliding band HPF 5, a level control circuit 6, an adder circuit 7, a dither generator circuit 8, and an adder circuit 9. .

【0064】加算回路9は、整流回路4の出力とディザ
発生回路8の出力とを加算する高域信号加算手段であ
る。スライディングバンドHPF5は、デコーダ1で取
り出されたビット割り当て情報S102を参照し、ビッ
ト割り当て情報で示される最高周波数より高域のオーデ
ィオ成分を加算回路9の出力信号から取り出す周波数可
変高域通過フィルタである。
The adder 9 is a high-frequency signal adder for adding the output of the rectifier 4 and the output of the dither generator 8. The sliding band HPF 5 is a frequency-variable high-pass filter that refers to the bit allocation information S102 extracted by the decoder 1 and extracts an audio component higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information from the output signal of the adding circuit 9. .

【0065】レベル制御回路6は、デコーダ1で取り出
されたスケール情報S102に応じて、スライディング
バンドHPF5の出力レベルを制御するレベル制御手段
である。加算回路7は、レベル制御回路6により制御さ
れたスライディングバンドHPF5の出力と、デコーダ
1のデコード信号とを加算し、帯域が拡張されたオーデ
ィオ信号を出力する出力信号加算手段である。
The level control circuit 6 is a level control means for controlling the output level of the sliding band HPF 5 according to the scale information S102 extracted by the decoder 1. The adding circuit 7 is an output signal adding unit that adds the output of the sliding band HPF 5 controlled by the level control circuit 6 and the decoded signal of the decoder 1 and outputs an audio signal whose band has been extended.

【0066】このような構成のオーディオ帯域拡張装置
に動作について説明する。入力信号として、図8を用い
て説明したような符号化信号S101がデコーダ1に入
力される。この信号は例えばMDから再生されたもので
あれば、サンプリング周波数(Fs)が44.1kHz
の信号である。
The operation of the audio band extending apparatus having such a configuration will be described. The coded signal S101 described with reference to FIG. 8 is input to the decoder 1 as an input signal. For example, if this signal is reproduced from an MD, the sampling frequency (Fs) is 44.1 kHz.
Signal.

【0067】デコーダ1は、図9を用いて説明したデコ
ード処理と同様の方法でデコード処理を行う。デコーダ
1は符号化信号S101を逆多重化して、システム情
報、ビット割り当て情報、スケール情報、スペクトル情
報を夫々取り出し、ビット割り当て情報S102とスケ
ール情報S103を出力すると共に、これらの信号から
逆量子化、逆正規化、周波数合成を行って、デコード信
号S104を出力する。
The decoder 1 performs a decoding process in the same manner as the decoding process described with reference to FIG. The decoder 1 demultiplexes the coded signal S101 to extract system information, bit allocation information, scale information, and spectrum information, respectively, and outputs bit allocation information S102 and scale information S103. Denormalization and frequency synthesis are performed, and a decoded signal S104 is output.

【0068】オーバーサンプリングLPF2は、入力さ
れたデコード信号S104のサンプリング周波数を正の
整数倍、例えば2倍にしてサンプリングを行い、且つ不
要な帯域を減衰させる。2倍の場合、入力信号のサンプ
リング周波数の2分の1以上の帯域、即ち22. 05k
Hz以上を例えば60dB以上減衰させる。
The oversampling LPF 2 performs sampling by increasing the sampling frequency of the input decode signal S104 by a positive integer, for example, twice, and attenuates unnecessary bands. In the case of twice, the band of half or more of the sampling frequency of the input signal, that is, 22.05k
Hz or more is attenuated, for example, by 60 dB or more.

【0069】バンドパスフィルタ3はオーバーサンプリ
ングLPF2の出力S105の帯域を制限する。入力信
号S104のサンプリング周波数をFsとすれば、バン
ドパスフィルタ3からは、例えばFs/4〜Fs/2の
帯域を持つ信号S106が出力される。整流回路4はバ
ンドパスフィルタ3の出力S106を半波又は両波整流
することで、入力信号の高調波を発生させる。
The band-pass filter 3 limits the band of the output S105 of the oversampling LPF2. Assuming that the sampling frequency of the input signal S104 is Fs, the bandpass filter 3 outputs a signal S106 having a band of, for example, Fs / 4 to Fs / 2. The rectifier circuit 4 generates a harmonic of the input signal by rectifying the output S106 of the bandpass filter 3 by half-wave or double-wave.

【0070】ディザ発生回路8の詳細を図4に示す。デ
ィザ発生回路8はPN系列ノイズ発生器41,42,4
3、加算回路44、1/f特性フィルタ45を含んで構
成される。PN系列ノイズ発生器41,42,43は互
いに独立して動作し、0〜Fsの帯域でスペクトル強度
が均一に分布し、どの周波数成分を持ったスペクトルが
発生するかの確率分布が一様となるホワイトノイズを発
生する。
FIG. 4 shows the details of the dither generation circuit 8. The dither generation circuit 8 includes PN sequence noise generators 41, 42, 4
3. It includes an adder circuit 44 and a 1 / f characteristic filter 45. The PN sequence noise generators 41, 42, and 43 operate independently of each other, and the spectrum intensity is uniformly distributed in the band of 0 to Fs, and the probability distribution of which frequency component has a spectrum is uniform. Generates white noise.

【0071】加算回路44は、PN系列ノイズ発生器4
1,42,43の各出力を加算する。このように加算す
ることで、加算後のノイズは振幅の確率分布の形状がガ
ウス分布に近い釣り鐘型(ベル型)になり、自然音に近
づく。1/f特性フィルタ45は加算回路44の出力信
号を周波数の増加とともに減衰させる、即ち1/fの周
波数特性になるようにして出力する。
The addition circuit 44 includes a PN sequence noise generator 4
1, 42 and 43 are added. By performing the addition in this manner, the noise after the addition becomes a bell-like shape in which the probability distribution of the amplitude is close to a Gaussian distribution, and approaches the natural sound. The 1 / f characteristic filter 45 attenuates the output signal of the adder circuit 44 as the frequency increases, that is, outputs the signal so as to have a 1 / f frequency characteristic.

