JP2007295144A - 音声処理装置、再生装置、その方法、そのプログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力部から入力された入力音声信号を所定レベル値Bだけ減衰させる係数乗算器210と、入力音声信号に所定のフィルタ処理を実施してエフェクト信号を生成する信号加工処理部220と、エフェクト信号のレベル値が係数乗算器210にて減衰されたレベル値Bを基準値である1から減算した値内となるように、このエフェクト信号を補正する補正信号を生成する補正信号生成手段240と、補正信号生成手段240から出力される補正信号に基づいてエフェクト信号のレベル値を調整するレベル調整器250と、レベル調整器250にてレベルが調整された補正エフェクト信号、および係数乗算器210にてレベルが減衰された入力音声信号を加算して出力手段300に出力する加算器260と、を具備した。
【選択図】図2
Description
以下、本発明に係る第一の実施の形態における再生装置を図面に基づいて説明する。
図1において、100は再生装置であり、この再生装置100は、オーディオ装置などから入力される音声信号に所定の信号加工処理を実施して加工音声信号を生成し、入力された音声信号とこの加工音声信号を加算して出力する、いわゆるDSP200を備えた装置である。なお、この第一の実施の形態では、音声データ再生出力する構成について説明するが、音声データとともに画像データを再生出力するために処理する構成を備えたものであってもよい。そして、再生装置100は、図1に示すように、入力手段としての入力部110と、操作部120と、メモリ130と、モニタ部140と、制御部150と、音声処理装置としてのDSP200と、出力手段300と、などを備えている。
A=1−B …(1)
そして、比較器241は、この閾値Aと入力された全波整流されたエフェクト信号のレベル値Xとを比較し、比較結果により図3に示すような値を波形成形器242に出力する。この図3において、横軸は全波整流器230から比較器241に入力される全波整流されたエフェクト信号のレベル値X(リニア値)である。また、図3における縦軸は、比較器241から出力されるレベル調整信号のレベル値Y(リニア値)である。
M=G(L)=L …(2)
M=G(L)=20×log10A …(3)
次に、上記音声処理装置100の動作として、DSP200の音声加工処理について、図5に基づいて説明する。図5は、音声処理装置のDSPの音声加工処理を示すフローチャートである。
上述したように、上記再生装置100は、係数乗算器210にて入力部110から入力された入力音声信号を所定のレベル値Bだけ減衰させる。また、再生装置100は、信号加工処理部220にて入力音声信号に所定の加工処理を実施してエフェクト信号を生成させる。さらに、補正信号生成手段240にて、このエフェクト信号と所定の閾値Aと比較して、エフェクト信号のレベル値Xが閾値A以下である場合はレベル調整係数Yが1であるレベル調整信号に基づいた補正信号を出力し、エフェクト信号のレベル値Xが閾値Aよりも大きい場合にレベル調整係数YがA/Xであるレベル調整信号に基づいた補正信号を出力させる。そして、再生装置100は、レベル調整器250にてこれらのエフェクト信号と補正信号とを掛け合わせた補正エフェクト信号を生成し、加算器260にて、補正エフェクト信号と所定レベル値だけ減衰された入力音声信号とを加算してオーディオ出力信号を生成して出力手段300に出力させている。
このため、再生装置100は、係数乗算器210にて減衰したレベル値Bを所定の基準値である1から減算した値、すなわち閾値Aの範囲内に補正エフェクト信号のレベル値を収めることができる。したがって、入力音声信号に所定のエフェクト信号を加算しても、加算されて生成されたオーディオ出力信号がオーバーフローすることがない。また、係数乗算器210における減衰レベル値Bを固定しているため、S/N比の変動がなく、良好なS/N比を維持することができる。よって、DSP200は、出力手段300から、S/N比が良好で、クリップによりノイズなどがない良好なオーディオ音声信号を出力することができ、出力手段300から良好な音声を出力することができる。
