JP2007088553A

JP2007088553A - 音声再生装置及び方法

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Publication number: JP2007088553A
Application number: JP2005271675A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Nagai; 稔也永井; Yoshitsugu Kojima; 由嗣小島
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】簡便な構成で、不都合なく、ボイス成分をクリアに再生する。
【解決手段】音声再生装置において、入力される音声信号に基づき、左右の音声信号の出力ＭＬ、ＭＲ及び所定の音声信号ＳＬ、ＳＲをディジタル信号として分離出力する手段１と、左右の音声信号及び所定の音声信号を、それぞれＤ／Ａ変換し増幅する手段２ａ〜２ｂと、増幅された左右の音声信号及び所定の音声信号を、それぞれ別のスピーカ４Ｌ、４Ｒ及び５Ｌ、５Ｒにより再生する手段とを設ける。所定の音声信号としてはたとえば、入力される音声信号中のボーカル成分を抽出したものが該当する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力される音声信号に基づいて音声を再生する音声再生装置及び音声再生方法に関する。

従来、左右２チャンネルの音声信号、又は５．１チャンネル等の音声信号に基づき、前方だけのスピーカによって仮想的なサラウンド音場を実現したオーディオシステムが知られている。

これら従来の技術においては、入力信号が５．１チャンネル等の場合は各チャンネルの音声信号を合成して出力し、入力信号が２チャンネルの場合はディジタル又はアナログ処理により生成されたＣ成分、Ｓ成分等を合成して出力することにより、前方のみのスピーカによって仮想的なサラウンド音場を得ることができる。

なお、このような仮想サラウンド技術に関連するものとして、特許文献１には、Ｌチャンネル及びＲチャンネルの入力信号に基づき、人間の声等を中央に定位させることができるようにした音場合成回路が記載されている。この回路では、たとえばＬチャンネルおよびＲチャンネルの入力信号をそれぞれゲインＫで増幅したものと、これらを加算してゲインＫ´で増幅したものとを加算することにより、中間Ｒ信号及び中間Ｌ信号を生成し、中間Ｌ信号を位相調整し、反転させて中間Ｒ信号に加えることによりＲチャンネルの出力信号を生成するようにしている。

また、特許文献２には、聴取者の前方の左右に配置したスピーカのみによって、リア用として１系統及び又はセンタ用として１系統のサラウンド用信号を用いるサラウンド再生方式と同様な立体音響効果が得られるようにしたサラウンド信号処理装置が記載されている。

実開平５−５０８９８号公報特開平６−２３３３９４号公報

しかしながら、上述従来の仮想サラウンド技術によれば、２チャンネルでの出力に際し、左右成分に、サラウンド成分や中央成分を加算して出力するようにしているため、ディジタル出力段階においては所定のビット数で表現可能なフルスケールを超えてしまい、超えた分がクリップし、再生音が歪むという問題がある。これを防止するため、従来は加算後に所定のビット数を超えないように加算するため、聴感上の音量が下がるという問題があった。

また、左右成分と中央成分を加算した２チャンネルの出力に基づいて前方のスピーカを駆動すると、左右成分と中央成分の音の分離が悪く、明瞭な再生を行うのが困難である。

一方、５．１チャンネルのサラウンド方式によれば、センタ成分のみをセンタスピーカを用いて出力するが、この場合には左右のスピーカの間にセンタスピーカの設置場所を必要とする。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、簡便な構成で、不都合なく、分離出力された音声成分のクリアな再生を行うことができる音声再生装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る音声再生装置は、入力される音声信号に基づき、左右の音声信号の出力及び所定の音声信号をディジタル信号として分離出力する手段と、前記左右の音声信号及び前記所定の音声信号を、それぞれＤ／Ａ変換し増幅する手段と、増幅された前記左右の音声信号及び前記所定の音声信号を、それぞれ別のスピーカにより再生する手段とを具備することを特徴とする。

第２の発明に係る音声再生装置は、第１発明において、前記所定の音声信号は所定の中央成分であることを特徴とする。

第３の発明に係る音声再生装置は、第１又は第２発明において、前記所定の音声信号は前記入力される音声信号中のボーカル成分を抽出したものであることを特徴とする。

第４の発明に係る音声再生装置は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記別のスピーカは前記左右の音声信号を再生するための左右のスピーカ及び前記所定の音声信号を再生するための別の左右のスピーカであることを特徴とする。

