JP2010258776A - Sound signal processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声信号処理装置に関し、特に音量変化に応じて音質補正方法を切り替える音声信号処理装置に関するものである。 The present invention relates to an audio signal processing device, and more particularly to an audio signal processing device that switches a sound quality correction method in accordance with a change in volume.
従来、小音量時の音質補正方法として、特許文献1にあるように人の音声帯域成分(数百Hz〜4000Hz程度の人の声もしくは会話の主たる周波数帯域成分)の聴こえやすさを補正するもの、または一般的にラウドネス補正と呼ばれる小音量時に聴感上聴こえにくくなる低音域と高音域などの環境音を補正する機能などの音質補正方法がある。これらの補正機能は、夜間など周囲への音漏れを抑制したい場合などに有効である。 Conventionally, as a sound quality correction method at a low volume, as disclosed in Patent Document 1, a human voice band component (a person's voice of about several hundred Hz to 4000 Hz or a main frequency band component of conversation) is corrected. Or, there is a sound quality correction method such as a function for correcting environmental sounds such as a low range and a high range that are difficult to hear in a sense of hearing at a low volume, generally called a loudness correction. These correction functions are effective when it is desired to suppress sound leakage to the surroundings such as at night.
また、特許文献2にあるようにテレビ局から放送される番組や光ディスクなどに記録されたコンテンツに付加されたメタデータの内容に応じて音質補正の方法を決定し、決定された音質補正方法で音声出力する方法がある。 Also, as disclosed in Patent Document 2, a sound quality correction method is determined according to the content of metadata added to a program broadcast from a TV station or content recorded on an optical disc, and the sound is corrected by the determined sound quality correction method. There is a way to output.
しかしながら上述の小音量時に行う音質補正技術は、音量を上げるにつれて補正効果が抑制されていくことが一般的である。したがって、ある一定の音量以上では補正機能を使用していない状態と同じことになる。しかし、ユーザーはどの音量以上から上記補正機能の効果が無くなるのかわからないことがあり、補正効果がない状態で視聴を継続していることが多い。また、小音量時にメタデータに応じて決定された音質補正方法を使用した場合には、人の音声が聴こえにくくなることや、環境音が小さいために臨場感ある再生ができず音質補正の効果が小さい、などという問題点があった。そこで、本発明の目的は、ユーザーが選択した音量に応じた最適な音質補正機能へ容易に切り替えられる音声信号処理装置を提供することである。 However, in the sound quality correction technique performed at the time of the above-described low volume, the correction effect is generally suppressed as the volume is increased. Therefore, when the sound volume exceeds a certain level, the correction function is not used. However, there are cases where the user does not know from which sound volume the effect of the correction function will be lost, and in many cases, the user continues watching without the correction effect. In addition, when the sound quality correction method determined according to the metadata is used at low volume, it is difficult to hear human voices, and the environment sound is low, so realistic playback is not possible and sound quality correction is effective. There was a problem that it was small. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an audio signal processing device that can be easily switched to an optimum sound quality correction function according to a volume selected by a user.
上記目的を達成するために、本発明は、
音量を調整する音量調整手段と、
所定の音声成分を抽出する音声信号抽出手段と、
抽出された上記の音声信号に所望の処理を加える第一の音声信号処理手段と、
映像音声信号に含まれるメタデータから音場設定情報を入手するメタデータ入手手段と、
メタデータ入手手段で入手した音場設定情報に基づいて所望の処理を行う第二の音声信号処理手段とを
備える音声信号処理装置であって、
前記音量調整手段で調整される音量値に応じて第一の音声信号処理手段と第二の音声信号処理手段の処理を切り替えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A volume adjusting means for adjusting the volume;
Audio signal extraction means for extracting a predetermined audio component;
First audio signal processing means for applying desired processing to the extracted audio signal;
Metadata obtaining means for obtaining sound field setting information from metadata included in the video and audio signal;
An audio signal processing apparatus comprising second audio signal processing means for performing desired processing based on the sound field setting information obtained by the metadata obtaining means,
The processing of the first audio signal processing unit and the second audio signal processing unit is switched according to the volume value adjusted by the volume adjustment unit.