【0072】尚、ディザ発生回路8は、所定の振幅内で
確率密度が三角分布となるダイヤモンドディザ生成手段
であってもよい。またダイヤモンドディザ生成手段は、
互いに独立な2つのPN系列生成手段PAの出力とPN
系列生成手段PBの出力とを加算するものである。また
ダイヤモンドディザ生成手段は、1つのPN系列生成手
段PPの互いに異なり重なり合わない部分要素PPA及
び部分要素PPBを加算するものであってもよい。
The dither generating circuit 8 may be a diamond dither generating means whose probability density has a triangular distribution within a predetermined amplitude. The diamond dither generation means
The outputs of the two independent PN sequence generating means PA and PN
This is to add the output of the sequence generation means PB. Further, the diamond dither generation means may add the partial elements PPA and PPB which are different from each other and do not overlap with each other in one PN sequence generation means PP.

【0073】またディザ発生回路8は、所定の振幅内で
確率密度が釣鐘型分布となるベル型ディザ生成手段であ
っても良い。このベル型ディザ生成手段は、互いに独立
な3つのPN系列生成手段PAの出力、PN系列生成手
段PBの出力、PN系列生成手段PCの出力を加算する
ものである。またベル型ディザ生成手段は、1つのPN
系列生成手段PPの互いに異なり重なり合わない部分要
素PPA, 部分要素PPB、部分要素PPCを加算する
ものであってもよい。
The dither generating circuit 8 may be bell-shaped dither generating means having a bell-shaped distribution of the probability density within a predetermined amplitude. This bell-shaped dither generation means adds the outputs of three independent PN sequence generation means PA, the output of the PN sequence generation means PB, and the output of the PN sequence generation means PC. Also, the bell-shaped dither generating means is provided with one PN.
The partial element PPA, the partial element PPB, and the partial element PPC which are different from each other and do not overlap with each other may be added.

【0074】図3の加算回路9は整流回路4の出力S1
07と、ディザ発生回路8の出力S111とを加算す
る。スライディングバンドHPF5は、加算回路9の出
力S112に対し、ビット割り当て情報S102の割り
当てが存在する周波数、即ち割り当てが0でない最高の
周波数以下の周波数を遮断して、その周波数を越える周
波数スペクトルを持つ信号S108を出力する。
The addition circuit 9 shown in FIG.
07 and the output S111 of the dither generation circuit 8 are added. The sliding band HPF 5 cuts off, from the output S112 of the adder circuit 9, the frequency at which the bit allocation information S102 is allocated, that is, the frequency below the highest frequency where the allocation is not 0, and a signal having a frequency spectrum exceeding that frequency. S108 is output.

【0075】レベル制御回路6は、スケール情報S10
3によって高域周波数成分のスペクトル強度、例えばF
s/4〜Fs/2の信号レベルを求め、そのレベルに応
じてスライディングバンドHPF5の出力レベルを制御
する。レベル制御回路6は、符号化信号のFs/4〜F
s/2における信号レベルが大きい場合は、ハイパスフ
ィルタ5の出力レベルを大きくし、信号レベルが小さい
場合はハイパスフィルタ5の出力レベルを小さくする。
加算回路7は、オーバーサンプリングLPF2の出力S
105とレベル制御回路6の出力S109とを加算し、
加算信号を出力信号S110として出力する。
The level control circuit 6 generates the scale information S10
3, the spectrum intensity of the high frequency component, for example, F
The signal level of s / 4 to Fs / 2 is obtained, and the output level of the sliding band HPF5 is controlled according to the level. The level control circuit 6 calculates Fs / 4 to Fs of the encoded signal.
When the signal level at s / 2 is high, the output level of the high-pass filter 5 is increased, and when the signal level is low, the output level of the high-pass filter 5 is reduced.
The adder circuit 7 outputs the output S of the oversampling LPF2.
105 and the output S109 of the level control circuit 6 are added,
The addition signal is output as an output signal S110.

【0076】以上のように、本実施の形態によれば、バ
ンドパスフィルタ3、整流回路4、ディザ発生回路8、
スライディングバンドHPF5を用いて、デコード信号
に含まれるスペクトル帯域以上の高調波を発生させ、レ
ベル制御回路6でレベル情報を利用してデコード信号の
高域スペクトル強度に応じたレベル制御を行い、デコー
ド信号に加算している。このような構成によれば、必ず
しも全ての帯域にビットの割り当てがされていない圧縮
符号化信号をデコードした信号に対して帯域拡張して
も、スペクトルの谷間の生じないオーディオ帯域拡張装
置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the bandpass filter 3, the rectifier circuit 4, the dither generation circuit 8,
Using the sliding band HPF5, a harmonic higher than the spectrum band included in the decoded signal is generated, and the level control circuit 6 performs level control in accordance with the high frequency spectrum intensity of the decoded signal using the level information, thereby obtaining the decoded signal. Is added to According to such a configuration, it is possible to realize an audio band extending apparatus that does not generate a valley of a spectrum even if the band is extended for a signal obtained by decoding a compression-encoded signal in which bits are not necessarily allocated to all bands. be able to.

【0077】また、本実施の形態によれば、デコーダ1
が逆多重化処理でそのフレームのデコード処理をする前
処理として取り出したスケール情報とビット割り当て情
報とを用い、レベル制御とスライディングバンドHPF
5のカットオフ周波数を指定することで、デコード信号
と同じタイミングで制御を行うことができる。このた
め、帯域拡張のために加算する信号の制御が遅れて聴感
上不自然になることのないオーディオ帯域拡張装置を実
現することができる。
According to the present embodiment, the decoder 1
Uses the scale information and bit allocation information extracted as preprocessing for decoding the frame in the demultiplexing processing, and performs level control and sliding band HPF.
By specifying the cutoff frequency of 5, control can be performed at the same timing as the decode signal. For this reason, it is possible to realize an audio band extending device in which the control of the signal to be added for the band extension is not delayed and the audibility becomes unnatural.

【0078】また、本実施の形態によれば、整流回路4
で発生させた高調波成分と、釣り鐘型に近い確率分布で
1/f特性の周波数分布をもつディザ信号を合成するこ
とで、より聴感上自然なオーディオ帯域拡張装置を実現
することができる。
According to the present embodiment, the rectifier circuit 4
By synthesizing the harmonic component generated by the above and a dither signal having a 1 / f characteristic frequency distribution with a bell-shaped probability distribution, it is possible to realize a more audible natural audio band extending apparatus.

