JP2005141121A - オーディオ再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のオーディオ再生装置では、ＭＳステレオ符号化されたデータを復号化した後、サラウンドやカラオケ（ボイスキャンセル）を実現しようとすると、多数の加算や減算を行う必要があり、処理量が多いという問題点があった。
【解決手段】 ＭＳステレオ符号化されたデータをビットストリーム分解し、逆量子化を行った後、逆ＭＤＣＴなどで周波数軸から時間軸への変換を行う。その後、第１のオーディオ出力手段Ａ１は中央のスピーカ７に和信号を差信号と演算することなく出力し、第２のオーディオ出力手段Ａ２は左スピーカ８に差信号を和信号と演算することなく出力し、第３のオーディオ出力手段Ａ３は右スピーカ６に差信号を反転した信号を和信号と演算することなく出力する。このように構成することで、従来のオーディオ再生装置に比べて、サラウンド機能を、必要処理量をより少なくする状態で実現することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はＭＳステレオ符号化されたデータを再生するオーディオ再生装置に関し、特にサラウンド機能を実現したり、カラオケ機能を実現するオーディオ再生装置に関する。

現在のＡＶシステムでは信号をデジタル信号として取り扱うことが多い。デジタル信号は、アナログ信号に比べ周囲の雑音に強く、記録媒体に記憶させたり、信号を伝送させた場合でも、コンパクトディスク（ＣＤ）のように極めて良好に信号を再生することができる。

しかし、データ容量が増えるに従い、記録容量や通信容量に問題が生じている。この問題を解決するために、圧縮技術が求められており、オーディオの分野でも種々の方法が提案されている。ＭＳステレオ符号化もその中の一つの方法であり、ＭＰＥＧ−１Ｌａｙｅｒ３（ＭＰ３として知られる）やＡＴＲＡＣ３（ＭＤの記録方式）にも用いられている。

ＭＳステレオ符号化は、ステレオオーディオの左チャネル（以下Ｌｃｈと略す）／右チャネル（以下Ｒｃｈと略す）の相関性を利用して圧縮する方法である。通常、ＬｃｈとＲｃｈの信号は良く似ている。ＬｃｈのデータをＬ、ＲｃｈのデータをＲとし、和信号のデータをＭ、差信号のデータをＳとすると、
Ｍ＝（Ｌ＋Ｒ）／２
Ｓ＝（Ｌ−Ｒ）／２
と表されるが、通常、ＬｃｈとＲｃｈの信号は良く似ているので、差信号Ｓにはほとんどデータが残っていない。そのため、差信号Ｓの圧縮率を高めてもそれほど再生信号には影響が無い。ちなみに和信号Ｍ，差信号ＳからＬｃｈ、Ｒｃｈのデータに戻すには，
Ｌ＝Ｍ＋Ｓ
Ｒ＝Ｍ−Ｓ
を計算すればよい。

ＭＳステレオ符号化技術を利用したオーディオ録音再生装置は徐々に広まってきている。しかし、音楽をただ単純に聴くだけでなく、サラウンドなどで、より臨場感あるように聞きたいという要求も強い。また、音楽に含まれるボーカルの音を消し、マイクから入力した音声を合成するカラオケ機能の要求も強い。

ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、サラウンド効果を付加する第１の従来例のオーディオ再生装置のブロック図を図５に示す。

第１の従来例のオーディオ再生装置は、オーディオデコード部１とサラウンド処理部２とＤ／Ａ変換器３，４，５とスピーカ６，７，８からなる。オーディオデコード部１は、ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータ１００をＬｃｈデータ１０１、Ｒｃｈデータ１０２のオーディオデータに変換するものであり、ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、ＭＳステレオデコード部１４からなる。

