JP2005502247A - オーディオ再生装置 - Google Patents

Abstract

オーディオ再生装置は、ｎチャネル入力信号を受信する入力部と、ｌチャネル出力信号をｌ個のラウドスピーカに供給する出力部と、前記入力信号を処理するオーディオ処理ユニットとを設けられる。前記オーディオ処理ユニットは前記ｎチャネル入力信号のｍチャネル信号部分を強調する強調手段を有し、ここでｍ≦ｎであり、前記強調手段は前記ｍチャネル信号部分の各チャネル信号部分について、非線型反対称の単調な伝達関数を持つ。前記オーディオ再生装置は更に、音声に指定された前記ｍチャネル信号部分のチャネル信号部分の１つに応じて、前記チャネル信号部分の１つが音声信号を有する確率ｐを示す制御信号を生成する音声−音楽識別器を設けられる。該制御信号によって前記強調手段が制御される。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ｎチャネル入力信号を受信する入力部と、ｌチャネル出力信号をｌ個のラウドスピーカに供給する出力部と、前記入力信号を処理するオーディオ処理ユニットとを持ち、前記オーディオ処理ユニットは、前記ｎチャネル入力信号のｍチャネル信号部分を強調する強調手段を有し、ここでｍ≦ｎであって、前記強調手段は前記ｍチャネル信号部分の各チャネル信号部分について非線型反対称の単調な伝達関数を持つ、オーディオ再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以前に出願されたが公開されていない欧州特許出願整理番号ＰＨＮＬ０００６９６ＥＰＰより、かようなオーディオ再生装置は知られている。この知られたオーディオ再生装置は、多チャネルサウンドの再生を強調するために利用される。とりわけ、センタチャネル及びサラウンドチャネルは、音声の明瞭さを強調し、微妙なサラウンド効果を増大するために、非線型装置によって処理される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多チャネル再生の音声の明瞭さを改善することのみがしばしば望ましい。サラウンド効果はこの場合には処理される必要はない場合がある。非常に単純な解決方法は、上述の強調を、通常音声に利用される前記センタチャネルにのみ適用し、前記サラウンドチャネルには適用しないことである。このことは、音声ではない前記センタチャネル中の信号がそれでもなお処理されるという欠点を持つ。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、この欠点を回避することにある。それ故本発明によれば、最初の段落に記載されたようなオーディオ再生装置は、音声に指定された前記ｍチャネル信号部分のチャネル信号部分の１つに応じて、前記チャネル信号部分の１つが音声信号を有する確率ｐを示す制御信号を供給する音声−音楽識別器を設けられ、前記制御信号は前記強調手段を制御することを特徴とする。
【０００５】
音声−音楽識別器（ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ）はそれ自体知られており、Ｒｏｎａｌｄ Ｍ． Ａａｒｔｓ及びＲｏｂｅｒｔ Ｔｏｏｎｅｎ Ｄｅｋｋｅｒによる「Ａ Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｓｐｅｅｃｈ−Ｍｕｓｉｃ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ」（「Ｊ． Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇ． Ｓｏｃ．」Ｖｏｌ． ４７、Ｎｏ． ９、１９９９年９月、７２０〜７２５頁）に記載されている。本文献に記載された装置は、単一チャネルのオーディオ信号に応じて、オーディオ入力信号が音声を有する確率を示す、ｐと０との間の値を持つ信号を供給する。本発明によれば、例えば前記文献に記載された種類のもののような音声−音楽識別器は、例えば欧州特許出願整理番号ＰＨＮＬ０００６９６ＥＰＰに記載された種類のもののようなサウンド強調装置と結合される。音声の強調が、サラウンドのサウンドに影響を与えることなく、又は前記チャネル信号部分の１つ、即ち確率値ｐが決定されたチャネルにおける音声ではなくサウンドを強調することなく実現される度合いは、確率ｐの値に依存するようにされる。