【0079】(実施の形態4)次に本発明の実施の形態
4におけるオーディオ帯域拡張装置について説明する。
図5は本実施の形態におけるオーディオ帯域拡張装置の
構成を示すブロック図であり、図3と同一部分は同一の
符号を付けて説明する。このオーディオ帯域拡張装置
は、デコーダ1、オーバーサンプリングLPF2、バン
ドパスフィルタ3、整流回路4、スライディングバンド
HPF5、レベル制御回路6、加算回路7、ディザ発生
回路8、加算回路9、スイッチ10を含んで構成され
る。
(Embodiment 4) Next, an audio band extending apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the audio band extending apparatus according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. 3 are described with the same reference numerals. This audio band extending device includes a decoder 1, an oversampling LPF 2, a band pass filter 3, a rectifier circuit 4, a sliding band HPF 5, a level control circuit 6, an adder circuit 7, a dither generator circuit 8, an adder circuit 9, and a switch 10. Be composed.

【0080】スイッチ10は、デコーダ1で取り出され
たスケール情報S103を参照し、集中スペクトルの場
合はレベル制御回路6から出力された帯域拡張信号を遮
断し、複数のスペクトルの場合はレベル制御回路6から
出力された帯域拡張信号を出力するスイッチ手段であ
る。加算回路7は、スイッチ10の出力とオーバーサン
プリングLPF2から出力されたデコード信号とを加算
し、帯域が拡張されたオーディオ信号を出力する出力信
号加算手段である。
The switch 10 refers to the scale information S103 taken out by the decoder 1, and cuts off the band extension signal output from the level control circuit 6 in the case of a concentrated spectrum, and shuts down the level control circuit 6 in the case of a plurality of spectra. Switch means for outputting the band extension signal output from the. The adding circuit 7 is an output signal adding unit that adds the output of the switch 10 and the decoded signal output from the oversampling LPF 2 and outputs an audio signal whose band has been extended.

【0081】このような構成のオーディオ帯域拡張装置
の動作について説明する。入力信号として、図8で説明
したような符号化信号S101が入力される。この信号
は例えばMDから再生されたものであれば、サンプリン
グ周波数Fsが44.1kHzの信号である。
The operation of the audio band extending apparatus having such a configuration will be described. The coded signal S101 described with reference to FIG. 8 is input as an input signal. This signal is a signal having a sampling frequency Fs of 44.1 kHz if reproduced from, for example, an MD.

【0082】デコーダ1は、図9で説明したデコード処
理と同様の方法を用いてデコード処理を行う。デコーダ
1は、符号化信号S101を逆多重化して、システム情
報、ビット割り当て情報、スケール情報、スペクトル情
報を夫々取り出し、ビット割り当て情報S102とスケ
ール情報S103とを出力すると共に、これらの信号か
ら逆量子化、逆正規化、周波数合成を行って、デコード
信号S104を出力する。
The decoder 1 performs a decoding process using the same method as the decoding process described with reference to FIG. The decoder 1 demultiplexes the coded signal S101, extracts system information, bit allocation information, scale information, and spectrum information, outputs bit allocation information S102 and scale information S103, and dequantizes these signals. , Inverse normalization, and frequency synthesis, and outputs a decoded signal S104.

【0083】オーバーサンプリングLPF2は、入力さ
れたデコード信号S104のサンプリング周波数を正の
整数倍、例えば2倍にしてサンプリングを行い、且つ不
要な帯域を減衰させる。2倍の場合、入力信号のサンプ
リング周波数の2分の1以上の帯域、即ち22. 05k
Hz以上を例えば60dB以上減衰させる。
The oversampling LPF 2 performs sampling by increasing the sampling frequency of the input decode signal S104 to a positive integer, for example, twice, and attenuates unnecessary bands. In the case of twice, the band of half or more of the sampling frequency of the input signal, that is, 22.05k
Hz or more is attenuated, for example, by 60 dB or more.

【0084】バンドパスフィルタ3はオーバーサンプリ
ングLPF2の出力S105の帯域を制限する。入力信
号S104のサンプリング周波数をFsとすれば、バン
ドパスフィルタ3からは、例えばFs/4〜Fs/2の
帯域を持つ信号S106が出力される。
The bandpass filter 3 limits the band of the output S105 of the oversampling LPF2. Assuming that the sampling frequency of the input signal S104 is Fs, the bandpass filter 3 outputs a signal S106 having a band of, for example, Fs / 4 to Fs / 2.

【0085】整流回路4はバンドパスフィルタ3の出力
S106を半波間又は両波整流することで、入力信号の
高調波を発生させる。ディザ発生回路8は0〜Fsの帯
域でスペクトル強度が均一に分布しているホワイトノイ
ズを発生する。加算回路9は整流回路4の出力S107
とディザ発生回路8の出力S111とを加算する。
The rectifier circuit 4 generates a harmonic of the input signal by rectifying the output S106 of the bandpass filter 3 between half waves or both waves. The dither generating circuit 8 generates white noise in which the spectral intensity is uniformly distributed in the band from 0 to Fs. The adder circuit 9 outputs the output S107 of the rectifier circuit 4.
And the output S111 of the dither generation circuit 8 are added.

【0086】スライディングバンドHPF5は、加算回
路9の出力S112に対し、ビット割り当て情報S10
2の割り当てが存在する周波数、即ち割り当てが0でな
い最高の周波数以下の周波数を遮断して、その周波数を
越える周波数スペクトルを持つ信号S108を出力す
る。
The sliding band HPF 5 outputs the bit allocation information S 10 to the output S 112 of the adder 9.
The frequency at which the assignment of 2 exists, that is, the frequency below the highest non-zero assignment frequency is cut off, and a signal S108 having a frequency spectrum exceeding that frequency is output.