第５の発明に係る音声再生装置は、第４発明において、前記左右の音声信号を再生するスピーカ及び前記所定の音声信号を再生するスピーカは、右同士及び左同士がそれぞれ一体型であることを特徴とする。

第６の発明に係る音声再生方法は、入力される音声信号に基づき、左右の音声信号の出力と所定の音声信号をディジタル信号として分離出力する工程と、前記左右の音声信号と前記所定の音声信号を、それぞれＤ／Ａ変換し増幅する工程と、増幅された前記左右の音声信号と前記所定の音声信号を、それぞれ別のスピーカにより再生する工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、左右の音声信号と所定の音声信号とを分離して出力しているため、これらの信号がディジタル信号として加算されることによってオーディオデータとして表現可能なフルスケールを超えてしまうことによる歪みの発生を防止することができる。

また、左右成分と中央成分をそれぞれ別のスピーカで再生するようにしたため、音の干渉が無く、明瞭な再生を行うことができる。また、左右成分を再生するスピーカと中央成分を再生するスピーカを一体的に構成したため、上記の効果に加え、それぞれのスピーカの設置場所を不要とすることができる。さらに、分離された左右の音声信号及び所定の音声信号の音量を別個に調整することもできる。

したがって、簡便な構成により、不都合なく、分離された所定の音声信号のクリアな再生を行うことができる。

図１は本発明の一実施形態に係る音声再生装置の構成を示すブロック図である。この装置は、同図に示すように、入力信号が例として２チャンネルである場合に、入力される左チャンネルのディジタルオーディオ信号Ｌ及び右チャンネルのディジタルオーディオ信号Ｒに基づき、左右の音声信号及び所定の音声信号をディジタル信号として分離出力するＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）１を備える。図中のＳＬ及びＳＲが所定の音声信号であり、ＭＬ及びＭＲが左右の音声信号である。この装置はさらに、各音声信号ＳＬ、ＳＲ、ＭＬ、ＭＲを、それぞれディジタル信号からアナログ信号に変換する４つのＤ／Ａ変換器２ａ〜２ｄ、並びにＤ／Ａ変換器２ａ〜２ｄの出力をそれぞれ増幅するアンプ３ａ〜３ｄを備える。ＤＳＰ１は所定の音声信号ＳＬ及びＳＲとして、ここでは中央成分を生成する。

中央成分ＳＬ及びＳＲは音声信号Ｌ及びＲ中のボーカル成分を抽出したものであり、成分ＭＬ及びＭＲはその他の成分で構成されている。なお、中央成分ＳＬ及びＳＲを、５．１チャンネル信号におけるＣ（センタ）成分とし、成分ＭＬ及びＭＲを、Ｌ（左）、Ｒ（右）、Ｓ（サラウンド）の各成分を加算したものとしてもよい。アンプ３ａ〜３ｄの各出力側は、それぞれ左サラウンドスピーカ４Ｌ、右サラウンドスピーカ４Ｒ、左メインスピーカ５Ｌ、及び右メインスピーカ５Ｒに接続されている。

左サラウンドスピーカ４Ｌ及び左メインスピーカ５Ｌは、１つの筐体内に配置されている。右サラウンドスピーカ４Ｌ及び右メインスピーカ５Ｌも別の１つの筐体内に配置されている。ただし、左サラウンドスピーカ４Ｌ及び左メインスピーカ５Ｌはそれぞれ、相互に完全に分離した筐体内空間に配置されている。右サラウンドスピーカ４Ｌ及び右メインスピーカ５Ｌも同様に、まったく分離した筐体内空間に配置されている。

この構成において、ディジタルオーディオ信号Ｌ及びディジタルオーディオ信号Ｒが入力されると、ＤＳＰ１は、左サラウンドスピーカ４Ｌ及び右サラウンドスピーカ４Ｒから再生させるべきボーカル成分をディジタルオーディオ信号Ｌ及びディジタルオーディオ信号Ｒから抽出し、それぞれ中央成分ＳＬ及びＳＲとして出力する。また、ＤＳＰ１は、左メインスピーカ５Ｌ及び右メインスピーカ５Ｒから再生させるべき左右の音声信号の成分をディジタルオーディオ信号Ｌ及びディジタルオーディオ信号Ｒから抽出し、それぞれ左右の音声信号ＭＬ及びＭＲとして出力する。