本発明によれば、ユーザーが選択した音量に応じた最適な音質補正機能へ容易に切り替えられる音声信号処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the audio | voice signal processing apparatus which can be switched easily to the optimal sound quality correction function according to the sound volume which the user selected can be provided.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態にかかわる音声信号処理部を含んだ映像音声出力装置の構成を例示するブロック図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a video / audio output device including an audio signal processing unit according to an embodiment of the present invention.
以下、図1を参照して、本発明の実施例による映像音声出力装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a video / audio output apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
図1に示すように、映像音声出力装置100はアンテナ10、チューナー部11、信号分離部12、映像信号処理部13、映像表示部14、制御部15、メタデータ処理部16、音声信号処理部17、音量調整部18、スピーカ19、および操作部20を備える。 As shown in FIG. 1, the video / audio output device 100 includes an antenna 10, a tuner unit 11, a signal separation unit 12, a video signal processing unit 13, a video display unit 14, a control unit 15, a metadata processing unit 16, and an audio signal processing unit. 17, a volume adjustment unit 18, a speaker 19, and an operation unit 20.
アンテナ10は、映像信号、音声信号、メタデータなどを多重化しデジタル変調されたデジタルテレビジョン放送信号を受信する。 The antenna 10 receives a digital television broadcast signal obtained by multiplexing and digitally modulating a video signal, an audio signal, metadata, and the like.
チューナー部11は、デジタルテレビジョン放送信号の復調、誤り訂正処理などを行い、MPEG−2 TS信号を出力する。ここでTSはTransport streamの略語である。 The tuner unit 11 performs demodulation of the digital television broadcast signal, error correction processing, and the like, and outputs an MPEG-2 TS signal. Here, TS is an abbreviation for Transport stream.
信号分離部12は、入力されたMPEG―2 TS信号を映像信号、音声信号、メタデータに分離して、後段の映像信号処理部13、メタデータ処理部16、音声処理部17へ伝送する。 The signal separation unit 12 separates the input MPEG-2 TS signal into a video signal, an audio signal, and metadata, and transmits them to the subsequent video signal processing unit 13, metadata processing unit 16, and audio processing unit 17.
映像信号処理部13は、符号化された映像信号を復号する。また、復号化した信号についてメタデータ処理部16で解析した番組情報や映像信号設定情報に基づいた高画質化信号処理等を行う。 The video signal processing unit 13 decodes the encoded video signal. The decoded signal is subjected to high image quality signal processing based on program information or video signal setting information analyzed by the metadata processing unit 16.
映像表示部14は、映像信号処理部13で復号化された信号を映像として表示出力する手段である。映像表示部14の表示手段は有機ELなどを用いたものであってよい。 The video display unit 14 is means for displaying and outputting the signal decoded by the video signal processing unit 13 as a video. The display means of the video display unit 14 may use organic EL or the like.
メタデータ処理部15は、信号分離部12にてMPEG2−TS信号をフィルタリング処理するための情報や、EPGに用いる番組情報、あるいは映像信号処理および音声信号処理などに利用する設定情報などを取り出す手段である。ここでEPGはElectronic program guideの略語である。メタデータ処理部15で取り出された番組情報や音声信号処理に用いる設定情報は、制御部19へ伝送され音声信号処理部16で行う音声信号処理に利用される。メタデータ処理部15から取り出す番組情報は、映画やニュース、スポーツなどのジャンル情報であってよい。または、映画やニュースなど番組ジャンルに関する情報、スタジアムやジャズクラブなど場所に関する音声設定情報、さらに一番組内の場面ごとに切り替わる環境に応じた音声設定情報、もしくは周波数特性補正値そのもの、などであってよい。 The metadata processing unit 15 extracts information for filtering the MPEG2-TS signal in the signal separation unit 12, program information used for EPG, setting information used for video signal processing and audio signal processing, and the like. It is. Here, EPG is an abbreviation for Electronic program guide. Program information extracted by the metadata processing unit 15 and setting information used for audio signal processing are transmitted to the control unit 19 and used for audio signal processing performed by the audio signal processing unit 16. The program information extracted from the metadata processing unit 15 may be genre information such as movies, news, and sports. Or information related to program genres such as movies and news, audio setting information related to places such as stadiums and jazz clubs, audio setting information according to the environment switched for each scene in a program, or frequency characteristic correction value itself, etc. Good.