【0087】レベル制御回路6は、スケール情報S10
3によって高域周波数成分のスペクトル強度、例えばF
s/4〜Fs/2の信号レベルを求め、そのレベルに応
じてスライディングバンドHPF5の出力レベルを制御
する。レベル制御回路6は、符号化信号のFs/4〜F
s/2における信号レベルが大きい場合、スライディン
グバンドHPF5の出力レベルを大きくし、信号レベル
が小さい場合はスライディングバンドHPF5の出力レ
ベルを小さくする。
The level control circuit 6 generates the scale information S10
3, the spectrum intensity of the high frequency component, for example, F
The signal level of s / 4 to Fs / 2 is obtained, and the output level of the sliding band HPF5 is controlled according to the level. The level control circuit 6 calculates Fs / 4 to Fs of the encoded signal.
When the signal level at s / 2 is high, the output level of sliding band HPF5 is increased, and when the signal level is low, the output level of sliding band HPF5 is reduced.

【0088】スイッチ10はスケール情報S103の出
力に応じてオン又はオフする。例えばスケール情報の最
大に対し、その近傍、即ち上下に隣接ずる周波数帯域以
外のスケール情報が、最大に対し例えば20デシベル以
上低い場合、スイッチ10をオフにし、それ以外ではオ
ンとする。加算回路7はオーバーサンプリングLPF2
の出力S105と、スイッチ10の出力S113とを加
算し、加算信号を出力信号S110して出力する。
The switch 10 turns on or off according to the output of the scale information S103. For example, when the scale information other than the frequency information adjacent thereto, that is, the frequency band adjacent to the upper and lower sides of the scale information is lower than the maximum by, for example, 20 dB or more, the switch 10 is turned off, and otherwise, the switch 10 is turned on. The addition circuit 7 is an oversampling LPF 2
Is added to the output S105 of the switch 10 and the output S113 of the switch 10, and the added signal is output as the output signal S110.

【0089】図6は集中スペクトル信号を入力した場合
の動作を示す説明図である。単一正弦波のような集中ス
ペクトル信号の場合、図6(a)に示すように、特定の
帯域又はその近傍の帯域のみにしか大きな値を示すスケ
ール情報がない。従って、スイッチ10はオフとなり、
デコード信号には帯域拡張信号は加算されず、図6
(b)に示すように元のの集中スペクトル信号のみが出
力される。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation when a concentrated spectrum signal is input. In the case of a concentrated spectrum signal such as a single sine wave, as shown in FIG. 6A, there is no scale information indicating a large value only in a specific band or a band in the vicinity thereof. Therefore, the switch 10 is turned off,
The band extension signal is not added to the decoded signal.
As shown in (b), only the original concentrated spectrum signal is output.

【0090】以上のように本実施の形態によれば、バン
ドパスフィルタ3、整流回路4、ディザ発生回路8、ス
ライディングバンドHPF5を用いてデコード信号に含
まれるスペクトル帯域以上の高調波を発生させる。そし
て、レベル制御回路6でレベル情報を利用してデコード
信号の高域スペクトル強度に応じたレベル制御を行い、
デコード信号に加算するようにしている。このため、必
ずしも全ての帯域にビットの割り当てがされていない圧
縮符号化信号をデコードした信号に対して帯域拡張して
も、スペクトルの谷間の生じないオーディオ帯域拡張装
置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the higher harmonics than the spectrum band included in the decoded signal are generated using the bandpass filter 3, the rectifier circuit 4, the dither generation circuit 8, and the sliding band HPF5. Then, the level control circuit 6 performs level control according to the high frequency spectrum intensity of the decoded signal using the level information,
It is added to the decoded signal. Therefore, it is possible to realize an audio band extending apparatus that does not cause a valley of a spectrum even if the band is extended for a signal obtained by decoding a compression-encoded signal in which bits are not necessarily allocated to all bands.

【0091】また、本実施の形態によれば、デコーダ1
が逆多重化処理で、そのフレームのデコード処理をする
前処理として取り出したスケール情報とビット割り当て
情報とを用い、レベル制御とスライディングバンドHP
Fのカットオフ周波数を指定することで、デコード信号
と同じタイミングで制御を行うことができる。このた
め、帯域拡張のために加算する信号の制御が遅れて、聴
感上不自然になることのないオーディオ帯域拡張装置を
実現することができる。
According to the present embodiment, the decoder 1
Is a demultiplexing process, which uses the scale information and bit allocation information extracted as preprocessing for decoding the frame, and performs level control and sliding band HP.
By specifying the cutoff frequency of F, control can be performed at the same timing as the decode signal. Therefore, it is possible to realize an audio band extending device that does not delay control of a signal to be added for band extension and causes unnatural sound.

【0092】また、本実施の形態によれば、スペクトル
情報から集中スペクトル信号であると判定された場合、
スイッチがオフとなり、帯域拡張信号が付加されない。
このため、正弦波信号のような信号がデコーダから出力
された場合、この信号が劣化しなくなる。
Further, according to the present embodiment, when it is determined from the spectrum information that the signal is a concentrated spectrum signal,
The switch is turned off, and no band extension signal is added.
Therefore, when a signal such as a sine wave signal is output from the decoder, the signal does not deteriorate.

【0093】尚、以上の実施の形態において、レベル制
御回路6のスケール情報S103の入力部に平滑フィル
タを設け、デコーダ1で取り出されるスケール情報を平
滑化するようにしてもよい。こうすると、レベル制御回
路6の出力レベルの変動を緩慢にすることができる。ま
た上記の平滑フィルタは、アタック特性とレリーズ特性
を夫々制御できるものでもよい。
In the above embodiment, a smoothing filter may be provided at the input of the scale information S103 of the level control circuit 6 to smooth the scale information taken out by the decoder 1. This makes it possible to make the fluctuation of the output level of the level control circuit 6 slow. Further, the above-mentioned smoothing filter may be one which can control an attack characteristic and a release characteristic respectively.