【０００６】
より実際的な実施例においては、前記オーディオ再生装置は、前記ｎチャネル入力信号は、とりわけ音声に指定されたセンタチャネル信号部分と、サラウンドチャネル信号部分とを含み、前記音声−音楽識別器は、前記センタチャネル信号部分に応じて前記制御信号を供給し、一方前記制御信号は前記センタチャネル信号部分及び前記サラウンドチャネル信号部分を強調するために前記強調手段を制御することを特徴とする。とりわけ、前記オーディオ再生装置は、前記入力信号はセンタチャネル信号部分と左及び右チャネル信号部分と左及び右サラウンドチャネル信号部分とを有し、前記音声−音楽識別器は前記センタチャネル信号部分に応じて前記制御信号を供給し、前記強調手段は前記センタチャネル信号部分及び前記サラウンドチャネル信号部分のみを供給され、前記増幅手段は前記制御信号によって制御されることを特徴とする。
【０００７】
欧州特許出願整理番号ＰＨＮＬ０００６９６ＥＰＰにおいては、ｍチャネル信号部分のそれぞれについて強調手段の伝達関数（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の例が与えられている。ここで前記伝達関数は、関連するサウンド信号の強調を制御するために当てられるものではない。本発明によれば、前記伝達関数は確率ｐに依存する。この例は更なる説明において与えられる。
【０００８】
本発明は、オーディオ再生装置だけでなく、音声強調にかけられるｎチャネルオーディオ信号のｍチャネル部分を処理する方法にも関する。本方法は、前記ｍチャネル信号部分のチャネル信号部分の１つに応じて、前記チャネル信号部分の１つが音声信号を有する確率を示す制御信号を生成するステップと、前記制御信号を利用して前記ｍチャネルオーディオ信号部分を強調する処理を制御するステップとを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記方法に記載の、音声強調にかけられるｎチャネルオーディオ信号のｍチャネル部分を処理するコンピュータプログラムであって、本明細書に記載のオーディオ再生装置を持つオーディオ再生機器中の信号処理手段上で動作することが可能であるコンピュータプログラムにも関する。これと関連して、本発明はかようなコンピュータプログラムを持ついずれの情報担体にも関する。
【００１０】
本発明は、上述したオーディオ再生装置と、前記オーディオ再生装置へ供給されるオーディオ信号を生成又は受信する手段と、前記オーディオ再生装置と接続されたラウドスピーカとを有するオーディオ再生機器にも関する。
【００１１】
本発明は、以下に説明されるような例及び添付する図面から明らかとなり、これらを参照して説明されるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１におけるブロック図は、５つの分離した入力チャネル、即ち左（Ｌ）、右（Ｒ）、センタ（Ｃ）、左サラウンド（ＬＳ）及び右サラウンド（ＲＳ）を持つ、オーディオ再生装置１を示す。出力信号は、対応するプライムをつけられた記号によって与えられる。前記５つの入力チャネルは、例えば２−５デコーダ（２−ｔｏ−５ ｄｅｃｏｄｅｒ）を利用して、５チャネルより少ないチャネルから得られても良いことに留意されたい。また、５つの前記出力信号は、例えば５−２変換（５−ｔｏ−２ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）手段を利用して減少されても良い。オーディオ再生装置１は音声−音楽識別器２及び強調手段３を有する。
【００１３】
音楽識別器２は、前述したＲｏｎａｌｄ Ｍ． Ａａｒｔｓ及びＲｏｂｅｒｔ Ｔｏｏｎｅｎ Ｄｅｋｋｅｒによる「Ｊ． Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇ． Ｓｏｃ．」における論文に記載された種類のものであり、センタチャネル（Ｃ）を介した入力信号に応じて、該入力信号が音声であると考えられる確率ｐを示す出力信号を供給する。ｐは０と１との間の値をとり得る。前記入力信号が音声である確率が高いほど、ｐは１に近くなる。前記入力信号が音声である小さな見込みを持つ場合、ｐは０に近くなる。音声−音楽識別器２の出力信号は、前記強調手段のための制御信号を形成する。
