JP2014230085A - 音響処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な処理で音響信号の残響成分を有効に調整する。【解決手段】指標算定部５２は、相異なる平滑化係数を適用した音響信号の周波数成分Ｘ(k,m)の強度|Ｘ(k,m)|2の指数移動平均でＮ個の指標値Ｒ1(k,m)〜ＲN(k,m)を算定する。調整値算定部５４は、Ｎ個の指標値Ｒ1(k,m)〜ＲN(k,m)について、当該指標値ＲN(k,m)と、当該指標値ＲN(k,m)を上回る追従性で音響信号の周波数成分の強度|Ｘ(k,m)|2の時間変化に追従する指標値Ｑ(k,m)とに応じて、音響信号の残響成分を抑圧するための調整値ＧN(k,m)を算定する。加重値算定部５６は、調整値算定部が算定したＮ個の調整値Ｇ1(k,m)〜ＧN(k,m)の各々について加重値ｗNを算定する。演算処理部５８は、各加重値ｗNを適用したＮ個の調整値Ｇ1(k,m)〜ＧN(k,m)の加重和で残響信号の抑圧用の調整値Ｇ(k,m)を算定する。【選択図】図２

Description

本発明は、音響信号を処理する技術に関し、特に、音響信号に含まれる残響成分を調整する技術に関する。

音響信号に含まれる残響成分を抑圧する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、音響信号に含まれる残響成分を推定する予測フィルタ係数の確率モデルを利用することで残響成分の予測フィルタ係数を推定し、推定後の予測フィルタを利用して残響成分を抑圧する技術が開示されている。また、非特許文献１には、発音源から収音点までの伝達関数の逆フィルタを推定し、推定後の逆フィルタを音響信号に適用することで残響成分を抑圧する技術が開示されている。

特開２００９−２１２５９９号公報

K. Furuya, et al."Robust speech dereverberation using multichannel blind deconvolution with spectral subtraction",IEEE Transantions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 15, no. 5, p.1579-1591, 2007

しかし、特許文献１の予測フィルタ係数や非特許文献１の逆フィルタの高精度な推定には膨大な演算が必要であるという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、簡便な処理で音響信号の残響成分を調整（抑圧または強調）することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の音響処理装置は、相異なる移動平均係数（例えば平滑化係数α_n）を適用した音響信号の強度の移動平均で複数の第１指標値（例えば指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)）を算定する指標算定手段と、複数の第１指標値の各々について、当該第１指標値と、当該第１指標値を上回る追従性で音響信号の強度の時間変化に追従する第２指標値（例えば指標値Ｑ(k,m)）とに応じて、音響信号の残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値（例えば調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)）を算定する調整値算定手段と、調整値算定手段が算定した複数の調整値の各々について加重値（例えば加重値ｗ₁〜ｗ_N）を算定する加重値算定手段と、加重値算定手段が算定した加重値で各々が加重された複数の調整値を音響信号に作用させる残響調整手段とを具備する。例えば、調整値算定手段は、第１指標値を分母に包含するとともに第２指標値を分子に包含する演算により各調整値を算定する。以上の構成では、音響信号の強度の移動平均で調整値が算定されるから、簡便な処理で音響信号の残響成分を調整することが可能である。また、各加重値で加重された複数の調整値が音響信号に作用するから、例えば１個の移動平均係数で音響信号の強度を平滑化した指標値に応じた１個の調整値のみを音響信号に作用させる構成と比較して、残響成分の調整精度が向上するという利点もある。

本発明の好適な態様において、加重値算定手段は、調整値毎の加重値を適用した複数の調整値の加重和が、音響信号に付与された残響効果の振幅-周波数特性の逆特性に近似するように、各調整値の加重値を算定する。以上の態様では、調整値毎の加重値を適用した複数の調整値の加重和が、残響効果を表現する変調伝達関数（例えば変調伝達関数Ψ(ω)）の逆特性に近似するように各加重値が設定されるから、残響成分の調整精度が向上するという効果は格別に顕著である。なお、残響効果の振幅-周波数特性は、例えば変調伝達関数（例えば変調伝達関数Ψ(ω)）で近似的に表現される。

本発明の好適な態様において、加重値算定手段は、各調整値に対応する複数の加重値の総和が１になるという第１制約条件のもとで複数の加重値を算定する。以上の態様では、複数の加重値の総和が１になるという第１制約条件のもとで各加重値が算定されるから、例えば複数の調整値が最大値に設定されたような場合でも、残響成分の抑圧前後にわたる音響信号の音量差を低減する（入出力関係を維持する）ことが可能である。

本発明の好適な態様において、加重値算定手段は、各加重値の絶対値が抑制されるという第２制約条件のもとで複数の加重値を算定する。以上の態様では、各加重値の絶対値が抑制されるという第２制約条件のもとで複数の加重値が算定されるから、残響成分の調整精度が向上するという前述の効果は格別に顕著である。

本発明は、音響信号ｘの残響成分を調整するための調整値を算定する音響処理装置としても実現される。具体的には、音響処理装置は、相異なる移動平均係数（例えば平滑化係数α_n）を適用した音響信号の強度の移動平均で複数の第１指標値（例えば指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)）を算定する指標算定手段と、複数の第１指標値の各々について、当該第１指標値と、当該第１指標値を上回る追従性で音響信号の強度の時間変化に追従する第２指標値（例えば指標値Ｑ(k,m)）とに応じて、音響信号の残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値（例えば調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)）を算定する調整値算定手段と、調整値算定手段が算定した複数の調整値の各々について加重値（例えば加重値ｗ₁〜ｗ_N）を算定する加重値算定手段と、加重値算定手段が算定した複数の加重値を適用した複数の調整値を加重和を算定する演算処理手段とを具備する。以上の構成では、音響信号の強度の移動平均で調整値が算定されるから、簡便な処理で音響信号の残響成分を調整することが可能である。また、各加重値を適用した複数の調整値の加重和が残響成分の調整用の調整値として算定されるから、例えば１個の移動平均係数で音響信号の強度を平滑化した指標値に応じた１個の調整値のみを音響信号の残響成分の調整用に算定する構成と比較して、残響成分の高精度な調整が可能な調整値を算定できるという利点がある。