【0094】またバンドパスフィルタ3及び整流回路4
による非線形手段と、ディザ発生回路8と、スライディ
グバンドHPF5とは、その演算語長をデコーダ1のデ
コード信号の語長より大きくし、デコード信号S104
の語長のLSB幅に略同じ振幅の信号成分を加算したも
の処理してもよい。例えばデコーダ1から出力されるデ
コード信号S104の語長を16ビットとすると、この
信号のLSB、即ち最下位ビットの16ビット目とほぼ
同じ振幅になるよう、これより下位に4ビットのノイズ
(ディザ信号)を加算するようにする。
The band pass filter 3 and the rectifier circuit 4
, The dither generation circuit 8 and the sliding band HPF 5 have an operation word length longer than the word length of the decode signal of the decoder 1 and the decode signal S104.
May be obtained by adding a signal component having substantially the same amplitude to the LSB width of the word length. For example, assuming that the word length of the decoded signal S104 output from the decoder 1 is 16 bits, the LSB of this signal, that is, the 4-bit noise (dither) lower than the LSB of this signal so as to have almost the same amplitude as the 16th bit of the least significant bit Signal).

【0095】[0095]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、バンドパ
スフィルタ、整流回路、ディザ発生回路、スライディン
グバンド型ハイパスフィルタでデコード信号に含まれる
スペクトル帯域以上の高調波を発生させ、レベル制御回
路でレベル情報を利用してデコード信号の高域スペクト
ル強度に応じたレベル制御をしてデコード信号に加算し
て出力するようにしている。このため、必ずしも全ての
帯域にビットの割り当てがされていない圧縮符号化信号
をデコードした場合、デコード信号に帯域拡張してもス
ペクトルの谷間の生じないオーディオ信号が得られる。
As described above, according to the present invention, a bandpass filter, a rectifier circuit, a dither generation circuit, and a sliding band type highpass filter generate higher harmonics than the spectrum band included in the decoded signal, and the level control circuit. The level information is used to control the level in accordance with the high-band spectrum intensity of the decoded signal, and is added to the decoded signal and output. For this reason, when a compression-encoded signal in which bits are not assigned to all bands is decoded, an audio signal that does not have a valley in the spectrum is obtained even if the band of the decoded signal is expanded.

【0096】またオーディオ信号が記録された媒体か
ら、スケール情報及びビット割り当て情報などの周波数
情報が直接得られるため、PCMのオーディオ信号が記
録された媒体の場合と比較して、再生オーディオ帯域を
拡大するためのハードウェア又はソフトウェアの負担が
軽減される効果がある。
Further, since frequency information such as scale information and bit allocation information can be directly obtained from the medium on which the audio signal is recorded, the reproduced audio band can be expanded as compared with the medium on which the PCM audio signal is recorded. This has the effect of reducing the load on hardware or software for performing the operations.

【0097】特に請求項1〜3記載の発明によれば、デ
コーダが逆多重化処理でそのフレームのデコード処理を
する前処理として取り出したスケール情報とビット割り
当て情報とを、レベル制御とスライディングバンド型ハ
イパスフィルタのカットオフ周波数の指定に使用するこ
とで、デコード信号と同じタイミングで制御を行うこと
ができる。このため、帯域拡張のために加算する信号の
制御が遅れて聴感上不自然になることのないオーディオ
信号が得られる。
In particular, according to the first to third aspects of the present invention, the scale information and the bit allocation information extracted as a pre-process by the decoder for decoding the frame in the demultiplexing process are used for the level control and the sliding band type. By using it to specify the cutoff frequency of the high-pass filter, control can be performed at the same timing as the decode signal. For this reason, an audio signal is obtained in which the control of the signal to be added for band expansion is delayed and the audibility does not become unnatural.

【0098】特に請求項4記載の発明によれば、スペク
トル情報から集中スペクトル信号であると判定された場
合、帯域拡張信号が付加されないため、正弦波信号のよ
うな信号が劣化してしまうことがない。
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, when it is determined from the spectrum information that the signal is a concentrated spectrum signal, a signal such as a sine wave signal may be deteriorated because no band extension signal is added. Absent.

【0099】特に請求項2〜4記載の発明によれば、整
流回路で発生させた高調波成分と、釣り鐘型に近い確率
分布で1/f特性の周波数分布をもつディザ信号を合成
するすることで、特定の帯域が強調されることなく、よ
り聴感上自然なオーディオ信号が得られる。
In particular, according to the second to fourth aspects of the present invention, a harmonic component generated by a rectifier circuit is combined with a dither signal having a 1 / f characteristic frequency distribution with a bell-shaped probability distribution. Thus, an audio signal that is more audible and natural can be obtained without emphasizing a specific band.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1におけるオーディオ帯域
拡張装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an audio band extending device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2におけるオーディオ帯域
拡張装置の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an audio band extending device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3におけるオーディオ帯域
拡張装置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an audio band extending device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】実施の形態2,3,4にオーディオ帯域拡張装
置に用いられるディザ発生回路のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a dither generation circuit used in an audio band extending device according to the second, third, and fourth embodiments.

【図5】本発明の実施の形態4におけるオーディオ帯域
拡張装置の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an audio band extending device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】集中スペクトル信号を入力した場合、実施の形
態4のオーディオ帯域拡張装置の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of the audio band extending apparatus according to the fourth embodiment when a concentrated spectrum signal is input.

【図7】従来例のオーディオ帯域拡張装置の構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional audio band extending apparatus.

【図8】符号化信号の構成を示す信号配置図である。FIG. 8 is a signal arrangement diagram showing a configuration of an encoded signal.

【図9】符号化信号をデコードするデコーダのブロック
図である。
FIG. 9 is a block diagram of a decoder that decodes an encoded signal.

【図10】(a)は符号化信号のビット割り当て情報、
(b)はスケール情報の一例を示す周波数特性図であ
る。
FIG. 10A shows bit allocation information of an encoded signal,
(B) is a frequency characteristic diagram showing an example of scale information.