ビットストリーム分解部９は、入力されたオーディオビットストリームデータをヘッダ等の付加データと和信号側の量子化データと差信号側の量子化データとに分解する。第１の逆量子化処理部１０は、ビットストリーム分解部９から出力された和信号側の量子化データを逆量子化し、周波数帯域のスペクトルデータに変換する。第２の逆量子化処理部１１は、ビットストリーム分解部９から出力された差信号側の量子化データを逆量子化し、周波数帯域のスペクトルデータに変換する。第１の周波数／時間変換部１２は、第１の逆量子化処理部１０から出力された和信号側のスペクトルデータを時間軸の和信号Ｍのオーディオデータに変換する。和信号Ｍは、Ｌｃｈ／Ｒｃｈのオーディオデータを加算平均［（Ｌ＋Ｒ）／２］したデータである。第２の周波数／時間変換部１３は、第２の逆量子化処理部１１から出力された差信号側のスペクトルデータを時間軸の差信号Ｓのオーディオデータに変換する。差信号Ｓは、Ｌｃｈ／Ｒｃｈのオーディオデータを減算平均［（Ｌ−Ｒ）／２］したデータである。ＭＳステレオデコード部１４は、加算器１５と減算器１６から構成され、和信号Ｍと差信号Ｓを加算してＬｃｈデータ１０１を出力し、和信号Ｍから差信号Ｓを減算してＲｃｈデータ１０２を出力する。

サラウンド処理部２は、加算器１７と減算器１８，１９から構成される。加算器１７はＬｃｈデータ１０１とＲｃｈデータ１０２を加算し［（Ｌ＋Ｒ）］、Ｄ／Ａ変換器４に出力する。減算器１８はＲｃｈデータ１０２からＬｃｈデータ１０１を減算し［（Ｒ−Ｌ）］、Ｄ／Ａ変換器３に出力する。減算器１９はＬｃｈデータ１０１からＲｃｈデータ１０２を減算し［（Ｌ−Ｒ）］、Ｄ／Ａ変換器５に出力する。

Ｄ／Ａ変換器３，４，５はそれぞれ入力されたデータをアナログデータに変換してスピーカ６，７，８に出力する。

リスナ２０の正面に設置したスピーカ７からはＬｃｈ、Ｒｃｈの同相成分（Ｌ＋Ｒ）が再生される。これに対し、スピーカ６からはＲｃｈ，Ｌｃｈの差信号成分（Ｒ−Ｌ）が再生される。また、スピーカ８からはＬｃｈ，Ｒｃｈの差信号成分（Ｌ−Ｒ）が再生される。

リスナ２０は、スピーカ７とスピーカ６の間に（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｒ−Ｌ）の結果である（２×Ｒ）が定位しているように感じる。一方、スピーカ７とスピーカ８との間には（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｌ−Ｒ）の結果である（２×Ｌ）が定位しているように感じる。

これにより、例えばアナウンサの声やせりふ等といったＬｃｈ、Ｒｃｈに同相成分を多く含んだ信号はスピーカ６，８の間に定位し、リスナ２０は通常の２チャンネルステレオの音像を得ることができる。また、コンサート・ホールの拍手や歓声のような反射音や残響音を多く含む信号はＬｃｈ、Ｒｃｈの同相信号成分よりも差信号成分が多く、（Ｌ−Ｒ），（Ｒ−Ｌ）としてスピーカ８，６から再生される。この成分は両スピーカの出力の和が零になることから、スピーカ６，８の中央には定位せず、リスナ２０はスピーカ６，８の外側に広がるように感じられる。このようにして、サラウンドの音場をリスナ２０に提供することができる（特許文献１参照）。

ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、カラオケ機能を付加する第２の従来例のオーディオ再生装置のブロック図を図６に示す。

第２の従来例のオーディオ再生装置は、オーディオデコード部１とカラオケ処理部２１とＤ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５とマイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７からなる。