以上の各態様に係る音響処理装置は、音響信号の処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。また、例えば、本発明のプログラムは、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。

本発明の好適な態様に係る音響処理装置の構成図である。 解析処理部の構成図である。 各指標値と調整値との関係の説明図である。 変調伝達関数のグラフである。 演算処理装置の動作のフローチャートである。 第３実施形態の効果を説明するための実験結果である。 第３実施形態の効果を説明するための実験結果である。 変形例における音響処理装置の部分的な構成図である。 変形例における音響処理装置の解析処理部の構成図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響処理装置１００の構成図である。図１に示すように、音響処理装置１００には信号供給装置１２と放音装置１４とが接続される。信号供給装置１２は、音響信号ｘを音響処理装置１００に供給する。音響信号ｘは、発音源から放射された音響に対して音響空間内で反射または散乱した残響成分（初期反射成分および後期残響成分）を付加した音響の時間波形を示すサンプル系列である。例えば、収録音や合成音等の既存の音響に対して事後的に残響効果を付与した音響信号ｘや、残響効果がある音響空間（例えば音響ホール等）内で実際に収録された音響の音響信号ｘが好適に利用される。周囲の音響を収音して音響信号ｘを生成する収音装置や、可搬型または内蔵型の記録媒体から音響信号ｘを取得して音響処理装置１００に供給する再生装置や、通信網から音響信号ｘを受信して音響処理装置１００に供給する通信装置が信号供給装置１２として採用され得る。

音響処理装置１００は、音響信号ｘの残響成分（後期残響成分）を抑圧した時間領域の音響信号ｙを生成する残響抑圧装置である。放音装置１４（例えばスピーカやヘッドホン）は、音響処理装置１００が生成した音響信号ｙに応じた音波を再生する。なお、音響信号ｙをデジタルからアナログに変換するＤ/Ａ変換器や音響信号ｙを増幅する増幅器等の図示は便宜的に省略した。

図１に示すように、音響処理装置１００は、演算処理装置２２と記憶装置２４とを具備するコンピュータシステムで実現される。記憶装置２４は、演算処理装置２２が実行するプログラムや演算処理装置２２が使用する各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の記録媒体や複数種の記録媒体の組合せが記憶装置２４として任意に採用され得る。音響信号ｘを記憶装置２４に記憶した構成（したがって信号供給装置１２は省略される）も好適である。

演算処理装置２２は、記憶装置２４に記憶されたプログラムを実行することで、音響信号ｘから音響信号ｙを生成するための複数の機能（周波数分析部３２，残響調整部３４，波形生成部３６，変数設定部４２，解析処理部４４）を実現する。なお、演算処理装置２２の各機能を複数の装置に分散した構成や、専用の電子回路（例えばＤＳＰ）が演算処理装置２２の一部の機能を実現する構成も採用され得る。

周波数分析部３２は、音響信号ｘを構成する複数の周波数成分Ｘ(k,m)を時間軸上の単位期間（フレーム）毎に順次に生成する。記号ｋは、周波数軸上に離散的に設定された複数の周波数（帯域）のうち任意の１個の周波数を指定する変数であり、記号ｍは、時間軸上の任意の１個の単位期間（時間軸上の特定の時点）を指定する変数である。時間軸上で相前後する各単位期間の時間差（フレームシフト）ＴSは単位期間の時間長を下回る。したがって、相前後する各単位期間は時間軸上で相互に重複する。各周波数成分Ｘ(k,m)（周波数スペクトル）の算定には、短時間フーリエ変換等の公知の周波数解析が任意に採用され得る。

変数設定部４２は、音響信号ｘの処理に適用される各変数の数値を設定する。具体的には、第１実施形態の変数設定部４２は、音響信号ｘの残響成分に想定される残響時間（例えば音響信号ｘが発音および収録された音響空間の残響時間）ＴRを可変に設定する。例えば、変数設定部４２は、入力装置（図示略）に対する利用者からの指示（残響時間ＴRの指定）に応じて残響時間ＴRを設定する。なお、音響空間内の音響の収音で音響信号ｘを生成する収音装置を信号供給装置１２として採用した構成では、所定の測定用信号を音響空間内に放音したときに収録される音響信号ｘを解析することで変数設定部４２が残響時間ＴRを実測することも可能である。残響時間ＴRの測定には、例えばインパルス積分法（Schroeder法）やマルチステップ線形予測等の公知の残響解析技術が任意に採用され得る。また、周波数が時間的に連続に変化する時間伸長信号（ＴＳＰ：Time Stretched Pulse）が測定用信号として好適である。なお、各単位期間の時間差ＴSを例えば利用者からの指示に応じて変数設定部４２が可変に設定することも可能である。

解析処理部４４は、音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)に応じた調整値Ｇ(k,m)を各周波数成分Ｘ(k,m)について単位期間毎に算定する。第１実施形態の調整値Ｇ(k,m)は、音響信号ｘの残響成分を抑圧するための変数である。概略的には、第ｍ番目の単位期間の音響信号ｘのうち第ｋ番目の周波数成分Ｘ(k,m)において残響成分が優勢であるほど調整値Ｇ(k,m)は小さい数値に設定されるという傾向がある。

第１実施形態の調整値Ｇ(k,m)は、以下の数式(1)で表現される通り、相異なる複数（Ｎ個）の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和として算定される（Ｎは２以上の自然数）。数式(1)の記号ｗ_nは、第ｎ番目（ｎ＝１〜Ｎ）の調整値Ｇ_n(k,m)の加重値を意味する。加重値ｗ_nの正負は不問である。各調整値Ｇ_n(k,m)および各加重値ｗ_nの算定については後述する。