このため、レベル調整器250において、比較器241から出力されたレベル調整信号に基づいた補正信号によりエフェクト信号を補正することで、エフェクト信号のレベル値Xが閾値A以下である場合、補正エフェクト信号をそのまま加算器260に出力することができる。したがって、入力音声信号に最適なエフェクト効果を施すことができ、良好な音声を出力させることができる。一方、エフェクト信号のレベル値Xが閾値Aより大きい場合、補正エフェクト信号のレベル値Mが20×log10Aに設定することができる。すなわち、補正エフェクト信号のレベル値Mを、係数乗算器210にて減衰したレベル値Bを所定の基準値である1から減算した値、すなわち閾値Aの対数表現20×log10Aの近似値に設定することができ、レベル調整器250から出力される補正エフェクト信号のレベル値MをヘッドルームPに一致させることができる。したがって、加算器260にて入力音声信号と補正エフェクト信号とを加算した場合に、加算して生成されるオーディオ出力信号がクリップしたり、エフェクト効果が弱すぎたりすることがなく、良好なエフェクト効果が付加された音声を出力することができる。
このため、補正信号は平滑化されて連続的に変化する波形に形成されているため、急激な信号の変化などがなく、ノイズなどを防止することができる。
〔音声処理装置の構成〕
上記第一の実施の形態では、入力部110から1系統の入力音声信号が入力される例を示したが、第二の実施の形態では、入力部110から5系統の入力音声信号が入力される、いわゆるマルチチャンネル方式の再生装置100Aについて、図面に基づいて説明する。図6は、第二の実施の形態における音声処理装置の一部の概略を示すブロック図である。なお、第一の実施の形態と同様の構成については、図面において同一符号もしくは符号を省略するとともに、その説明も簡略化または省略する。
上記第二の実施の形態の再生装置100Aの動作について説明する。再生装置100Aは、入力部110の各入力端子部110A〜110Eに入力音声信号が入力されると、各入力音声信号に対して、第一の実施の形態の再生装置100の動作と略同様の信号処理操作を実施する。
第二の実施の形態の再生装置100Aでは、各入力音声信号に対してエフェクト可変処理部200A〜200Eが設けられ、これらのエフェクト可変処理部200A〜200EにそれぞれDSP200が内蔵されている。このため、各入力音声信号のそれぞれに対して個別にエフェクト信号を生成し、このエフェクト信号と入力音声信号とを加算した各オーディオ出力信号を出力することができる。したがって、出力される各オーディオ出力信号において、S/N比を良好にすることができるとともに、エフェクト信号加算時のオーバーフローを防止することができる。よって、マルチチャンネル方式の再生装置100Aにおいても、各オーディオ出力信号により良好な音声出力が実現できる。
次に、本発明に係る第三の実施の形態の再生装置100Bについて図面に基づいて説明する。図7は、第三の実施の形態に係る音声処理装置の一部の概略を示すブロック図である。なお、第三の実施の形態の説明に当たり、前記第一および第二の実施の形態と同様の構成は同符号もしくは省略し、その説明も省略もしくは簡略化する。
第三の実施の形態の再生装置100Bでは、第二の実施の形態と同様に、入力部110に複数の入力音声信号が入力されるマルチチャンネル方式が採られている。この再生装置100Bは、前記第一および第二の実施の形態と同様に、入力部110、操作部120、メモリ130、モニタ部140、制御部150、DSP200F、出力手段300Fを備えている。なお、入力部110、操作部120、メモリ130、モニタ部140、制御部150は、第一および第二の実施の形態の構成と同様であり、ここでは、その説明を省略する。
上記第三の実施の形態の再生装置100Bの動作について説明する。再生装置100Bは、入力部110の各入力端子部110A〜110Eに入力音声信号が入力されると、各入力音声信号に対して、第一の実施の形態の再生装置100の動作と略同様の信号処理操作を実施する。
上述したように、上記第三の実施の形態の再生装置100Bでは、入力部110からLch入力音声信号、Rch入力音声信号、SLch入力音声信号、SRch入力音声信号、Cch入力音声信号が入力され、これらの入力音声信号に対応して、それぞれ複数の係数乗算器210A〜210E、信号加工処理部220A〜220E、レベル調整器250A〜250E、加算器260A〜260Eが設けられている。そして、再生装置100Bでは、各信号加工処理部220A〜220Eにて各入力音声信号を加工処理して、それぞれの入力音声信号に対応したエフェクト信号を生成し、このエフェクト信号を全波整流した後、最大値選択部270にてエフェクト信号のレベル値Xが最大となるものを選択する。この後、この選択されたエフェクト信号を補正信号生成手段240に入力して補正信号を生成し、この補正信号に基づいて、各エフェクト信号を調整して各補正エフェクト信号を生成する。そして、この各補正エフェクト信号と各入力音声信号を加算して各オーディオ出力信号を生成し、出力手段300Fから出力させている。