音声信号処理部16は、MPEG―2 AACで符号化された音声信号を復号したのち、周波数特性の調整や残響時間調整などの音声信号処理を行い、後段の音量調整部17へ伝送する。ここでAACとはAdvanced audio codingの略語である。音声信号処理部16にて行う音声信号処理方法は、操作部20でユーザーが選択した音量レベル値に応じて制御部19が切り替え指示を行う。制御部19から指示される音声信号処理の方法は、メタデータの内容に基づいた周波数補正方法、小音量時に聴こえにくくなる周波数を補正する方法などである。小音量時に補正する周波数帯域としては、人の音声帯域であれば数百Hzから4000Hzの帯域、あるいは低域や高域であれば20Hzから数百Hzと数千Hzから20kHzなどである。なお、MPEG−2 AACで符号化された信号がマルチチャンネル音声信号である場合は、ここで2チャンネルダウンミックス処理を行ってもよい。 The audio signal processing unit 16 decodes the audio signal encoded by MPEG-2 AAC, performs audio signal processing such as frequency characteristic adjustment and reverberation time adjustment, and transmits the audio signal to the subsequent volume adjustment unit 17. Here, AAC is an abbreviation for Advanced audio coding. In the audio signal processing method performed by the audio signal processing unit 16, the control unit 19 issues a switching instruction according to the volume level value selected by the user using the operation unit 20. The audio signal processing method instructed by the control unit 19 includes a frequency correction method based on the content of metadata, a method of correcting a frequency that is difficult to hear at low volumes, and the like. The frequency band to be corrected when the sound volume is low is a band of several hundred Hz to 4000 Hz for a human voice band, or 20 Hz to several hundred Hz and several thousand Hz to 20 kHz for a low band or a high band. When the signal encoded by MPEG-2 AAC is a multi-channel audio signal, a two-channel downmix process may be performed here.
音量調整部17は、操作部20にてユーザーが選択した音量レベル情報を制御部19から受信し、音量レベル情報に基づいて音量を調整する手段である。 The volume adjusting unit 17 is means for receiving volume level information selected by the user through the operation unit 20 from the control unit 19 and adjusting the volume based on the volume level information.
スピーカ18は、音量調整部17で音量調整された音声信号を音声として再生出力する手段である。 The speaker 18 is means for reproducing and outputting the audio signal whose volume has been adjusted by the volume adjusting unit 17 as sound.