図１の残響調整部３４は、解析処理部４４が算定した各調整値Ｇ(k,m)を音響信号ｘに作用させる。具体的には、残響調整部３４は、各周波数成分Ｘ(k,m)について算定された調整値Ｇ(k,m)を当該周波数成分Ｘ(k,m)に乗算することで音響信号ｙの各周波数成分（周波数スペクトル）Ｙ(k,m)を算定する（Ｙ(k,m)＝Ｇ(k,m)・Ｘ(k,m)）。以上の説明から理解される通り、調整値Ｇ(k,m)は、音響信号ｘの周波数成分Ｘ(k,m)に対するゲイン（スペクトルゲイン）に相当する。

波形生成部３６は、残響調整部３４が算定する各周波数成分Ｙ(k,m)から時間領域の音響信号ｙを生成する。すなわち、波形生成部３６は、各周波数成分Ｙ(k,m)を単位期間毎に短時間逆フーリエ変換で時間領域の信号に変換し、相前後する各単位期間の信号を相互に重複させた状態で加算することで音響信号ｙを生成する。波形生成部３６が生成した音響信号ｙが放音装置１４に供給されて音波として再生される。

図２は、解析処理部４４の構成図である。図２に例示される通り、解析処理部４４は、指標算定部５２と調整値算定部５４と加重値算定部５６と演算処理部５８とを含んで構成される。

指標算定部５２は、相異なる調整値Ｇ_n(k,m)に対応するＮ個の指標値Ｒ_n(k,m)（Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)）を音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)に応じて単位期間毎に算定する。第１実施形態の指標算定部５２は、音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)の強度（パワー）|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各指標値Ｒ_n(k,m)を算定する。具体的には、以下の数式(2)で表現される通り、指標値Ｒ_n(k,m)毎に個別に設定された平滑化係数α_n（α₁〜α_N）を適用した強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均が指標値Ｒ_n(k,m)として算定される。

平滑化係数α_nは、強度|Ｘ(k,m)|²の平滑化の時定数を規定する係数（すなわち、過去の指標値Ｒ_n(k,m-1)に対する最新（現在）の強度|Ｘ(k,m)|²の加重値）であり、１未満の正数に設定される。

以下の数式(3)で表現される通り、数式(2)の係数｛１−α_n｝を便宜的に係数（忘却係数）ζ_nに置換する。

数式(3)の係数ζ_nは、例えば以下の数式(4)で算定される所定の定数である。

数式(4)の記号ＴSは、前述の通り、時間軸上で相前後する各単位期間の時間差（フレームシフト）に相当し、記号ｆsは、音響信号ｘのサンプリング周波数に相当する。数式(4)は、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均が、時間軸上の特定の時点から｛ｎ/８｝個目の単位期間にて６０dBだけ低下するように係数ζ_nを算定する演算式である。数式(4)から理解される通り、変数ｎ（調整値Ｇ_n(k,m)の番号）が大きいほど係数ζ_nは大きい数値（平滑化係数α_nは小さい数値）に設定される。ただし、係数ζ_nや平滑化係数α_nの算定方法は以上の例示に限定されない。例えば、各係数ζ_n（各平滑化係数α_n）を、事前に用意された所定値に設定することも可能である。

また、指標算定部５２は、音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)に応じた指標値Ｑ(k,m)を単位期間毎に算定する。指標値Ｑ(k,m)は、以下の数式(5)で表現される通り、所定の平滑化係数εを適用した強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均に相当する。

平滑化係数εは、平滑化係数α_nと同様に、強度|Ｘ(k,m)|²の平滑化の時定数を規定する係数であり、１未満の正数に設定される。第１実施形態では、第１番目の指標値Ｒ₁(k,m)が指標値Ｑ(k,m)として流用される（Ｑ(k,m)＝Ｒ₁(k,m)，ε＝α₁）。したがって、第２番目以降の各指標値Ｒ_n(k,m)における平滑化係数α_nは、指標値Ｑ(k,m)における平滑化係数εを下回る（α_n＜ε＝α₁）。したがって、第２番目以降の各指標値Ｒ_n(k,m)における強度|Ｘ(k,m)|²の平滑化の時定数τ_nは、指標値Ｑ(k,m)における強度|Ｘ(k,m)|²の平滑化の時定数τ_qを上回る（τ_n＞τ_q）。

図３の部分(B)には、音響信号ｘの１個の周波数の周波数成分Ｘ(k,m)から算定される第２番目以降の任意の指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)との時間変化が図示されている。図３の部分(A)のように強度|Ｘ(k,m)|²が指数減衰する室内インパルス応答（ＲＩＲ：Room Impulse Response）を音響信号ｘとして音響処理装置１００に供給した場合の指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)が図３の部分(B)には図示されている。

図３の部分(B)から理解される通り、指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)は、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²に追従して経時的に変化する。ただし、前述の通り、第２番目以降の各指標値Ｒ_n(k,m)の時定数τ_nは指標値Ｑ(k,m)の時定数τ_qを上回るから、指標値Ｑ(k,m)は、各指標値Ｒ_n(k,m)と比較して高い追従性で音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の時間変化に追従する。具体的には、図３の部分(B)から把握される通り、室内インパルス応答の開始の時点ｔ0の直後の区間では、指標値Ｑ(k,m)が指標値Ｒ_n(k,m)を上回る変化率で急峻に増加する。そして、指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)は、時間軸上の相異なる時点で極大値に到達し、指標値Ｑ(k,m)は指標値Ｒ_n(k,m)を上回る変化率で減少する。なお、第１実施形態では、第１番目の指標値Ｒ₁(k,m)が指標値Ｑ(k,m)として流用されるから、指標値Ｒ₁(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とは同等の追従性で音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の時間変化に追従する。