このため、複数の入力音声信号に対して補正信号生成手段240は1つ設けられているだけでよいため、第二の実施の形態に比べてDPS200Fの構成を簡単にできる。また、最大値選択部270により、レベル値Xが最大となるエフェクト信号を選択するため、このレベル値Xが最大であるエフェクト信号に基づいて生成される補正エフェクト信号と、各入力音声信号を加算した際に、オーバーフローすることがない。さらに、エフェクト信号が最大であるため、各オーディオ出力信号に十分なエフェクト効果を付加することができる。したがって、良好な音声を出力することができる。
次に、本発明に係る第四の実施の形態の再生装置100Cについて図面に基づいて説明する。図8は、第四の実施の形態に係る音声処理装置の一部の概略を示すブロック図である。なお、第四の実施の形態の説明に当たり、前記第一ないし第三の実施の形態と同様の構成は同符号もしくは省略し、その説明も省略もしくは簡略化する。
第四の実施の形態の再生装置100Cでは、入力部110に、メイン音声信号としてのLch入力音声信号、メイン音声信号としてのRch入力音声信号、SLch入力音声信号、SRch入力音声信号、およびセンター音声信号としてのCch入力音声信号が入力され、これらの入力音声信号から2つのオーディオ出力信号を出力させる、いわゆるバーチャルサラウンド方式が採られている。この再生装置100Cは、前記第一および第三の実施の形態と同様に、入力部110、操作部120、メモリ130、モニタ部140、および制御部150を備えている。また、再生装置100Cは、DSP200G、出力手段300Fを備えている。なお、入力部110、操作部120、メモリ130、モニタ部140、制御部150は、第一ないし第三の実施の形態の構成と同様であり、ここでは、その説明を省略する。
A=1−B−C …(4)
上記第四の実施の形態の再生装置100Cの動作について説明する。再生装置100Cは、入力部110の各入力端子部110A〜110Eに入力音声信号が入力されると、各入力音声信号に対して、第一の実施の形態の再生装置100の動作と略同様の信号処理操作を実施する。
上述したように、上記第四の実施の形態の再生装置100Cでは、入力部110からLch入力音声信号、Rch入力音声信号、SLch入力音声信号、SRch入力音声信号、Cch入力音声信号が入力され、これらのうち、Lch入力音声信号およびRch入力音声信号に対応して、係数乗算器210A,210B、信号加工処理部220F,220G、レベル調整器250A,250B、加算器260F,260Gが設けられ、Cch入力音声信号に対応してセンター係数乗算器210Fが設けられている。そして、再生装置100Cでは、信号加工処理部220F,220Gにて生成されたLchエフェクト信号、およびRchエフェクト信号を全波整流した後、最大値選択部270にてエフェクト信号のレベル値Xが最大となる一方を選択する。この後、この選択されたエフェクト信号を補正信号生成手段240に入力して補正信号を生成し、この補正信号に基づいて、各エフェクト信号を調整して各補正エフェクト信号を生成する。そして、この各補正エフェクト信号、LchまたはRch入力音声信号、およびCch入力音声信号を加算し各オーディオ出力信号を生成し、出力手段300Fから出力させている。
このため、複数の入力音声信号から2系統のオーディオ出力信号を出力するバーチャルサラウンド方式であっても、上記のような信号操作により、オーディオ出力信号のオーバーフローを防止でき、かつS/N比も良好に維持できる。したがって、良好な音声を出力できる。また、第三の実施の形態と同様に、複数の入力音声のそれぞれに補正信号生成手段240を設ける必要がないため、DSP200Gの構成を簡単にできる。
なお、本発明は、上述した一実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
また、再生装置100,100A,100B,100CにDSP200とアンプ320を備えた出力手段300とが設けられる構成としたが、DSP200内にアンプ320が設けられる構成、DSP200内にDAC310およびアンプが設けられる構成などとしてもよい。