制御部19は、映像音声出力装置100の動作を中央制御する手段である。具体的に制御部19は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などを有する構成であるがここでは図示しない。この制御部19内のROMには、メタデータ処理部15で取り出した番組情報や音声信号設定情報に基づき音声信号処理部16で補正する音声信号処理の内容が保管されている。また、上記ROMには小音量時にユーザーが聴こえにくくなる周波数帯域を補正する音声信号処理の内容も保管されている。制御部19は、これらROMに保管されている音声信号処理方法を操作部20で指示された音量レベル値に応じて読み出し、音声信号処理部16へ伝送して音声信号処理を切り替える。上記ROMには、これらの音声信号処理方法を切り替える音量レベル値情報についても保管されている。一例を図2に示す。この音量レベル値情報は、ユーザーが操作部20にて選択した小音量時用音質補正の補正音質特性とメタデータ処理部15で取り出したデータに基づく音声信号処理での補正音質特性を比較してあらかじめ決定しておく。具体的には小音量時用音質補正で補正される周波数帯域に着目し、この周波数帯域について、小音量時用音質補正での特性と、メタデータ処理部16で取り出したデータに基づく補正音質特性とで特性値の比較を行う。比較を行った結果、周波数特性の差が最も小さくなる音量レベル値にて音声信号処理方法を切り替えることとする。一例として図3に音質特性の比較例を示す。例えば図3では、それぞれの周波数特性のうち、人の音声に関わる周波数帯域(図3の斜線部:数百Hzから4000Hz)の特性を比較し、この帯域の平均音圧レベルが近くなる音量レベル値を決定する。よって、視聴番組のメタデータによって音声信号処理方法を切り替える音量レベル値は異なることになる。一例として図4に映像音声出力装置の表示音量値と音量変化特性、および音声信号処理方法切り替え音量の関係を示す。なお、メタデータにて周波数特性の補正値そのものが指定される場合は、メタデータで指定された周波数特性が変更される毎に、メタデータで指定された周波数特性と小音量時用音質補正で補正する周波数特性を比較して、音声信号処理方法を切り替える音量レベル値を決定してもよい。 The control unit 19 is a means for centrally controlling the operation of the video / audio output device 100. Specifically, the control unit 19 has a configuration including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, but is not illustrated here. The ROM in the control unit 19 stores the contents of audio signal processing that is corrected by the audio signal processing unit 16 based on program information and audio signal setting information extracted by the metadata processing unit 15. The ROM also stores audio signal processing contents for correcting a frequency band that is difficult for the user to hear at low volume. The control unit 19 reads out the audio signal processing method stored in the ROM in accordance with the volume level value instructed by the operation unit 20 and transmits it to the audio signal processing unit 16 to switch the audio signal processing. The ROM also stores volume level value information for switching between these audio signal processing methods. An example is shown in FIG. The volume level value information is obtained by comparing the corrected sound quality characteristic of the sound quality correction for low volume selected by the user with the operation unit 20 and the corrected sound quality characteristic in the audio signal processing based on the data extracted by the metadata processing unit 15. Determine in advance. Specifically, paying attention to the frequency band corrected by the sound quality correction for low volume, the characteristics of the sound quality correction for low volume and the corrected sound quality characteristics based on the data extracted by the metadata processing unit 16 for this frequency band. And compare the characteristic values. As a result of the comparison, the audio signal processing method is switched at a volume level that minimizes the difference in frequency characteristics. As an example, FIG. 3 shows a comparative example of sound quality characteristics. For example, in FIG. 3, among the frequency characteristics, the characteristics of the frequency bands related to human voice (shaded portions in FIG. 3: several hundred Hz to 4000 Hz) are compared, and the volume level at which the average sound pressure level of this band is close. Determine the value. Therefore, the volume level value for switching the audio signal processing method varies depending on the metadata of the viewing program. As an example, FIG. 4 shows the relationship between the display volume value, volume change characteristic, and audio signal processing method switching volume of the video / audio output apparatus. When the frequency characteristic correction value itself is specified in the metadata, the frequency characteristic specified in the metadata and the sound quality correction for low volume are corrected each time the frequency characteristic specified in the metadata is changed. The volume level value for switching the audio signal processing method may be determined by comparing the frequency characteristics to be corrected.
操作部20は、映像音声出力装置100の操作入力を行う手段である。具体的には、電源ボタン、数字ボタン、チャンネル切り替えボタン、音量切り替えボタン、各種ファンクションボタンなどの操作ボタンを備え、ユーザーの入力を電気信号に変換し、制御部19へ伝送するものである。 The operation unit 20 is means for performing operation input of the video / audio output device 100. Specifically, operation buttons such as a power button, a numeric button, a channel switching button, a volume switching button, and various function buttons are provided, and a user input is converted into an electrical signal and transmitted to the control unit 19.
次に、映像音声出力装置100の制御部19の制御下で行われる音声信号処理について、図5を参照して詳細に説明する。ここで、図5は、音声信号処理制御を示すフローチャートである。 Next, audio signal processing performed under the control of the control unit 19 of the video / audio output device 100 will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a flowchart showing audio signal processing control.