以上のように第２番目以降の各指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とは相異なる変化率で変化するから、各指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)との大小は時間軸上の特定の時点ｔxで反転する。すなわち、時点ｔ0から時点ｔxまでの区間ＳAでは指標値Ｑ(k,m)が指標値Ｒ_n(k,m)を上回り、時点ｔx以降の区間ＳBでは指標値Ｒ_n(k,m)が指標値Ｑ(k,m)を上回る。区間ＳAは、室内インパルス応答のうち直接音および初期反射音が存在する区間に相当し、区間ＳBは、室内インパルス応答のうち後部残響音が存在する区間に相当する。

図２の調整値算定部５４は、指標算定部５２が算定したＮ個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)の各々について、当該指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とに応じた調整値Ｇ_n(k,m)（Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)）を各周波数について単位期間毎に算定する。具体的には、調整値算定部５４は、以下の数式(6)で表現される通り、指標値Ｒ_n(k,m)に対する指標値Ｑの相対比を調整値Ｇ_n(k,m)として算定する。ただし、指標値Ｒ_n(k,m)に対する指標値Ｑ(k,m)の相対比が数値１を上回る場合には、調整値Ｇ_n(k,m)は数値１（調整値Ｇ_n(k,m)の上限値）に設定される。なお、調整値Ｇ(k,m)の上限値は任意であり、例えば数値１を下回る所定の正数（例えば０.９）にも設定され得る。

指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とが図３の部分(B)のように変化する場合の調整値Ｇ_n(k,m)の時間変化が図３の部分(C)に例示されている。図３の部分(C)から理解される通り、指標値Ｑ(k,m)が指標値Ｒ_n(k,m)を上回る区間ＳA（直接音および初期反射音が存在する区間）では調整値Ｇ_n(k,m)は最大値１に設定され、指標値Ｒ_n(k,m)が指標値Ｑ(k,m)を上回る区間ＳB（後部残響音が存在する区間）では調整値Ｇ_n(k,m)は経時的に減少する。したがって、指標算定部５２が算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和である調整値Ｇ(k,m)を残響調整部３４が音響信号ｘに作用させることで、音響信号ｘの残響成分を抑圧した音響信号ｙが生成される。

図２の加重値算定部５６は、調整値算定部５４が周波数毎に算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の各々について数式(1)の加重値ｗ_n（ｗ₁〜ｗ_N）を算定する。各加重値ｗ_nは、調整値Ｇ(k,m)の作用で音響信号ｘの残響成分が有効に抑圧されるように可変に算定される。加重値算定部５６による各加重値ｗ_nの算定（最適化）について以下に詳述する。

指標値Ｒ_n(k,m)を定義する前掲の数式(3)は、Ｚ変換により以下の数式(7)のＡＲＭＡ（Auto Regressive Moving Average）型モデルに変形される。

数式(7)から以下の数式(8)が導出される。

第１番目の指標値Ｒ₁[z]を指標値Ｑ[z]として流用することを考慮して数式(8)の第ｎ番目の指標値Ｒ_n[z]を前掲の数式(6)に適用すると、調整値Ｇ[z]を表現する以下の数式(9)が導出される。

ところで、音響信号ｘに付与された残響効果の振幅-周波数特性は、変調角周波数ωと残響時間ＴRとを変数とする数式(10)の変調伝達関数Ψ(ω)で近似される。なお、数式(10)の変調伝達関数Ψ(ω)については、例えば、M. Unoki, et. al., "An improved method based on the MTF concept for restoring the power envelope from a reverberant signal", Acoustical science and technology 25(4), p. 232-242にも詳述されている。

図４は、残響時間ＴRを相違させた複数の場合（ＴR＝０.１,０.３,０.５,１,２［sec］）について変調周波数ｆ（ω＝２πｆ）と変調伝達関数Ψ(ω)との関係を併記したグラフである。図４から理解される通り、変調周波数ｆ（変調角周波数ω）の高域側ほど変調伝達関数Ψ(ω)の数値は減少し、残響時間ＴRが長いほど高域側での変調伝達関数Ψ(ω)の減少が顕著である、という概略的な傾向がある。

以上に説明した変調伝達関数Ψ(ω)と調整値Ｇ[z]との対比を検討する観点から、数式(9)に変調角周波数ωを導入すると、第ｎ番目の調整値Ｇ_n(ω)と変調角周波数ωとの関係を規定する以下の数式(11)が導出される。数式(11)の記号ｊは虚数単位を意味し、記号ＴSは、前述の通り、時間軸上で相前後する各単位期間の時間差（フレームシフト）に相当する。

数式(10)の変調伝達関数Ψ(ω)で表現される残響効果を音響信号ｘ（周波数成分Ｘ(k,m)）に対する調整値Ｇ(k,m)の乗算で抑圧するためには、調整値Ｇ(k,m)が変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性に近似する必要がある（Ψ(ω)・|Ｇ(ω)|＝１）。以上の観点から、調整値Ｇ(k,m)（Ｎ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和）と変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性との相違（誤差）を評価するための数式(12)の誤差関数Ｅ(w)を導入する。誤差関数Ｅ(w)は、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nの関数である。

数式(12)から理解される通り、第１実施形態の誤差関数Ｅ(w)は、調整値Ｇ(ω)（Ｎ個の調整値Ｇ₁(ω)〜Ｇ_N(ω)の加重和Σｗ_n|Ｇ_n(ω)|）および変調伝達関数Ψ(ω)の積と数値１との自乗誤差を変調角周波数ωの全範囲にわたり積算する関数である。したがって、調整値Ｇ(ω)の作用が変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性に近似する（|Ｇ(ω)|・Ψ(ω)が１に近付く）ほど誤差関数Ｅ(w)は小さい数値となる。第１実施形態の加重値算定部５６は、誤差関数Ｅ(w)が最小となる（すなわち調整値Ｇ(ω)が変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性に近似する）ようにＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。