オーディオデコード部１は、第１の従来例のオーディオデコード部１と同様であるので説明を省略する。

マイクロフォン２６から入力された音声信号はＡ／Ｄ変換器２７でデジタルデータ（以下Ｐとする）に変換されて、カラオケ処理部２１に入力される。

カラオケ処理部２１は、加算器２８，２９，３０、バンドパスフィルタ３１、減算器３２，３３から構成される。

オーディオデコード部１から出力されたＬｃｈデータ１０１およびＲｃｈデータ１０２は加算器２８で合成されて、オーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）］がバンドパスフィルタ３１に出力される。バンドパスフィルタ３１は、オーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）］の中から人間の声の帯域の信号（以下Ｈとする）のみを出力する。バンドパスフィルタ３１より出力された人間の声の帯域の信号［（Ｈ）］は元のＬｃｈデータ１０１およびＲｃｈデータ１０２からそれぞれ減算器３２，３３によって減算され、今度は人間の声のみが相殺されて、減算器３２からはオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ）］、減算器３３からはオーディオデータ［（Ｒ−Ｈ）］が出力される。そして、Ａ／Ｄ変換器２７より入力されたデジタルデータ［（Ｐ）］が、減算器３２，３３からの人間の声が除去された信号に加算器２９，３０で加算され、新しくマイクロフォン２６で入力した人間の声の信号が加わって、それぞれオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］、［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］としてカラオケ処理部２１から出力される。

Ｄ／Ａ変換器２２，２３はそれぞれ、カラオケ処理部２１から出力されたオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］、［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］をアナログデータに変換してスピーカ２４，２５から出力する。

したがって、ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリーム１００に含まれていた人間の声は除去されて、マイクロフォン２６から新たに入力された音声が付加されて、スピーカ２４，２５から出力される（特許文献２参照）。
特開平５−３１６６００号公報（第３頁、第１図） 実開平５−５５６９７号公報（第４頁、第３図）

背景技術で示したように、従来のオーディオ再生装置でもサラウンド機能やカラオケ機能を実現できる。しかし、従来のオーディオ再生装置では、行わなければならない処理が多く、ハードウェアで実現した場合はコストが大きいという課題があった。また、各処理をソフトウェアで実現しプロセッサで実行した場合も、行わなければならない処理が多いので、消費電力の増大を招き、持ち運びできるポータブル機器として実現が難しいという課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じる。

本発明のオーディオ再生装置は、
ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの和信号を差信号と演算することなく出力する第１のオーディオ出力手段と、
前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を和信号と演算することなく出力する第２のオーディオ出力手段と、
前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を反転したオーディオデータを和信号と演算することなく出力する第３のオーディオ出力手段と、
を備えることを特徴とする。

前記第１のオーディオ出力手段は、例えば、第１の逆量子化処理手段、第１の周波数／時間変換手段および第１のシフト演算手段の系から構成することができ、前記第２のオーディオ出力手段は、例えば、第２の逆量子化処理手段、第２の周波数／時間変換手段および第２のシフト演算手段の系から構成することができ、前記第３のオーディオ出力手段は反転手段の系から構成することができる。いずれの手段も、ハードウェア構成でもよいしソフトウェア構成でもよい。従来技術と比べると、加算器／減算器５個に代えて、第１および第２のシフト演算手段と反転手段ですみ、より少ない構成要素でサラウンド機能を実現することができる。なお、第１および第２のシフト演算器については、データの大きさが半分でも良いなら、これを省略してもよい。

また、本発明のオーディオ再生装置は、
ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段と、
前記バンドカット処理手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
前記ＭＳステレオ復号手段から出力されたオーディオデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
を備えることを特徴とする。

バンドカット処理手段は例えばバンドカットフィルタであり、ＭＳステレオ復号手段は例えばＭＳステレオデコード部であり、加算手段は例えば加算器である。ただし、いずれも、ソフトウェア構成としてもよい。従来技術と比べると、加算器／減算器７個に代えて、４個ですみ、より少ない構成要素でカラオケ機能を実現することができる。

また、本発明のオーディオ再生装置は、
ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段と、
前記バンドカット処理手段から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
前記加算手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
を備えることを特徴とする。