上述したように、上記のような再生装置100は、係数乗算器210にて入力部110から入力された入力音声信号を所定のレベル値Bだけ減衰させる。また、再生装置100は、信号加工処理部220にて入力音声信号に所定の加工処理を実施してエフェクト信号を生成させる。そして、補正信号生成手段240にて、エフェクト信号と所定の閾値Aと比較して、エフェクト信号のレベル値Xが閾値A以下である場合はレベル調整係数Yが1であるレベル調整信号に基づいた補正信号を出力し、エフェクト信号のレベル値Xが閾値Aよりも大きい場合にレベル調整係数YがA/Xであるレベル調整信号に基づいた補正信号を出力させる。そして、再生装置100は、レベル調整器250にてこれらのエフェクト信号と補正信号とを掛け合わせた補正エフェクト信号を生成し、加算器260にて、補正エフェクト信号と所定レベル値だけ減衰された入力音声信号とを加算してオーディオ出力信号を生成して出力手段300に出力させている。
このため、再生装置100は、係数乗算器210にて減衰したレベル値を基準値である1から減算した値の範囲内に補正エフェクト信号のレベル値を収めることができ、入力音声信号に所定のエフェクト信号を加算する際に、オーディオ出力信号がオーバーフローすることがない。また、係数乗算器210にて所定のレベル値だけが減少されるため、S/N比の変動がなく、良好なS/N比を維持することができる。よって、DSP200は、出力手段300から、S/N比が良好で、クリップによりノイズなどがない良好なオーディオ音声信号を出力することができ、出力手段300から良好な音声を出力することができる。
110…入力手段としての入力部
200,200F,200G…音声処理装置としてのDSP
210,210A,210B,210C,210D,210E…減衰手段としての係数乗算器
210F…センター減衰手段としてのセンター係数乗算器
220,220A,220B,220C,20D,220E,220F,220G…音声加工手段としての信号加工処理部
240…補正信号生成手段
241…レベル調整出力手段としての比較器
242…波形成形手段としての波形成形器
250,250A,250B,250C,250D,250E…レベル調整手段としてのレベル調整器
260,260A,260B,260C,260D,260E,260F,260G…加算手段としての加算器
270…最大値選択手段としての最大値選択部
300,300F…出力手段
320,320A,320B,320C,320D,320E…アンプ
A …閾値
Claims (14)
- 入力手段から入力された音声信号を所定レベル値だけ減衰させる減衰手段と、
前記入力された音声信号に所定の音声加工処理を実施して加工音声信号を生成する音声加工手段と、
前記加工音声信号のレベル値が前記減衰手段に減衰されたレベル値を基準値から減算した値の範囲内となるように前記加工音声信号を補正する補正信号を生成する補正信号生成手段と、
前記補正信号生成手段から出力される前記補正信号に基づいて前記加工音声信号のレベルを調整するレベル調整手段と、
前記レベル調整手段にてレベルが調整された前記加工音声信号、および前記減衰手段にて減衰された前記入力された音声信号を加算して出力手段に出力する加算手段と、
を具備したことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項1に記載の音声処理装置であって、
補正信号生成手段は、前記加工音声信号のレベル値および予め設定された閾値を比較して、所定のレベル調整係数を有するレベル調整信号を出力するレベル調整出力手段と、このレベル調整出力手段から出力されるレベル調整信号を平滑化して前記補正信号を生成する波形成形手段と、を備えた
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項2に記載の音声処理装置であって、
前記閾値は、前記減衰手段にて減衰される所定レベル値と所定の基準値との差により設定され、
前記レベル調整出力手段は、前記加工音声信号のレベル値と前記閾値とを比較して、前記加工音声信号のレベル値が前記閾値以下である場合には、所定の基準レベル値を前記レベル調整係数としたレベル調整信号を出力し、前記加工音声信号のレベル値が前記閾値よりも大きい場合、前記閾値を前記加工音声信号のレベル値で除算した値をレベル調整係数としたレベル調整信号を出力する