誤差関数Ｅ(w)の最小化を検討する観点から、以下の数式(13)で表現される通り、加重値ｗ_nによる誤差関数Ｅ(w)の偏微分をゼロと仮定する（ｉ＝１〜Ｎ）。

数式(13)の関係から以下の数式(14)の連立方程式が導出される。

数式(14)の関数Ｈ₁(i)および関数Ｈ₂(i,n)は以下の数式(15)および数式(16)で定義される。

図２の加重値算定部５６は、数式(14)の連立方程式からＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。数式(14)はＮ元１次の連立方程式であるから、公知の任意の方法で求解可能である。数式(15)や数式(16)の変調伝達関数Ψ(ω)（数式(10)）の算定には、変数設定部４２が設定した残響時間ＴRが適用される。

演算処理部５８は、指標算定部５２が算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)と加重値算定部５６が算定したＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを前掲の数式(1)に適用することで調整値Ｇ(k,m)を算定する。演算処理部５８が算定した調整値Ｇ(k,m)が残響調整部３４による音響信号ｘの処理（残響成分の抑圧）に適用される。

図５は、記憶装置２４に記憶されたプログラムに従って演算処理装置２２が実行する残響調整処理のフローチャートである。入力装置（図示略）に対する利用者からの指示（残響調整処理の開始指示）を契機として残響調整処理が開始される。残響調整処理を開始すると、変数設定部４２は、残響時間ＴRを設定する（Ｓ1）。そして、単位期間毎に以下のステップＳ2からステップＳ8の処理が実行される。

まず、周波数分析部３２は、音響信号ｘの各周波数の周波数成分Ｘ(k,m)を算定する（Ｓ2）。そして、解析処理部４４の指標算定部５２は、周波数分析部３２が算定した周波数成分Ｘ(k,m)について数式(2)の演算を実行することでＮ個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とを算定する（Ｓ3）。

調整値算定部５４は、指標算定部５２が算定したＮ個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)の各々と指標値Ｑ(k,m)とを適用した数式(6)の演算で各周波数の調整値Ｇ_n(k,m)（Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)）を算定する（Ｓ4）。また、加重値算定部５６は、調整値算定部５４が周波数毎に算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)を適用した数式(14)の連立方程式から加重値ｗ_n（ｗ₁〜ｗ_N）を算定する（Ｓ5）。演算処理部５８は、指標算定部５２が算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)と加重値算定部５６が算定したＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを数式(1)に適用することで調整値Ｇ(k,m)を算定する（Ｓ6）。

残響調整部３４は、演算処理部５８がステップＳ6で算定した調整値Ｇ(k,m)を音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)に作用させることで周波数成分Ｙ(k,m)を算定する（Ｓ7）。波形生成部３６は、残響調整部３４が算定した各周波数成分Ｙ(k,m)から単位期間の音響信号ｙを生成する（Ｓ8）。音響信号ｘの全部の単位期間について以上の処理（Ｓ2〜Ｓ8）が反復される（Ｓ9：NO）ことで、音響信号ｘの残響成分を抑圧した音響信号ｙが生成される。

以上に説明した通り、第１実施形態では、相異なる追従度（時定数）で音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²に追従する指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)に応じて調整値Ｇ_n(k,m)が算定されるから、特許文献１や非特許文献１の技術と比較して簡便に音響信号ｘの残響成分を抑圧できるという利点がある。

また、第１実施形態では、Ｎ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和で調整値Ｇ(k,m)が算定されるから、例えば特定の平滑化係数αで強度|Ｘ(k,m)|²を平滑化した指標値Ｒ(k,m)と平滑化係数εで強度|Ｘ(k,m)|²を平滑化した指標値Ｑ(k,m)とに応じた１種類の調整値Ｇ(k,m)のみを算定して音響信号ｘに作用させる構成と比較して、残響成分の抑圧精度が向上するという利点がある。第１実施形態では特に、調整値Ｇ(k,m)の作用が変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性に近似する（誤差関数Ｅ(w)が最小化される）ように各調整値Ｇ_n(k,m)の加重値ｗ_nが設定されるから、残響成分の抑圧精度が向上するという効果は格別に顕著である。また、数式(14)のように簡単な連立方程式の求解は、演算能力が比較的に低い情報処理装置（例えば携帯機器）でも充分に実現できるという利点がある。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各態様において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

第１実施形態では、調整値Ｇ(k,m)の作用が変調伝達関数Ψ(ω)の逆特性に近似するという条件（以下「基本条件」という）のもとでＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定した。第２実施形態では、第１実施形態と同様の基本条件に加えて、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nの総和が数値１になるという条件（以下「第１制約条件」という）のもとでＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。

具体的には、第２実施形態の加重値算定部５６は、前掲の数式(12)に代えて、以下の数式(17)で表現される誤差関数Ｅ(w)が最小となるように、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。

数式(17)の係数λ1は所定の正数である。Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nの総和Σｗ_nが１に近付くほど数式(17)の誤差関数Ｅ(w)の右辺の第２項は小さい数値となる。以上の説明から理解される通り、数式(17)の右辺の第２項が第１制約条件に相当する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nの総和が１になるという第１制約条件のもとでＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nが算定されるから、例えばＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の全部が最大値１に設定されたような場合でも音響信号ｘと音響信号ｙとの音量差を抑制する（入出力の関係を維持する）ことが可能である。すなわち、音響信号ｙの音量が過剰に増大（ひいては発散）する事態や、音響信号ｙの音量が過剰に低減されて再生音を聴取できない事態等が防止され、結果的に音響信号ｙを安定的に生成することが可能である。

＜第３実施形態＞
第１実施形態で説明した基本条件と第２実施形態で説明した第１制約条件とのもとでは、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nのうち特定の加重値ｗ_nの数値が他の数値と比較して極端に大きい数値となる可能性が完全には排除されない。以上の事情を考慮して、第３実施形態では、各加重値ｗ_nの絶対値が抑制されるという条件（以下「第２制約条件」という）のもとでＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。