バンドカット処理手段は例えばバンドカットフィルタであり、加算手段は例えば加算器であり、ＭＳステレオ復号手段は例えばＭＳステレオデコード部である。ただし、いずれも、ソフトウェア構成としてもよい。従来技術と比べると、加算器／減算器７個に代えて、３個ですみ、より少ない構成要素でカラオケ機能を実現することができる。

また、本発明のオーディオ再生装置は、
ＭＳステレオ符号化されたあと和信号と差信号それぞれ周波数帯域に変換された第１の入力スペクトルデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
前記第１の入力スペクトルデータの和信号の特定スペクトルを減衰させるスペクトルカット処理手段と、
前記スペクトルカット処理手段から出力されたスペクトルデータを時間軸データに変換する第１の変換手段と、
前記第２の入力スペクトルデータの差信号を時間軸データに変換する第２の変換手段と、
前記第１の変換手段から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
前記加算手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第２の変換手段から出力されたデータを差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
を備えることを特徴とする。

スペクトルカット処理手段は例えばスペクトル削減処理部であり、第１および第２の変換手段は例えば周波数／時間変換部であり、加算手段は例えば加算器であり、ＭＳステレオ復号手段は例えばＭＳステレオデコード部である。ただし、いずれも、ソフトウェア構成としてもよい。従来技術と比べると、加算器／減算器７個に代えて、３個ですみ、より少ない構成要素でカラオケ機能を実現することができる。スペクトルカット処理手段は人間の声の帯域に当たるスペクトルを削減するだけなのでバンドパスフィルタより処理量が少なくてすみ、回路規模／処理量の削減が可能でコストを削減することができる。

本発明によれば、従来のオーディオ再生装置に比べて、少ない処理でＭＳステレオ符号化されたオーディオデータを再生するとともにサラウンド機能やカラオケ機能を実現できるという効果がある。

以下、本発明にかかわるオーディオ再生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１のＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、サラウンド効果を付加するオーディオ再生装置のブロック図を図１に示す。

実施の形態１のオーディオ再生装置は、デジタル処理部３４とＤ／Ａ変換器３，４，５とスピーカ６，７，８からなる。

デジタル処理部３４は、ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、第１のシフト演算器３５、第２のシフト演算器３６、反転器３７からなる。ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３は第１の従来例のものと同様であるので説明を省略する。

第１のシフト演算器３５は、第１の周波数／時間変換部１２から出力された和信号Ｍ（＝［（Ｌ＋Ｒ）／２］）のオーディオデータを１ビット左シフトすることにより、２倍の演算を行い、［（Ｌ＋Ｒ）］のデータをＤ／Ａ変換器４に出力する。

第２のシフト演算器３６は、第２の周波数／時間変換部１３から出力された差信号Ｓ（＝［Ｌ−Ｒ）／２］）のオーディオデータを１ビット左シフトすることにより、２倍の演算を行い、［（Ｌ−Ｒ）］のデータを反転器３７とＤ／Ａ変換器５に出力する。

反転器３７は、第２のシフト演算器３６から出力された［（Ｌ−Ｒ）］のデータを反転し、［（Ｒ−Ｌ）］のデータをＤ／Ａ変換器３に出力する。

Ｄ／Ａ変換器３，４，５とスピーカ６，７，８は第１の従来例のものと同様であるので説明を省略する。

本実施の形態のオーディオ再生装置は、ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの和信号を差信号と演算することなく出力する第１のオーディオ出力手段Ａ１と、前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を和信号と演算することなく出力する第２のオーディオ出力手段Ａ２と、前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を反転したオーディオデータを和信号と演算することなく出力する第３のオーディオ出力手段Ａ３とを備えた構成となっている。

ここで、第１のオーディオ出力手段Ａ１は第１の逆量子化処理部１０、第１の周波数／時間変換部１２、第１のシフト演算器３５の系からなり、第２のオーディオ出力手段Ａ２は第２の逆量子化処理部１１、第２の周波数／時間変換部１３、第２のシフト演算器３６の系からなり、第３のオーディオ出力手段Ａ３は反転器３７の系からなる。