【００１４】
本実施例において、前記強調手段は前記センタチャネル及び前記サラウンドチャネルにおいて導入される。３つのチャネル全ては同一の方法によって処理される。しかしながら、再生設定の要件に依存して、前記音声−音楽識別器によって制御される前記強調手段が、前記センタチャネルにおいてのみ導入されるように、又は前記音声−音楽識別器によって制御される前記強調手段が、前記センタチャネルにおいて導入され、一方で固定された強調手段が前記サラウンドチャネルにおいて導入されるように、実装が変更されることができる。
【００１５】
前記強調手段は欧州特許出願整理番号ＰＨＮＬ００６９６ＥＰＰに記載された種類のものである。しかしながら本実施例においては、前記伝達関数は確率ｐに依存する。前記センタ及びサラウンドチャネルにおける前記強調手段の入力ｘと出力ｙとの間の関係式の具体的な例は、ｙ（ｘ，ｐ）＝（１−ｐ）ｘ＋ｐｃ・ｔｇｈ（ａｘ／ｃ）である。
【００１６】
ｐ＝０については、この関係式はｙ＝ｘに単純化される。このことは、前記センタチャネルについての入力信号が音声である小さい見込みを持つ場合、前記強調手段は効果を持たないということを意味する。ｐ＝１については、前記関係式はｙ＝ｃ・ｔｇｈ（ａｘ／ｃ）に単純化される。ｘが比較的小さい場合はｙ＝ａｘとなり、前記強調手段においてゲインａが前記入力信号に適用される（典型的にはａ＝２である）。ｘが比較的大きい場合、前記出力信号ｙはｃへと飽和する。ｐの中間の値については、これらの２つの領域の間の滑らかな遷移が得られる。ｐの全ての値について、線形の領域において、ｙ＝［１＋（ａ−１）ｐ］ｘである。入力信号音声の確率が高いほど、伝達関数におけるゲインは高くなる。このことは、前記センタチャネルにおける音声は強調されるが、前記サラウンドチャネルにおける音楽及び雑音は幾分控えめに影響を受けることを意味する。ｙが飽和する非線型の領域においては、前記センタチャネルにおける音声の強調は不必要であり、一方前記サラウンドチャネルにおける可能なサウンドの変形は許容できる。
【００１７】
前記センタチャネル及びサラウンドチャネルにおける前記強調手段の入力ｘと出力ｙとの間の関係式についての他の例は、ｙ（ｘ，ｐ）＝ｃ・ｔｇｈ［（１＋ａｐ）ｘ／ｃ］である。小さなｘの値についてはこの関係式は、ｙ＝（１＋ａｐ）ｘに単純化される。ａ＝１の場合、小さい信号についてのゲインはａ＝２である最初に述べた伝達関数における場合と同じである。比較的大きな信号については、ｙはまたｃ（ｃ≠０）へと飽和する。他の伝達関数も可能であることは明白であろう。
【００１８】
前記音声−音楽識別器の性質のため、ｐの値は時間によって変化する。このことは不快なサウンドへと導くように予期されるかも知れないが、ｐにおける変化は関連するオーディオ信号の変化する強調に反映されるため、実際にはかような不快さは発生しない。全体的な効果は、音声が強調され、より高い明瞭さを与えることである。音声でないサウンドは処理されない。
【００１９】
更に、前記音声−音楽識別器が前記制御信号に関して不正な決定を為す場合、即ち入力音声信号が音声と考えられるべきであるにも関わらすｐが０に近い場合又はその逆の場合であっても、このことは不快なアーティファクト（ａｒｔｅｆａｃｔ）へ導かないことに留意されたい。単に最適なものとは異なるセンタチャネル及びサラウンドチャネルの出力振幅が得られるだけである。
【００２０】
上述した実施例は、少なくとも一部がオーディオ再生機器における信号処理手段上で動作可能なコンピュータプログラムの形をとるアルゴリズムによって実現されても良い。図の一部については特定のプログラム可能な機能を実行するユニットを示すが、これらのユニットは前記コンピュータプログラムの一部として考えられることができる。
【００２１】