具体的には、第３実施形態の加重値算定部５６は、前掲の数式(12)に代えて、以下の数式(18)で表現される誤差関数Ｅ(w)が最小となるように、Ｎ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nを算定する。

数式(18)の係数λ2は所定の正数である。各加重値ｗ_nの自乗ｗ_n ²の総和Σｗ_n ²が小さいほど数式(18)の誤差関数Ｅ(w)の右辺の第３項は小さい数値となる。以上の説明から理解される通り、数式(18)の右辺の第３項が第２制約条件に相当する。なお、数式(18)では第１制約条件（右辺第２項）を加味した誤差関数Ｅ(w)を例示したが、第１制約条件を省略することも可能である。

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第３実施形態では、各加重値ｗ_nの絶対値が抑制されるという第２制約条件のもとでＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nが算定されるから、以下に詳述する通り、残響成分の抑圧精度が向上するという効果は格別に顕著である。

図６は、実施形態の効果の説明図である。図６には、第１実施形態から第３実施形態の各々について、音響信号のＴＩＲ（Target to Interference Ratio）が残響成分の抑圧の前後で改善された度合（以下「ＴＩＲ改善量」という）が図示されている。ＴＩＲは、残響成分に対する目的成分（直接音）の強度比を意味する。したがって、ＴＩＲ改善量が大きいほど残響成分の抑圧精度が高いと評価できる。図６では、ライブハウス内で発音された男声の収録音を残響抑圧の対象とした場合と、多目的ホール内で発音された男声の収録音を残響抑圧の対象とした場合とが想定されている。また、図６の「手動調整」は、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均である指標値Ｒ(k,m)から算定された単一の調整値Ｇ(k,m)を残響成分の抑圧に適用する構成のもとで、ＴＩＲ改善量が最大となるように指標値Ｒ(k,m)の算定時の平滑化係数を手動で調整した場合の実験結果である。

第３実施形態で説明した第２制約条件を加味することで、第２制約条件を加味しない場合（第１実施形態，第２実施形態）と比較してＴＩＲ改善量が上昇する（すなわち残響成分の抑圧精度が向上する）ことが図６から確認できる。なお、第１実施形態と第２実施形態との間（第１制約条件の有無）では実験結果に明確な差異は確認できないが、第２実施形態の第１制約条件を加味することで、各加重値ｗ_nが安定的に算定されることは前述の説明から容易に理解される。

図７は、第２制約条件による他の効果の説明図であり、第２制約条件を加味しない場合（第１実施形態，第２実施形態）と第２制約条件を加味した場合（第３実施形態）との各々について、加重値ｗ_nの個数Ｎ（横軸）とＴＩＲ改善量（縦軸）との関係が図示されている。図７においても図６と同様に、ライブハウス内の男声の収録音を残響抑圧の対象とした場合と、多目的ホール内の男声の収録音を残響抑圧の対象とした場合とが想定されている。

図７から理解される通り、第２制約条件を加味しない場合（第１実施形態，第２実施形態）には、加重値ｗ_nの個数Ｎに応じてＴＩＲ改善量が顕著に変動するが、第２制約条件を加味した場合（第３実施形態）には、加重値ｗ_nの個数Ｎに応じたＴＩＲ改善量の変動が抑制されるという傾向が確認できる。したがって、第３実施形態によれば、加重値ｗ_nの個数Ｎの適否によらず残響成分の抑圧精度を安定的に確保できるという利点がある。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

（１）前述の各形態における周波数分析部３２と残響調整部３４と波形生成部３６とは、音響信号ｘを時間領域で処理する図８の要素（周波数分析部６２，残響調整部６４，波形生成部６６）に置換され得る。なお、変数設定部４２および解析処理部４４の構成および動作は第１実施形態と同様である。

周波数分析部６２は、帯域分割部６２２と包絡抽出部６２４とを含んで構成される。帯域分割部６２２は、信号供給装置１２から供給される音響信号ｘを、相異なる周波数帯域に対応する複数の帯域成分ｘ(k)（ｘ(1),ｘ(2),……）に時間領域で分解する。例えば、通過帯域が相違する複数の帯域通過フィルタで構成されるフィルタバンクが帯域分割部６２２として利用される。包絡抽出部６２４は、複数の帯域成分ｘ(k)の各々を包絡成分ｘE(k)と残余成分ｘR(k)とに分解する。包絡成分ｘE(k)は、帯域成分ｘ(k)の時間波形の包絡線に相当する成分であり、残余成分ｘR(k)は、帯域成分ｘ(k)から包絡成分ｘE(k)を除外した成分である。包絡成分ｘE(k)の抽出には、例えばヒルベルト変換等の公知の信号処理技術が任意に採用される。

残響調整部６４は、周波数分析部６２（包絡抽出部６２４）が生成した各包絡成分ｘE(k)に、解析処理部４４が生成した調整値Ｇ(k,m)を作用させる。具体的には、残響調整部６４は、包絡成分ｘE(k)に調整値Ｇ(k,m)を乗算することで包絡成分ｙE(k)を生成する。包絡成分ｘE(k)の時間軸上の各サンプルには、解析処理部４４が当該サンプルの時点について算定した調整値Ｇ(k,m)が乗算される。

波形生成部６６は、第１合成部６６２と第２合成部６６４とを含んで構成される。第１合成部６６２は、残響調整部６４が各周波数帯域について生成した包絡成分ｙE(k)と、当該周波数帯域の残余成分ｘR(k)とを合成（例えば乗算や加算）することで帯域成分ｙ(k)を生成する。以上の説明から理解される通り、帯域成分ｙ(k)は、帯域成分ｘ(k)から残響成分を抑圧した音響成分である。第２合成部６６４は、第１合成部６６２が生成した複数の帯域成分ｙ(k)を合成（例えば加算）することで音響信号ｙを生成する。図８の構成でも、前述の形態と同様の効果が実現される。