このように構成することで、第１の従来例のオーディオ再生装置と同様に、リスナ２０の正面に設置したスピーカ７はＬｃｈ、Ｒｃｈの同相成分（Ｌ＋Ｒ）が再生され、スピーカ６からはＬｃｈ，Ｒｃｈの差信号成分（Ｒ−Ｌ）が再生され、スピーカ８からはＬｃｈ，Ｒｃｈの差信号成分（Ｌ−Ｒ）が再生され、サラウンド機能を伴った再生を実現している。

スピーカ７とスピーカ６の間に（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｒ−Ｌ）の結果である（２×Ｒ）が定位し、スピーカ７とスピーカ８との間に（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｌ−Ｒ）の結果である（２×Ｌ）が定位しているように感じる。例えばアナウンサの声やせりふ等といったＬｃｈ、Ｒｃｈに同相成分を多く含んだ信号はスピーカ６，８の間に定位し、通常の２チャンネルステレオの音像を得ることができる。また、コンサート・ホールの拍手や歓声のような反射音や残響音を多く含み差信号成分が多い信号は、（Ｌ−Ｒ），（Ｒ−Ｌ）としてスピーカ８，６から再生される。この成分は両スピーカの出力の和が零になることから、スピーカ６，８の中央には定位せず、リスナ２０はスピーカ６，８の外側に広がるように感じられる。このようにして、サラウンドの音場をリスナ２０に提供することができる
実施の形態１に示したように、本発明の効果により、サラウンド機能をもたせるに際して、従来は加算器／減算器が合計で５個必要であったものが、シフト演算器２個と反転器１個に削減されており、処理が削減されている。シフト演算器はただ単にビット位置を移動させるだけであり、反転器は減算器より若干回路規模が小さいので、本発明の効果によりコストが削減される。

なお、実施の形態１ではシフト演算器３５，３６により第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３から出力されたデータを２倍にしている。しかし、Ｄ／Ａ変換器に送られるデータの大きさが半分でも良いなら、シフト演算器３５，３６が無い構成でも同様に実現することができ、音量のレベルは下がるがサラウンド効果は同様に得ることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２のＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、カラオケ機能を付加するオーディオ再生装置のブロック図を図２に示す。

実施の形態２のオーディオ再生装置は、デジタル処理部３８とＤ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５とマイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７からなる。

デジタル処理部３８は、ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、バンドカットフィルタ３９、ＭＳステレオデコード部１４、加算器２９，３０からなる。ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、ＭＳステレオデコード部１４、加算器２９，３０は第２の従来例のものと同様であるので説明を省略する。

バンドカットフィルタ３９は、人間の声の帯域の信号［（Ｈ）］のみを削減するフィルタである。

Ｄ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５とマイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７は第２の従来例と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態のオーディオ再生装置は、ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するものであって、前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段Ｂ１と、バンドカット処理手段Ｂ１から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段Ｂ２と、ＭＳステレオ復号手段Ｂ２から出力されたオーディオデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段Ｂ３とを備えた構成となっている。

ここで、第１の入力オーディオデータはオーディオビットストリーム１００に対応し、第２の入力オーディオデータはＡ／Ｄ変換器２７を介して入力されるマイクロフォン２６のデジタルデータＰに対応する。そして、バンドカット処理手段Ｂ１はバンドカットフィルタ３９に対応し、ＭＳステレオ復号手段Ｂ２はＭＳステレオデコード部１４に対応し、加算手段Ｂ３は加算器２９，３０に対応する。