図5に示すように、ユーザーが操作部20にて音量調整指示を行う(S100)と、制御部19はメタデータ処理部15からメタデータを入手し、メタデータが指定した音質補正の方法を判別する(S101)。音質補正の方法は、制御部19のROMにあらかじめ保管されている補正方法から最も適合するものを参照してもよい。また、メタデータで周波数特性値そのものが指定されている際は、メタデータの特性値を参照してもよい。 As shown in FIG. 5, when the user gives a volume adjustment instruction using the operation unit 20 (S100), the control unit 19 obtains metadata from the metadata processing unit 15, and uses the sound quality correction method specified by the metadata. It discriminate | determines (S101). As the sound quality correction method, the most suitable correction method stored in advance in the ROM of the control unit 19 may be referred to. Further, when the frequency characteristic value itself is specified in the metadata, the characteristic value of the metadata may be referred to.
次に制御部19は、制御部19のROMから小音量時特有の音質補正からメタデータで指定された音質補正方法への切り替えを行う音量レベルのしきい値を読み出す(S102)。またメタデータで周波数特性値そのものが指定されている場合は、メタデータで指定された周波数特性値のうち、小音量時特有の音質補正方法で補正している周波数帯域を抽出する。制御部19は抽出した周波数帯域での特性値を比較し、小音量時特有の音質補正とメタデータで指定された音質補正特性での特性差が最小となる音量レベルを算出する。ここで算出された音量レベルが音質補正方法を切り替えるしきい値となる。 Next, the control unit 19 reads from the ROM of the control unit 19 a volume level threshold value for switching from the sound quality correction peculiar to the low sound volume to the sound quality correction method specified by the metadata (S102). When the frequency characteristic value itself is specified by the metadata, the frequency band corrected by the sound quality correction method peculiar to a small volume is extracted from the frequency characteristic value specified by the metadata. The control unit 19 compares the characteristic values in the extracted frequency band, and calculates a volume level that minimizes the characteristic difference between the sound quality correction peculiar to a small volume and the sound quality correction characteristic specified by the metadata. The volume level calculated here is a threshold value for switching the sound quality correction method.
次に現在音声信号処理部16にて選択されている音質信号処理方法は小音量時特有の音質補正方法か、またはメタデータの内容に基づいた音質補正方法か否かを判別する(S103)。 Next, it is determined whether or not the sound quality signal processing method currently selected by the audio signal processing unit 16 is a sound quality correction method peculiar to a low volume or a sound quality correction method based on the content of metadata (S103).
ステップS103にて小音量時特有の音質補正方法を選択されていると判断した場合、制御部19は現在ユーザーが選択している音量値とステップS102にて決定したしきい値を比較する(S104)。 If it is determined in step S103 that the sound quality correction method peculiar to low volume is selected, the control unit 19 compares the volume value currently selected by the user with the threshold value determined in step S102 (S104). ).
ステップS104にて現音量値としきい値を比較した結果、現音量値がしきい値を上回っている場合は、音声信号処理部16へメタデータ指定の音質補正方法を伝送し、音質補正方法を変更する(S105)。ステップS104にて、音量レベル値が音質補正を切り替えるしきい値以下だった場合はステップS100へ戻り次回音量レベルを調整時に再度音量レベルがしきい値以上か否かの判定を行うこととする。 As a result of comparing the current sound volume value with the threshold value in step S104, if the current sound volume value exceeds the threshold value, the sound quality correction method designated by the metadata is transmitted to the audio signal processing unit 16, and the sound quality correction method is changed. Change (S105). If it is determined in step S104 that the volume level value is equal to or lower than the threshold value for switching the sound quality correction, the process returns to step S100 to determine again whether the volume level is equal to or higher than the threshold value when the next volume level is adjusted.