（２）前述の各形態では、加重値ｗ_nを適用した各調整値Ｇ_n(k,m)の加重和で演算処理部５８が算定した調整値Ｇ(k,m)を、残響調整部３４が音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)に作用させる場合を例示した。音響信号ｘに調整値Ｇ(k,m)を作用させる処理は、以下の数式(19)でも表現される。

数式(19)から理解される通り、残響調整部３４が、各調整値Ｇ_n(k,m)を適用した調整後のＮ個の周波数成分Ｇ₁(k,m)Ｘ(k,m)〜Ｇ_N(k,m)Ｘ(k,m)を各加重値ｗ_nで加重したうえで加算することも可能である。具体的には、図９に例示される通り、前述の各形態における解析処理部４４から演算処理部５８が省略され、調整値算定部５４が算定したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)と加重値算定部５６が算定したＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nとが残響調整部３４に指示される。残響調整部３４は、Ｎ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)とＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_Nとを適用した数式(19)の演算で周波数成分Ｘ(k,m)から周波数成分Ｙ(k,m)を算定する。すなわち、各加重値ｗ_nを適用したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和という数式(1)の演算（演算処理部５８）は省略され得る。

以上の説明から理解される通り、残響調整部３４は、各加重値ｗ_nで加重されたＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)を音響信号ｘに作用させる要素として包括され、各加重値ｗ_nを適用したＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の加重和で算定された調整値Ｇ(k,m)を音響信号ｘに作用させる要素のほか、各調整値Ｇ_n(k,m)を適用した調整後の音響信号ｘ（周波数成分Ｇ_n(k,m)Ｘ(k,m)）を各加重値ｗ_nで加重加算する要素も包含する。

（３）前述の各形態では、Ｎ個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)の各々と共通の指標値Ｑ(k,m)とに応じてＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)を算定したが、各指標値（Ｒ_n(k,m)，Ｑ(k,m)）の算定方法は以上の例示に限定されない。例えば、相異なる平滑化係数ε_n（ε₁〜ε_N）を適用した強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均でＮ個の指標値Ｑ₁(k,m)〜Ｑ_N(k,m)を算定し、指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ_n(k,m)とに応じて調整値Ｇ_n(k,m)（例えばＧ＝Ｑ_n(k,m)／Ｒ_n(k,m)）を算定することも可能である。ただし、指標値Ｒ_n(k,m)の算定に適用される平滑化係数α_nは、指標値Ｑ_n(k,m)の算定に適用される平滑化係数ε_nを下回る（α_n＜ε_n）。また、相異なる平滑化係数α_na（ｎa＝１〜Ｎa）に対応するＮa個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_Na(k,m)と、相異なる平滑化係数ε_nb（ｎb＝１〜Ｎb）に対応するＮb個の指標値Ｑ₁(k,m)〜Ｑ_Nb(k,m)とから、平滑化係数α_naが平滑化係数ε_nbを下回るという条件で選択されたＮ組（例えば全通り）の指標値Ｒ_na(k,m)および指標値Ｑ_nb(k,m)に応じてＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)を算定することも可能である。

また、前述の各形態では、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の移動平均を指標値Ｑ(k,m)として算定したが、強度|Ｘ(k,m)|²を指標値Ｑ(k,m)として利用することも可能である。すなわち、指標値Ｑ(k,m)の算定について強度|Ｘ(k,m)|²の移動平均は省略され得る。

以上の説明から理解される通り、指標値Ｑ(k,m)は、各指標値Ｒ_n(k,m)を上回る追従性で音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の時間変化に追従する数値として包括的に表現される。したがって、Ｎ個の指標値Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)について共通の指標値Ｑ(k,m)を利用する構成（例えば前述の各形態）と、指標値Ｒ_n(k,m)毎に個別の指標値Ｑ_n(k,m)を利用する構成との双方が本発明の範囲に包含される。また、特定の指標値Ｒ_n(k,m)（前述の各形態における指標値Ｒ₁(k,m)）を指標値Ｑ(k,m)として流用する構成と、各指標値Ｒ_n(k,m)とは独立に指標値Ｑ(k,m)を算定する構成との双方が本発明の範囲に包含される。

（４）各指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)に応じて調整値Ｇ_n(k,m)を算定する方法は前述の例示に限定されない。例えば、指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)を変数とする所定の演算により調整値Ｇ_n(k,m)を算定する構成も採用される。以上の説明から理解される通り、調整値算定部５４は、音響信号ｘの残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値Ｇ(k,m)を各指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)に応じて算定する要素として包括される。

（５）前述の各形態では、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の指数移動平均を各指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)として算定したが、音響信号ｘの強度|Ｘ(k,m)|²の単純移動平均（あるいは加重移動平均）を指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)として算定することも可能である。

具体的には、指標算定部５２は、Ｍ_n個（Ｍ₁〜Ｍ_N）の単位期間にわたる強度|Ｘ(k,m)|²の単純移動平均を指標値Ｒ_n(k,m)（Ｒ₁(k,m)〜Ｒ_N(k,m)）として算定する。各指標値Ｒ_n(k,m)の算定に適用される平均個数Ｍ_nは相違する。平均個数Ｍ_nは、前述の各形態の指数移動平均に適用される平滑化係数α_nに対応する。他方、Ｍ_n個以下の個数の単位期間にわたる強度|Ｘ(k,m)|²の単純移動平均が指標値Ｑ(k,m)として算定され、指標値Ｒ_n(k,m)と指標値Ｑ(k,m)とに応じた調整値Ｇ_n(k,m)が算定される。以上の説明から理解される通り、指数移動平均に適用される平滑化係数（α_n，ε）および係数ζ_nに加えて単純移動平均の平均個数Ｍ_nも、移動平均に適用される移動平均係数の概念に包含される。