バンドカットフィルタ３９は、第１の周波数／時間変換部１２から出力された和信号Ｍ（＝［（Ｌ＋Ｒ）／２］）から人間の声の帯域の信号［（Ｈ）］のみを削減し、オーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］を出力する。ＭＳステレオデコード部１４には、和信号としてオーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］が、差信号として［（Ｌ−Ｒ）／２］が入力されるので、ＭＳステレオデコード部１４の出力は、それぞれオーディオデータ［Ｌ−Ｈ］、オーディオデータ［Ｒ−Ｈ］になる。さらに、加算器２９，３０でマイクロフォン２６から入力されたデジタルデータＰが加算される。よってデジタル処理部３８からの出力はオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］、［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］となり、Ｄ／Ａ変換器２２，２３でアナログデータに変換されてスピーカ２４，２５から出力される。

以上に示したように実施の形態２においても、第２の従来例のオーディオ再生装置と同様に、ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリーム１００に含まれていた人間の声は除去されて、マイクロフォン２６から新たに入力された音声が付加されて、スピーカ２４，２５から出力することができる。

実施の形態２に示したように、本発明の効果により、カラオケ機能をもたせるに際して、従来は加算器／減算器が合計で７個必要であったものが、４つに削減することができる。なお、バンドパスフィルタ３１とバンドカットフィルタ３９は同様の回路規模／処理量で実現できのるで、本発明の効果によりコストを削減することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３のＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、カラオケ機能を付加するオーディオ再生装置のブロック図を図３に示す。

実施の形態３のオーディオ再生装置は、デジタル処理部３８とＤ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５と、マイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７からなる。

デジタル処理部３８は、ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、バンドカットフィルタ３９、ＭＳステレオデコード部１４、加算器４０からなる。ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、バンドカットフィルタ３９、ＭＳステレオデコード部１４は実施の形態２と同様のものであるので説明を省略する。

加算器４０は、Ａ／Ｄ変換器２７からの入力とバンドカットフィルタ３９からの入力を加算し、ＭＳステレオデコード部１４に出力するものである。

Ｄ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５と、マイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７は実施の形態２と同様のものであるので説明を省略する。

本実施の形態のオーディオ再生装置は、ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するものであって、前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段Ｂ１と、バンドカット処理手段Ｂ１から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段Ｂ４と、加算手段Ｂ４から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段Ｂ２とを備えた構成となっている。

ここで、第１の入力オーディオデータはオーディオビットストリーム１００に対応し、第２の入力オーディオデータはＡ／Ｄ変換器２７を介して入力されるマイクロフォン２６のデジタルデータＰに対応する。そして、バンドカット処理手段Ｂ１はバンドカットフィルタ３９に対応し、加算手段Ｂ４は加算器４０に対応し、ＭＳステレオ復号手段Ｂ２はＭＳステレオデコード部１４に対応する。

バンドカットフィルタ３９は実施の形態２と同様にオーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］を出力する。加算器４０では、バンドカットフィルタ３９からの出力［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］と、マイクロフォン２６から入力されたデジタルデータ［Ｐ］が加算されて、オーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ＋Ｐ］が出力される。ＭＳステレオデコード部１４には、和信号としてオーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ＋Ｐ］が、差信号として［（Ｌ−Ｒ）／２］が入力されるので、ＭＳステレオデコード部１４の出力は、それぞれオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］、オーディオデータ［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］になる。よってデジタル処理部３８からの出力はオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］，［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］となり、Ｄ／Ａ変換器２２，２３でアナログデータに変換されてスピーカ２４，２５から出力される。

以上に示したように実施の形態３においても、第２の従来例のオーディオ再生装置と同様に、ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリーム１００に含まれていた人間の声は除去されて、マイクロフォン２６から新たに入力された音声が付加されて、スピーカ２４，２５から出力することができる。

実施の形態３に示したように、本発明の効果により、カラオケ機能をもたせるに際して、従来は加算器／減算器が合計で７個必要であったものが、３つに削減することができる。なお、バンドパスフィルタ３１とバンドカットフィルタ３９は同様の回路規模／処理量で実現できるので、本発明の効果によりコストを削減することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４のＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリームデータを復号化し、カラオケ機能を付加するオーディオ再生装置のブロック図を図４に示す。