なお、図5のステップS104にて現音量値としきい値を比較した結果、現音量値がしきい値を上回っていた場合、映像表示部14に音質補正方法をメタデータが指定した補正方法へ切り替えるか否かの選択画面を表示してもよい。選択画面の一例を図6に示す。 If the current sound volume value exceeds the threshold value as a result of comparing the current sound volume value with the threshold value in step S104 in FIG. 5, the sound quality correction method is changed to the correction method specified by the metadata on the video display unit 14. You may display the selection screen of whether to switch. An example of the selection screen is shown in FIG.
また、ステップS103にて現在選択されている音質補正方法がメタデータに基づく音質補正だった場合、制御部19は現在ユーザーが選択している音量値とステップS102にて決定したしきい値を比較する(S106)。その結果、現音量レベルが切り替えしきい値以下であるときに、ステップS107において小音量時用音質補正方法へ切り替える。補正方法を切り替えるしきい値は小音量時用音質補正方法の種類によって異なる。よって、ステップS107において、映像表示部14にどの小音量時用音質補正へ切り替わるのかを画面表示してもよい。画面の一例を図7に示す。あるいは、ユーザーが選択したい小音量時の音質補正方法をあらかじめ入力しておいてもよい。 When the sound quality correction method currently selected in step S103 is sound quality correction based on metadata, the control unit 19 compares the volume value currently selected by the user with the threshold value determined in step S102. (S106). As a result, when the current volume level is equal to or lower than the switching threshold value, the sound quality correction method for low volume is switched in step S107. The threshold value for switching the correction method varies depending on the type of sound quality correction method for low volume. Therefore, in step S107, it may be displayed on the screen as to which sound quality correction for low volume is switched to the video display unit 14. An example of the screen is shown in FIG. Alternatively, a sound quality correction method for a low volume that the user wants to select may be input in advance.
この一連の制御は映像音声出力装置100の電源がオフされるまで継続されることになる(S108)。 This series of control is continued until the power of the video / audio output device 100 is turned off (S108).
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 映像音声出力装置
10 アンテナ部
11 チューナー部
12 信号分離部
13 映像信号処理部
14 映像表示部
15 メタデータ処理部
16 音声信号処理部
17 音量調整部
18 スピーカ
19 制御部
20 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Video / audio output device 10 Antenna part 11 Tuner part 12 Signal separation part 13 Video signal processing part 14 Video display part 15 Metadata processing part 16 Audio signal processing part 17 Volume adjustment part 18 Speaker 19 Control part 20 Operation part
Claims (2)
所定の音声成分を抽出する音声信号抽出手段と、
抽出された上記の音声信号に所望の処理を加える第一の音声信号処理手段と、
映像音声信号に含まれるメタデータから音場設定情報を入手するメタデータ入手手段と、
メタデータ入手手段で入手した音場設定情報に基づいて所望の処理を行う第二の音声信号処理手段とを
備える音声信号処理装置であって、
前記音量調整手段で調整される音量値に応じて第一の音声信号処理手段と第二の音声信号処理手段の処理を切り替えることを特徴とする音声信号処理装置。 A volume adjusting means for adjusting the volume;
Audio signal extraction means for extracting a predetermined audio component;
First audio signal processing means for applying desired processing to the extracted audio signal;
Metadata obtaining means for obtaining sound field setting information from metadata included in the video and audio signal;
An audio signal processing apparatus comprising second audio signal processing means for performing desired processing based on the sound field setting information obtained by the metadata obtaining means,
An audio signal processing apparatus that switches processing of the first audio signal processing means and the second audio signal processing means in accordance with a volume value adjusted by the volume adjustment means.
第一の音声信号処理手段にて補正された周波数帯域の音響特性と、
第二の音声信号処理手段における前記周波数帯域の音響特性があらかじめ定められた特性差以内となる音量値とすることを特徴とする請求項1に記載の音声信号処理装置。 The volume value for switching between the first audio signal processing means and the second audio signal processing means is:
Acoustic characteristics of the frequency band corrected by the first audio signal processing means;
The audio signal processing apparatus according to claim 1, wherein an acoustic characteristic of the frequency band in the second audio signal processing unit is set to a volume value that is within a predetermined characteristic difference.
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