【図11】圧縮符号化のデコード信号に、従来のオーデ
ィオ帯域拡張装置を適用した場合のスペクトル図であ
る。
FIG. 11 is a spectrum diagram when a conventional audio band extending device is applied to a decoding signal of compression encoding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デコーダ 2 オーバーサンプリング型ローパスフィルタ(オーバ
ーサンプリングLPF) 3 バンドパスフィルタ 4 整流回路 5 スライディングバンド型ハイパスフィルタ(スライ
ディングバンドHPF) 6 レベル制御回路 7,9,44 加算回路 8 ディザ発生回路 10 スイッチ 41,42,43 PN系列ノイズ発生器 45 1/f特性フィルタ 91 逆多重化部 92 逆量子化部 93 逆正規化部 94 周波数合成部
Reference Signs List 1 decoder 2 oversampling low-pass filter (oversampling LPF) 3 band-pass filter 4 rectifier circuit 5 sliding-band high-pass filter (sliding band HPF) 6 level control circuit 7, 9, 44 adder circuit 8 dither generation circuit 10 switch 41, 42, 43 PN sequence noise generator 45 1 / f characteristic filter 91 demultiplexer 92 dequantizer 93 denormalizer 94 frequency synthesizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G10L 7/04 G Fターム(参考) 5D045 DA11 DB00 5J064 AA01 BA06 BB07 BC02 BC08 BC11 BC18 BD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G10L 7/04 G F-term (Reference) 5D045 DA11 DB00 5J064 AA01 BA06 BB07 BC02 BC08 BC11 BC18 BD01