実施の形態４のオーディオ再生装置は、デジタル処理部３８とＤ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５とマイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７からなる。

デジタル処理部３８は、ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、スペクトル削減処理部４１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、加算器４０、ＭＳステレオデコード部１４からなる。ビットストリーム分解部９、第１の逆量子化処理部１０、第２の逆量子化処理部１１、第１の周波数／時間変換部１２、第２の周波数／時間変換部１３、加算器４０、ＭＳステレオデコード部１４は、実施の形態３と同様のものであるので説明を省略する。

スペクトル削減処理部４１は、第１の逆量子化処理部１０から出力された和信号Ｍ（＝［（Ｌ＋Ｒ）／２］）に当たるスペクトルから、人間の声の帯域の信号［（Ｈ）］に当たるスペクトルを削減し、第１の周波数／時間変換部１２に出力するものである。

Ｄ／Ａ変換器２２，２３とスピーカ２４，２５とマイクロフォン２６とＡ／Ｄ変換器２７は、実施の形態３と同様のものであるので、説明を省略する。

本実施の形態のオーディオ再生装置は、ＭＳステレオ符号化されたあと和信号と差信号それぞれ周波数帯域に変換された第１の入力スペクトルデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するものであって、前記第１の入力スペクトルデータの和信号の特定スペクトルを減衰させるスペクトルカット処理手段Ｃ１と、スペクトルカット処理手段Ｃ１から出力されたスペクトルデータを時間軸データに変換する第１の変換手段Ｃ２と、前記第２の入力スペクトルデータの差信号を時間軸データに変換する第２の変換手段Ｃ３と、第１の変換手段Ｃ２から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段Ｃ４と、加算手段Ｃ４から出力されたデータを和信号として入力し、第２の変換手段Ｃ３から出力されたデータを差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段Ｃ５とを備えた構成となっている。

ここで、第１の入力スペクトルデータは第１の逆量子化処理部１０および第２の逆量子化処理部１１から出力されるデータに対応し、第２の入力オーディオデータはＡ／Ｄ変換器２７を介して入力されるマイクロフォン２６のデジタルデータＰに対応する。そして、スペクトルカット処理手段Ｃ１はスペクトル削減処理部４１に対応し、第１の変換手段Ｃ２は第１の周波数／時間変換部１２に対応し、第２の変換手段Ｃ３は第２の周波数／時間変換部１３に対応し、加算手段Ｃ４は加算器４０に対応し、ＭＳステレオ復号手段Ｃ５はＭＳステレオデコード部１４に対応する。

スペクトル削減処理部４１から出力されるスペクトルは、オーディオデータ［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］であるので、第１の周波数／時間変換部１２から出力されるオーディオデータは［（Ｌ＋Ｒ）／２−Ｈ］になる。このデータが加算器４０に入力されるので、実施の形態３と同様にデジタル処理部３８からの出力はオーディオデータ［（Ｌ−Ｈ＋Ｐ）］，［（Ｒ−Ｈ＋Ｐ）］となり、Ｄ／Ａ変換器２２，２３でアナログデータに変換されてスピーカ２４，２５から出力される。

以上に示したように実施の形態４においても、第２の従来例のオーディオ再生装置と同様に、ＭＳステレオ符号化されたオーディオビットストリーム１００に含まれていた人間の声は除去されて、マイクロフォン２６から新たに入力された音声が付加されて、スピーカ２４，２５から出力することができる。

実施の形態４に示したように、本発明の効果により、従来は加算器／減算器が合計で７個必要であったものが、３つに削減することができる。なお、スペクトル削減処理部４１が必要になるが、スペクトル削減処理は人間の声の帯域に当たるスペクトルを削減するだけなのでバンドパスフィルタ３１より処理量が少なくてすむので、バンドパスフィルタ３１が不要になる分、回路規模／処理量を削減できるので、本発明の効果によりコストを削減することができる。