（６）前述の各形態では、音響信号ｘの残響成分を抑圧するＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)を例示したが、音響信号ｘの残響成分を強調（抽出）する場合にも本発明は適用される。例えば、Ｎ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)の各々を所定値（例えば１）から減算した調整値｛１−Ｇ_n(k,m)｝を各加重値ｗ_nにより加重加算することで調整値Ｇ(k,m)を算定する構成では、残響成分を強調した音響信号ｙを生成することが可能である。以上の説明から理解される通り、調整値算定部５４は、音響信号ｘの残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値を算定する要素として包括される。また、数式(1)で算定される調整値Ｇ(k,m)を所定値（例えば１）から減算した調整値｛１−Ｇ(k,m)｝を音響信号ｘに作用させた場合にも、残響成分を強調した音響信号ｙが生成される。以上の説明から理解される通り、演算処理部５８は、音響信号ｘの残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値を算定する要素として包括される。

（７）前述の形態では、変数設定部４２が残響時間ＴRを可変に設定したが、事前に設定された残響時間ＴRを利用することも可能である。すなわち、変数設定部４２は省略され得る。例えば、既知の残響時間ＴRを適用する構成では残響時間ＴRの算定が省略されるから、演算能力が低い情報処理装置（例えば携帯機器）でも音響処理装置１００を実現することが可能である。なお、残響時間ＴRは、音響空間の気温等の要因にも依存するが、音響空間の音響特性に基本的には依存するから、ひとつの音響空間については、１回の演算で算定された残響時間ＴRを複数回にわたり継続的に適用することが可能である。なお、相異なる音響空間について事前に測定された複数の残響時間ＴRのうち音響信号ｘが収録された場所（例えば音響処理装置１００が使用される場所）に対応する残響時間ＴRを選択して平滑化係数α₁の算定に適用することも可能である。

（８）前述の各形態では、音響信号ｘの強度（パワー）|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)を算定したが、指標算定部５２による平滑化の対象はパワー（振幅の２乗ドメイン）に限定されない。例えば、音響信号ｘの振幅|Ｘ(k,m)|や振幅|Ｘ(k,m)|の４乗|Ｘ(k,m)|⁴を音響信号ｘの強度として指標値Ｒ_n(k,m)および指標値Ｑ(k,m)を算定することも可能である。また、音響信号ｘの振幅|Ｘ(k,m)|や振幅|Ｘ(k,m)|の４乗|Ｘ(k,m)|⁴に残響調整部３４が調整値Ｇ(k,m)を作用させる構成も採用され得る。

（９）携帯電話機等の端末装置と通信するサーバ装置（典型的にはウェブサーバ）で音響処理装置１００を実現することも可能である。例えば、音響処理装置１００は、端末装置から受信した音響信号ｘから音響信号ｙを生成して端末装置に送信する。なお、音響信号ｘの各周波数成分Ｘ(k,m)が端末装置から送信される構成（例えば端末装置が周波数分析部３２を具備する構成）では音響処理装置１００から周波数分析部３２が省略され、残響成分の調整後の各周波数成分Ｙ(k,m)を音響処理装置１００から端末装置に送信する構成（例えば端末装置が波形生成部３６を具備する構成）では音響処理装置１００から波形生成部３６が省略される。また、端末装置が残響調整部３４を具備する構成では、音響処理装置１００から残響調整部３４が省略され、解析処理部４４が生成した調整値Ｇ(k,m)（図９と同様の構成ではＮ個の調整値Ｇ₁(k,m)〜Ｇ_N(k,m)とＮ個の加重値ｗ₁〜ｗ_N）が音響処理装置１００から端末装置に提供される。

（１０）音響空間内での反射や散乱に起因した狭義の残響成分に加えて、例えば楽器の演奏音等の響き成分（共鳴成分）も残響成分に含意される。具体的には、ピアノ等の鍵盤楽器の響板による共鳴成分やバイオリン等の弦楽器の共鳴成分（胴鳴り，箱鳴り）の調整にも本発明を適用することが可能である。すなわち、本発明の残響成分は、経時的に減衰する成分（減衰成分）を意味する。

１００……音響処理装置、１２……信号供給装置、１４……放音装置、２２……演算処理装置、２４……記憶装置、３２，６２……周波数分析部、３４，６４……残響調整部、３６，６６……波形生成部、４２……変数設定部、４４……解析処理部、５２……指標算定部、５４……調整値算定部、５６……加重値算定部、５８……演算処理部。

Claims (5)

1. 相異なる移動平均係数を適用した音響信号の強度の移動平均で複数の第１指標値を算定する指標算定手段と、
   前記複数の第１指標値の各々について、当該第１指標値と、当該第１指標値を上回る追従性で前記音響信号の強度の時間変化に追従する第２指標値とに応じて、前記音響信号の残響成分を調整するための調整値を算定する調整値算定手段と、
   前記調整値算定手段が算定した複数の調整値の各々について加重値を算定する加重値算定手段と、
   前記加重値算定手段が算定した加重値で各々が加重された前記複数の調整値を前記音響信号に作用させる残響調整手段と
   を具備する音響処理装置。
2. 前記加重値算定手段は、調整値毎の加重値を適用した前記複数の調整値の加重和が、前記音響信号に付与された残響効果の振幅-周波数特性の逆特性に近似するように、前記各調整値の加重値を算定する
   請求項１の音響処理装置。
3. 前記加重値算定手段は、前記各調整値に対応する複数の加重値の総和が１になるという第１制約条件のもとで前記複数の加重値を算定する
   請求項１または請求項２の音響処理装置。
4. 前記加重値算定手段は、前記各加重値の絶対値が抑制されるという第２制約条件のもとで前記複数の加重値を算定する
   請求項１から請求項３の何れかの音響処理装置。
5. 前記調整値算定手段は、前記第１指標値を分母に包含するとともに前記第２指標値を分子に包含する演算により前記各調整値を算定する
   請求項１から請求項４の何れかの音響処理装置。
   

Images