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オーディオ信号がフレーム単位で複数の
周波数帯域に分割された圧縮符号化信号を入力し、少な
くとも各帯域毎のビット割り当て情報と各帯域毎のスケ
ール情報とを用いて前記圧縮符号化信号を再生するオー
ディオ帯域拡張装置であって、 前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、 前記デコード手段から出力されたオーディオ信号を歪ま
せる非線形手段と、 前記デコード手段で取り出された前記ビット割り当て情
報を参照し、前記ビット割り当て情報で示される最高周
波数より高域のオーディオ成分を前記非線形手段の出力
信号から取り出す周波数可変高域通過フィルタと、 前記デコード手段で取り出された前記スケール情報に応
じて、前記周波数可変高域通過フィルタ手段の出力レベ
ルを制御するレベル制御手段と、 前記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高
域通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコー
ド信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を
出力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴と
するオーディオ帯域拡張装置。
1. A compression-encoding signal in which an audio signal is divided into a plurality of frequency bands in frame units, and the compression encoding is performed using at least bit allocation information for each band and scale information for each band. An audio band extending device that reproduces a signal, wherein the decoding unit decodes the compression-encoded signal and outputs a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal. A non-linear means for distorting the audio signal, and a frequency for referring to the bit allocation information extracted by the decoding means, and extracting an audio component higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information from the output signal of the non-linear means. A variable high-pass filter; and the scale extracted by the decoding means. Level control means for controlling an output level of the frequency-variable high-pass filter means in accordance with the level information, an output of the frequency-variable high-pass filter means controlled by the level control means, and a decode signal of the decoding means. And an output signal adding means for outputting an audio signal whose band has been expanded.
【請求項2】 オーディオ信号がフレーム単位で複数の
周波数帯域に分割された圧縮符号化信号を入力し、少な
くとも各帯域毎のビット割り当て情報と各帯域毎のスケ
ール情報とを用いて前記圧縮符号化信号を再生するオー
ディオ帯域拡張装置であって、 前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、 高周波ノイズを発生するディザ生成手段と、 前記デコード手段で取り出された前記ビット割り当て情
報を参照し、前記ビット割り当て情報で示される最高周
波数より高域のノイズ成分を前記ディザ生成手段の出力
信号から取り出す周波数可変高域通過フィルタと、 前記デコード手段で取り出された前記スケール情報に応
じて、前記周波数可変高域通過フィルタ手段の出力レベ
ルを制御するレベル制御手段と、 前記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高
域通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコー
ド信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を
出力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴と
するオーディオ帯域拡張装置。
2. A compression-encoding signal in which an audio signal is divided into a plurality of frequency bands in frame units, and the compression encoding is performed using at least bit allocation information for each band and scale information for each band. An audio band extending apparatus for reproducing a signal, comprising: decoding means for decoding the compression-encoded signal and outputting a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and an audio signal; and a dither generating high-frequency noise. Generating means; and a frequency-variable high-pass filter that refers to the bit allocation information extracted by the decoding means and extracts a noise component higher than a highest frequency indicated by the bit allocation information from an output signal of the dither generating means. And according to the scale information extracted by the decoding means, the frequency A level control means for controlling an output level of the variable high-pass filter means; an output of the frequency-variable high-pass filter means controlled by the level control means and a decode signal of the decoding means, whereby a band is extended. And an output signal adding means for outputting the output audio signal.
【請求項3】 オーディオ信号がフレーム単位で複数の
周波数帯域に分割された圧縮符号化信号を入力し、少な
くとも各帯域毎のビット割り当て情報と各帯域毎のスケ
ール情報とを用いて前記圧縮符号化信号を再生するオー
ディオ帯域拡張装置であって、 前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、 前記デコード手段から出力されたオーディオ信号を歪ま
せる非線形手段と、 高周波ノイズを発生するディザ生成手段と、 前記非線形手段の出力とディザ生成手段の出力とを加算
する高域信号加算手段と、 前記デコード手段で取り出された前記ビット割り当て情
報を参照し、前記ビット割り当て情報で示される最高周
波数より高域のオーディオ成分を前記高域信号加算手段
の出力信号から取り出す周波数可変高域通過フィルタ
と、 前記デコード手段で取り出された前記スケール情報に応
じて、前記周波数可変高域通過フィルタ手段の出力レベ
ルを制御するレベル制御手段と、 前記レベル制御手段により制御された前記周波数可変高
域通過フィルタ手段の出力と前記デコード手段のデコー
ド信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を
出力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴と
するオーディオ帯域拡張装置。
3. A compression coded signal obtained by dividing an audio signal into a plurality of frequency bands in frame units, and said compression coding is performed using at least bit allocation information for each band and scale information for each band. An audio band extending device that reproduces a signal, wherein the decoding unit decodes the compression-encoded signal and outputs a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal. Non-linear means for distorting the audio signal, high-frequency noise generating dither generating means, high-frequency signal adding means for adding the output of the non-linear means and the output of the dither generating means, and Referring to the bit allocation information, an audio signal having a frequency higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information A frequency-variable high-pass filter for extracting an O component from an output signal of the high-frequency signal adding means; and an output level of the frequency-variable high-pass filter means in accordance with the scale information extracted by the decoding means. Level control means, and an output signal addition means for adding an output of the frequency variable high-pass filter means controlled by the level control means and a decode signal of the decoding means, and outputting an audio signal having an extended band. , An audio band extending device.
【請求項4】 オーディオ信号がフレーム単位で複数の
周波数帯域に分割された圧縮符号化信号を入力し、少な
くとも各帯域毎のビット割り当て情報と各帯域毎のスケ
ール情報とを用いて前記圧縮符号化信号を再生するオー
ディオ帯域拡張装置であって、 前記圧縮符号化信号をデコードして、前記ビット割り当
て情報と前記スケール情報とオーディオ信号を含むデコ
ード信号を出力するデコード手段と、 前記デコード手段から出力されたオーディオ信号を歪ま
せる非線形手段と、 高周波ノイズを発生するディザ生成手段と、 前記非線形手段の出力とディザ生成手段の出力とを加算
する高域信号加算手段と、 前記デコード手段で取り出された前記ビット割り当て情
報を参照し、前記ビット割り当て情報で示される最高周
波数より高域のオーディオ成分を前記高域信号加算手段
の出力信号から取り出す周波数可変高域通過フィルタ
と、 前記デコード手段で取り出された前記スケール情報に応
じて、前記周波数可変高域通過フィルタ手段の出力レベ
ルを制御して帯域拡張信号を出力するレベル制御手段
と、 前記デコード手段で取り出された前記スケール情報を参
照し、集中スペクトルの場合は前記レベル制御手段の前
記帯域拡張信号を遮断し、複数のスペクトルの場合は前
記レベル制御手段の前記帯域拡張信号を出力するスイッ
チ手段と、 前記スイッチ手段の出力と前記デコード手段のデコード
信号とを加算し、帯域が拡張されたオーディオ信号を出
力する出力信号加算手段と、を具備することを特徴とす
るオーディオ帯域拡張装置。
4. A compression coded signal in which an audio signal is divided into a plurality of frequency bands in frame units, and said compression coding is performed using at least bit allocation information for each band and scale information for each band. An audio band extending device that reproduces a signal, wherein the decoding unit decodes the compression-encoded signal and outputs a decoded signal including the bit allocation information, the scale information, and the audio signal. Non-linear means for distorting the audio signal, high-frequency noise generating dither generating means, high-frequency signal adding means for adding the output of the non-linear means and the output of the dither generating means, and Referring to the bit allocation information, an audio signal having a frequency higher than the highest frequency indicated by the bit allocation information. A frequency-variable high-pass filter for extracting an E component from the output signal of the high-frequency signal adding means, and controlling an output level of the frequency-variable high-pass filter means in accordance with the scale information extracted by the decoding means. Level control means for outputting a band extension signal, and referring to the scale information extracted by the decoding means, in the case of a concentrated spectrum, the band extension signal of the level control means is cut off, and in the case of a plurality of spectra, Switch means for outputting the band extension signal of the level control means, and output signal addition means for adding an output of the switch means and a decode signal of the decoding means and outputting an audio signal whose band has been extended, An audio band extending device, comprising:
【請求項5】 前記デコード手段から出力されるオーデ
ィオ信号を、圧縮処理時のサンプリング周波数の2倍以
上のサンプリング周波数でオーバーサンプリングを行う
と共に、前記オーバーサンプリングによる折り返し雑音
成分を除去するオーバサンプリングフィルタを、前記デ
コード手段と前記出力信号加算手段との間に設けたこと
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載のオーディ
オ帯域拡張装置。
5. An oversampling filter for performing oversampling on an audio signal output from the decoding means at a sampling frequency twice or more as high as a sampling frequency at the time of compression processing, and removing an aliasing noise component due to the oversampling. 5. The audio band extending device according to claim 1, wherein the audio band extending device is provided between the decoding unit and the output signal adding unit.
【請求項6】 前記非線形手段及び前記周波数可変高域
通過フィルタの演算語長は、前記デコード手段のデコー
ド信号の語長より大きいことを特徴とする請求項1,
3,4の何れか1項記載のオーディオ帯域拡張装置。
6. The method according to claim 1, wherein an operation word length of the nonlinear means and the frequency variable high-pass filter is longer than a word length of a decoded signal of the decoding means.
The audio band extending apparatus according to any one of claims 3 and 4.
【請求項7】 前記ディザ生成手段及び前記周波数可変
高域通過フィルタの演算語長は、前記デコード手段のデ
コード信号の語長より大きいことを特徴とする請求項
2,3,4の何れか1項記載のオーディオ帯域拡張装
置。
7. An arithmetic unit according to claim 2, wherein an operation word length of said dither generation means and said frequency variable high-pass filter is larger than a word length of a decoded signal of said decoding means. The audio band extending device according to the item.
【請求項8】 前記非線形手段及び前記周波数可変高域
通過フィルタは、その演算語長を前記デコード手段のデ
コード信号の語長より大きくすると共に、前記デコード
信号の語長のLSB幅に略同じ振幅の信号成分を加算し
たもの処理することを特徴とする請求項1,3,4の何
れか1項記載のオーディオ帯域拡張装置。
8. The non-linear means and the frequency-variable high-pass filter have an operation word length greater than a word length of a decode signal of the decoding means and an amplitude substantially equal to an LSB width of the word length of the decode signal. The audio band extending apparatus according to any one of claims 1, 3, and 4, wherein the processing is performed by adding the above signal components.
【請求項9】 前記ディザ生成手段及び前記周波数可変
高域通過フィルタは、その演算語長を前記デコード信号
の語長のLSB幅に略同じ振幅の信号成分を加算したも
の処理することを特徴とする請求項2,3,4の何れか
1項記載のオーディオ帯域拡張装置。
9. The dither generating means and the frequency-variable high-pass filter process the calculated word length by adding a signal component having substantially the same amplitude to the LSB width of the word length of the decoded signal. The audio band extending apparatus according to any one of claims 2, 3, and 4.
【請求項10】 前記非線形手段は、 正負に振幅する信号の片側のみ取り出すハーフクリップ
手段、又は片側の振幅を反対側に折り返す絶対値化手段
であることを特徴とする請求項1,3,4の何れか1項
記載のオーディオ帯域拡張装置。
10. The method according to claim 1, wherein the non-linear means is a half clipping means for extracting only one side of the signal having positive and negative amplitudes, or an absolute value converting means for turning back the amplitude of one side to the opposite side. The audio band extending device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項11】 前記非線形手段は、 前記デコード手段のデコード信号から所定の周波数帯域
に制限した信号に対して歪ませるものであることを特徴
とする請求項1,3,4の何れか1項記載のオーディオ
帯域拡張装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein said non-linear means distorts a signal limited to a predetermined frequency band from a decoded signal of said decoding means. An audio band extending device according to claim 1.
【請求項12】 前記ディザ生成手段は、 所定の振幅内で確率密度が三角分布となるダイヤモンド
ディザ生成手段であることを特徴とする請求項2,3,
4の何れか1項記載のオーディオ帯域拡張装置。
12. The dither generating means according to claim 2, wherein the probability density within a predetermined amplitude is a triangular distribution.
5. The audio band extending device according to any one of 4.
【請求項13】 前記ダイヤモンドディザ生成手段は、 互いに独立な2つのPN系列生成手段PAの出力とPN
系列生成手段PBの出力とを加算するものであることを
特徴とする請求項12記載のオーディオ帯域拡張装置。
13. The output of two independent PN sequence generating units PA and PN
13. The audio band extending device according to claim 12, wherein the output from the sequence generating means PB is added.
【請求項14】 前記ダイヤモンドディザ生成手段は、 1つのPN系列生成手段PPの互いに異なり重なり合わ
ない部分要素PPA及び部分要素PPBを加算するもの
であることを特徴とする請求項12記載のオーディオ帯
域拡張装置。
14. The audio band according to claim 12, wherein said diamond dither generating means adds the different and non-overlapping partial elements PPA and PPB of one PN sequence generating means PP. Expansion device.
【請求項15】 前記ディザ生成手段は、 所定の振幅内で確率密度が釣鐘型分布となるベル型ディ
ザ生成手段であることを特徴とする請求項2,3,4の
何れか1項記載のオーディオ帯域拡張装置。
15. The dither generating means according to claim 2, wherein said dither generating means is bell-shaped dither generating means having a bell-shaped distribution of probability density within a predetermined amplitude. Audio band extender.
【請求項16】 前記ベル型ディザ生成手段は、 互いに独立な3つのPN系列生成手段PAの出力、PN
系列生成手段PBの出力、PN系列生成手段PCの出力
を加算したものであることを特徴とする請求項15記載
のオーディオ帯域拡張装置。
16. The bell-shaped dither generating means comprises: an output of three independent PN sequence generating means PA;
16. The audio band extending apparatus according to claim 15, wherein an output of the sequence generation means PB and an output of the PN sequence generation means PC are added.
【請求項17】 前記ベル型ディザ生成手段は、 1つのPN系列生成手段PPの互いに異なり重なり合わ
ない部分要素PPA,部分要素PPB、部分要素PPC
を加算したものであることを特徴とする請求項15記載
のオーディオ帯域拡張装置。
17. The bell-shaped dither generating means comprises: a partial element PPA, a partial element PPB, and a partial element PPC which are different from each other and do not overlap with each other;
16. The audio band extending apparatus according to claim 15, wherein
【請求項18】 前記ディザ生成手段は、 出力スペクトル分布が1/f特性であることを特徴とす
る請求項2,3,4の何れか1項記載のオーディオ帯域
拡張装置。
18. The audio band extending apparatus according to claim 2, wherein said dither generating means has an output spectrum distribution having a 1 / f characteristic.
【請求項19】 前記レベル制御手段は、 前記デコード手段で取り出されるスケール情報に応じ
て、集中スペクトルのみが存在すると判定された場合
は、前記ディザ生成手段のレベルを略ゼロにし、2以上
の複数スペクトルが存在すると判定された場合は、前記
デコード手段で取り出されるビット割り当て情報が示す
最も高域のスペクトルのレベルにディザのスペクトル高
が略連続するようにレベルを制御することを特徴とする
請求項2,3,4の何れか1項記載のオーディオ帯域拡
張装置。
19. The level control means, when it is determined that only a concentrated spectrum exists according to the scale information extracted by the decoding means, sets the level of the dither generation means to substantially zero, and When it is determined that a spectrum exists, the level is controlled such that the dither spectrum height is substantially continuous with the highest spectrum level indicated by the bit allocation information extracted by the decoding means. The audio band extending device according to any one of 2, 3, and 4.
【請求項20】 前記レベル制御手段は、 前記デコード手段で取り出されるスケール情報に応じ
て、2以上の複数スペクトルが存在すると判定された場
合には、スペクトルの周波数特性傾斜を求め、スペクト
ル分布が滑らかに連続するようにディザレベルを制御す
ることを特徴とする請求項2,3,4の何れか1項記載
のオーディオ帯域拡張装置。
20. When it is determined that two or more spectra exist according to the scale information extracted by the decoding unit, the level control unit obtains a frequency characteristic slope of the spectrum, and smoothes the spectrum distribution. The audio band extending apparatus according to claim 2, wherein the dither level is controlled so as to be continuous.
【請求項21】 前記レベル制御手段は、 前記デコード手段で取り出されるスケール情報に応じて
信号がゼロと判定した場合は、出力レベルをゼロにミュ
ートすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記
載のオーディオ帯域拡張装置。
21. The apparatus according to claim 1, wherein the level control means mutes the output level to zero when the signal is determined to be zero according to the scale information extracted by the decoding means. The audio band extending device according to claim 1.
【請求項22】 前記レベル制御手段は、 前記デコード手段で取り出されるスケール情報を所定の
平滑フィルタを用いて平滑化し、出力レベルの変動を緩
慢にすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記
載のオーディオ帯域拡張装置。
22. The apparatus according to claim 1, wherein said level control means smoothes the scale information taken out by said decoding means by using a predetermined smoothing filter, and makes output level fluctuation slow. The audio band extending device according to claim 1.
【請求項23】 前記平滑フィルタは、 アタック特性とレリーズ特性を夫々制御するものである
ことを特徴とする請求項22記載のオーディオ帯域拡張
装置。
23. The audio band extending apparatus according to claim 22, wherein said smoothing filter controls an attack characteristic and a release characteristic, respectively.
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