本発明は上述した実施例に限定されるものではない。変更が可能である。従って、例えば音声（ｐ＝１）又は音楽／非音声（ｐ＝０）のどちらかであって、その中間には可能性を持たないような、前記入力信号に関して「ハードな」決定を与える識別器のような他の音声−音楽識別器が利用されることができる。このことは、音声強調のオン／オフの間のハードスイッチに帰着する。この場合、前記音声−音楽識別器の出力信号をローパスフィルタリングすることにより、改善が得られることができる。また、上述したような関数の振る舞いを持つ他の伝達関数が利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるオーディオ再生装置を模式的に示す。

Claims (10)

1. ｎチャネル入力信号を受信する入力部と、ｌチャネル出力信号をｌ個のラウドスピーカに供給する出力部と、前記入力信号を処理するオーディオ処理ユニットとを持ち、前記オーディオ処理ユニットは前記ｎチャネル入力信号のｍチャネル信号部分を強調する強調手段を有し、ここでｍ≦ｎであって、前記強調手段は前記ｍチャネル信号部分の各チャネル信号部分について非線型反対称の単調な伝達関数を持つ、オーディオ再生装置であって、前記オーディオ再生装置は、音声に指定された前記ｍチャネル信号部分のチャネル信号部分の１つに応じて、前記チャネル信号部分の１つが音声信号を有する確率ｐを示す制御信号を供給する音声−音楽識別器を設けられ、前記制御信号は前記強調手段を制御することを特徴とする、オーディオ再生装置。
2. 前記ｎチャネル入力信号は、とりわけ音声に指定されたセンタチャネル信号部分と、サラウンドチャネル信号部分とを含み、前記音声−音楽識別器は、前記センタチャネル信号部分に応じて前記制御信号を供給し、一方前記制御信号は前記センタチャネル信号部分及び前記サラウンドチャネル信号部分を強調するために前記強調手段を制御することを特徴とする、請求項１に記載のオーディオ再生装置。
3. 前記入力信号はセンタチャネル信号部分と左及び右チャネル信号部分と左及び右サラウンドチャネル信号部分とを有し、前記音声−音楽識別器は前記センタチャネル信号部分に応じて前記制御信号を供給し、前記強調手段は前記センタチャネル信号部分及び前記サラウンドチャネル信号部分のみを供給され、前記増幅手段は前記制御信号によって制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のオーディオ再生装置。
4. 前記ｍチャネル信号部分のそれぞれについての前記強調手段の前記伝達関数は確率ｐに依存することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のオーディオ再生装置。
5. 前記強調手段の前記伝達関数は、
   ｙ（ｘ，ｐ）＝（１−ｐ）ｘ＋ｐｃ・ｔｇｈ（ａｘ／ｃ）
   であり、ここでａ及びｃは調節された定数であることを特徴とする、請求項４に記載のオーディオ再生装置。
6. 前記強調手段の前記伝達関数は、
   ｙ（ｘ，ｐ）＝ｃ・ｔｇｈ［（１＋ａｐ）ｘ／ｃ］
   であり、ここでａ及びｃは調節された定数であることを特徴とする、請求項４に記載のオーディオ再生装置。
7. 音声強調にかけられるｎチャネルオーディオ信号のｍチャネル部分を処理する方法であって、前記ｍチャネル信号部分のチャネル信号部分の１つに応じて、前記チャネル信号部分の１つが音声信号を有する確率を示す制御信号を生成するステップと、前記制御信号を利用して前記ｍチャネルオーディオ信号部分を強調する処理を制御するステップとを特徴とする方法。
8. 請求項７の方法に記載の、音声強調にかけられるｎチャネルオーディオ信号のｍチャネル部分を処理するコンピュータプログラムであって、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のオーディオ再生装置を持つオーディオ再生機器中の信号処理手段上で動作することが可能であるコンピュータプログラム。
9. 請求項８に記載のコンピュータプログラムを持つ情報担体。
10. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のオーディオ再生装置と、前記オーディオ再生装置へ供給されるオーディオ信号を生成又は受信する手段と、前記オーディオ再生装置と接続されたラウドスピーカとを有するオーディオ再生機器。

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