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項2または請求項3に記載の音声処置装置であって、
前記波形成形手段は、所定の周波数以下の信号を通過させるLPFを備え、
このLPFは、前記加工音声信号が大きくなる状態と、前記加工音声信号が小さくなる状態とで、異なる時定数が設定されている
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項4に記載の音声処理装置であって、
前記LPFは、前記加工音声信号が大きくなる状態において時定数を0.15msecないし2.0msecに設定し、前記加工音声信号が小さくなる状態において時定数を50.0msecないし500msecに設定した
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の音声処理装置であって、
前記加算手段にて加算された音声信号を、少なくとも前記減衰手段にて減衰したレベル分だけ増幅するアンプを備えた
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の音声処理装置であって、
前記入力手段には、音場を形成する複数の音声信号が入力され、
これらの複数の音声信号に対応して、前記減衰手段、前記音声加工手段、前記レベル調整手段、前記加算手段、および前記出力手段が複数設けられ、
前記複数の音声加工手段にて生成された各音声信号に対応する加工音声信号のうちレベル値が最大となる加工音声信号を選択し、この選択された加工音声信号を前記補正信号生成手段に入力する最大値選択手段を備え、
前記補正信号生成手段は、前記最大値選択手段にて選択された加工音声信号に基づいて生成した前記補正信号を前記複数のレベル調整手段にそれぞれ出力する
ことを特徴とした音声処理装置。 - 請求項7に記載の音声処理装置であって、
前記複数の音声信号は、音場のメイン音声を形成するメイン音声信号と、音場のセンター音声を形成するセンター音声信号とを有し、
前記減衰手段、前記音声加工手段、前記レベル調整手段、前記加算手段、および前記出力手段は、前記メイン音声の音声信号数に対応して複数設けられ、
前記センター音声信号を前記メイン音声信号の前記減衰手段での減衰量よりも所定レベル値だけ大きく減衰させるセンター減衰手段を備え、
前記加算手段は、前記レベル調整手段にてレベル値が調整された前記加工音声信号と、前記減衰手段にて減衰処理された音声信号と、前記センター減衰手段にて減衰されたセンター音声信号とを加算処理して出力手段に出力する
ことを特徴とした音声処理装置。 - 音声信号が入力される入力手段と、
前記入力手段に入力された前記音声信号を処理する請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の音声処理装置と、
前記音声処理装置にて処理された音声信号を出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とした再生装置。 - 請求項9に記載の再生装置であって、
前記入力手段には、複数の音声信号が入力され、
前記音声処理装置は、前記複数の音声信号に対応して、複数設けられ、
前記出力手段は、これらの複数の音声処理装置から出力される出力信号に対応して、複数設けられた
ことを特徴とした再生装置。 - 入力手段から入力された音声信号を所定レベル値だけ減衰させ、
前記入力された音声信号に所定の音声加工処理を実施して加工音声信号を生成し、
前記加工音声信号のレベル値が前記減衰手段に減衰されたレベル値を基準値から減算した値の範囲内となるように前記加工音声信号を補正する補正信号を生成し、
前記補正信号に基づいて前記加工音声信号のレベルを調整し、
このレベルが調整された前記加工音声信号、および減衰された前記入力された音声信号を加算して出力手段に出力する
ことを特徴とする音声処理方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の音声処理装置として機能させる
ことを特徴とした音声処理プログラム。 - 請求項11に記載の音声処理方法を演算手段に実施させる
ことを特徴とした音声処理プログラム。 - 請求項12または請求項13に記載の音声処理プログラムが演算手段にて読取可能に記録された
ことを特徴とした音声処理プログラムを記録した記録媒体。
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