なお、実施の形態１，２，３，４ではハードウェアのブロック図で示したが、各処理をソフトウェアで記述し、ＤＳＰ等のプロセッサで実現することもできる。

本発明にかかるオーディオ再生装置は、ＭＳステレオ符号化されたデータを復号化し、サラウンド機能やカラオケ機能を付加する場合に低コストである特徴を有し、ＭＳステレオ符号化されたデータを再生するオーディオ機器全般に有用である。また、低消費電力であるという特徴を有するので、特にラジカセなどの携帯可能なオーディオ機器等に有用である。

本発明の実施の形態１のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図 第１の従来例のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図 第２の従来例のオーディオ再生装置の構成を示すブロック図

符号の説明

Ａ１ 第１のオーディオ出力手段
Ａ２ 第２のオーディオ出力手段
Ａ３ 第３のオーディオ出力手段
Ｂ１ バンドカット処理手段
Ｂ２ ＭＳステレオ復号手段
Ｂ３ 加算手段
Ｂ４ 加算手段
Ｃ１ スペクトルカット処理手段
Ｃ２ 第１の変換手段
Ｃ３ 第２の変換手段
Ｃ４ 加算手段
Ｃ５ ＭＳステレオ復号手段
１ オーディオデコード部
２ サラウンド処理部
３，４，５ Ｄ／Ａ変換器
６，７，８ スピーカ
９ ビットストリーム分解部
１０ 第１の逆量子化処理部
１１ 第２の逆量子化処理部
１２ 第１の周波数／時間変換部
１３ 第２の周波数／時間変換部
１４ ＭＳステレオデコード部
１５ 加算器
１６ 減算器
１７ 加算器
１８，１９ 減算器
２０ リスナ
２１ カラオケ処理部
２２，２３ Ｄ／Ａ変換器
２４，２５ スピーカ
２６ マイクロフォン
２７ Ａ／Ｄ変換器
２８，２９，３０ 加算器
３１ バンドパスフィルタ
３２，３３ 減算器
３４ デジタル処理部
３５ 第１のシフト演算器
３６ 第２のシフト演算器
３７ 反転器
３８ デジタル処理部
３９ バンドカットフィルタ
４０ 加算器
４１ スペクトル削減処理部
１００ オーディオビットストリーム
１０１ Ｌｃｈデータ
１０２ Ｒｃｈデータ

Claims (4)

1. ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの和信号を差信号と演算することなく出力する第１のオーディオ出力手段と、
   前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を和信号と演算することなく出力する第２のオーディオ出力手段と、
   前記ＭＳステレオ符号化されたオーディオデータの差信号を反転したオーディオデータを和信号と演算することなく出力する第３のオーディオ出力手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。
2. ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
   前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段と、
   前記バンドカット処理手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
   前記ＭＳステレオ復号手段から出力されたオーディオデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。
3. ＭＳステレオ符号化された第１の入力オーディオデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
   前記第１の入力オーディオデータの和信号の特定帯域を減衰させるバンドカット処理手段と、
   前記バンドカット処理手段から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
   前記加算手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第１の入力オーディオデータの差信号を差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。
4. ＭＳステレオ符号化されたあと和信号と差信号それぞれ周波数帯域に変換された第１の入力スペクトルデータと第２の入力オーディオデータを合成して出力するオーディオ再生装置であって、
   前記第１の入力スペクトルデータの和信号の特定スペクトルを減衰させるスペクトルカット処理手段と、
   前記スペクトルカット処理手段から出力されたスペクトルデータを時間軸データに変換する第１の変換手段と、
   前記第２の入力スペクトルデータの差信号を時間軸データに変換する第２の変換手段と、
   前記第１の変換手段から出力されたデータと前記第２の入力オーディオデータを加算する加算手段と、
   前記加算手段から出力されたデータを和信号として入力し、前記第２の変換手段から出力されたデータを差信号として入力してＭＳステレオ復号化するＭＳステレオ復号手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。

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