中央成分ＳＬ及びＳＲ並びに左右の音声信号ＭＬ及びＭＲは、それぞれＤ／Ａ変換器２ａ〜２ｄによりアナログ信号に変換され、さらにアンプ３ａ〜３ｄにより増幅され、そしてスピーカ４Ｌ、４Ｒ、５Ｌ、及び５Ｒにより音波信号に変換され、音声として再生される。これにより、サラウンドスピーカ４Ｌ及び４Ｒからは入力音声信号Ｌ及びＲ中のボーカル成分に基づく音声が出力され、メインスピーカ５Ｌ及び５Ｒからは左右の音声信号の成分に基づく音声が出力される。

この間、アンプ３ａ〜３ｄのボリュームを制御することによって、各スピーカ４Ｌ、４Ｒ、５Ｌ、及び５Ｒが出力する再生音の音量を個別に調整することができる。また、ＤＳＰ１が出力する左右の音声信号ＭＬ及びＭＲがディジタル値として表現可能なフルスケールに近いレベルである場合でも、所定の音声信号ＳＬ及びＳＲが加算されないので、これらの音声信号出力はクリップされることなく出力される。

これによれば、クリップが生じる場合に必要な、加算前のレベルの調整を行う必要なく、歪みのない再生音を得ることができる。また、５．１チャンネルのサラウンドシステムを用いてそのセンタスピーカによりボーカル成分を出力させる必要なく、ボーカル成分のみを抽出し、その音量を調整することができる。したがって、センタスピーカを配置する場所を確保する必要がない。さらに、入力が５．１チャンネルの場合に限らず、２チャンネルである場合でも、所定の音声成分を他の成分から分離し、別個に再生することができる。

なお、本発明は、上述実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては、左サラウンドスピーカ４Ｌ及び左メインスピーカ５Ｌは１つの筐体内において、分離した筐体内空間に配置されているが、この代わりに、左サラウンドスピーカ４Ｌ及び左メインスピーカ５Ｌを別個の筐体内に配置するようにしてもよい。右サラウンドスピーカ４Ｌ及び右メインスピーカ５Ｌについても、同様である。

また、上述においては、中央成分ＳＬ及びＳＲとして、台詞が聴き取り難い場合に不都合なく台詞のみを強調し、台詞のクリアな再生を行うことができるように、ボーカル成分を抽出したものを採用しているが、この代わりに、通常、後方から再生される左右サラウンド成分を採用するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る音声再生装置を示すブロック図である。

符号の説明

１：ＤＳＰ、２ａ〜２ｄ：Ｄ／Ａ変換器、３ａ〜３ｄ：アンプ、４Ｌ：左サラウンドスピーカ、４Ｒ：右サラウンドスピーカ、５Ｌ：左メインスピーカ、５Ｒ：右メインスピーカ。

Claims

入力される音声信号に基づき、左右の音声信号の出力及び所定の音声信号をディジタル信号として分離出力する手段と、
前記左右の音声信号及び前記所定の音声信号を、それぞれＤ／Ａ変換し増幅する手段と、
増幅された前記左右の音声信号及び前記所定の音声信号を、それぞれ別のスピーカにより再生する手段とを具備することを特徴とする音声再生装置。
前記所定の音声信号は所定の中央成分であることを特徴とする請求項１に記載の音声再生装置。
前記所定の音声信号は前記入力される音声信号中のボーカル成分を抽出したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の音声再生装置。
前記別のスピーカは前記左右の音声信号を再生するための左右のスピーカ及び前記所定の音声信号を再生するための別の左右のスピーカであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の音声再生装置。
前記左右の音声信号を再生するスピーカ及び前記所定の音声信号を再生するスピーカは、右同士及び左同士がそれぞれ一体型であることを特徴とする請求項４に記載の音声再生装置。
入力される音声信号に基づき、左右の音声信号の出力と所定の音声信号をディジタル信号として分離出力する工程と、
前記左右の音声信号と前記所定の音声信号を、それぞれＤ／Ａ変換し増幅する工程と、
増幅された前記左右の音声信号と前記所定の音声信号を、それぞれ別のスピーカにより再生する工程とを具備することを特徴とする音声再生方法。