JP2015186143A - Channel number converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a channel number converter which can improve inconvenience when converting the number of channels of audio signals output from a plurality of audio channels more than 5.1 ch.SOLUTION: A channel number converter 1 for converting the number of channels of audio signals output from a plurality of audio channels includes a controller 10 which removes, when converting the number of channels of the audio signals output from the plurality of audio channels, a masked frequency component in audio signals of audio channels other than at least one predetermined channel selected from the plurality of audio channels by an audio frequency masking effect based on audio signals of the predetermined channel selected from the plurality of audio channels.

Description

本発明は、チャンネル数変換装置に関するものである。より詳細には、本発明は、例えば5.1chを超えるようなマルチチャンネルの音声信号(音響信号)のチャンネル数を変換する装置に関するものである。   The present invention relates to a channel number conversion apparatus. More specifically, the present invention relates to an apparatus for converting the number of channels of a multi-channel audio signal (acoustic signal) exceeding, for example, 5.1 ch.

近年、多数の音声チャンネルを用いることにより、三次元音響のような高い臨場感の音響再生を実現する音響システムが提案されている(特許文献1および非特許文献1参照)。例えば、5.1chサラウンドのような音響システムによるホームシアターシステムが、家庭用として登場している。また、例えばスーパーハイビジョン(SHV)放送においては、22.2chというマルチチャンネルの音響が採用される。   In recent years, an acoustic system has been proposed that realizes highly realistic sound reproduction such as three-dimensional sound by using a large number of audio channels (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). For example, a home theater system using an acoustic system such as 5.1ch surround has appeared for home use. For example, in Super Hi-Vision (SHV) broadcasting, 22.2 ch multi-channel sound is adopted.

しかしながら、家庭における使用を想定した場合、各家庭に設置されるスピーカの数は、22.2chのマルチチャンネル音響システムを構成するチャンネル数よりも少ないことがほとんどであると想定される。   However, assuming use in homes, it is assumed that the number of speakers installed in each home is mostly smaller than the number of channels constituting the 22.2 ch multi-channel sound system.

このため、22.2chのようなマルチチャンネルの音響を家庭で再現するには、ダウンミックスのような、チャンネル数を少なく変換する手法が必要になる。従来、5.1chサラウンドを2chのステレオに変換する手法は既に提案されている(例えば非特許文献2参照)。しかしながら、5.1chを超えるようなマルチチャンネルの音響システムのチャンネル数を変換する方法については、その実用化が依然として望まれている。   For this reason, in order to reproduce multi-channel sound such as 22.2ch at home, a technique for converting the number of channels to be small, such as downmixing, is required. Conventionally, a method for converting 5.1ch surround to 2ch stereo has been proposed (see Non-Patent Document 2, for example). However, the practical use of a method for converting the number of channels of a multi-channel acoustic system exceeding 5.1 ch is still desired.

一般的に、各家庭に設置されているスピーカの数は決まっていない。また、上述したように、各家庭に設置されるスピーカの数は、22.2chのマルチチャンネル音響システムに対応していないことが通常である。このため、例えば5.1chを超えるようなマルチチャンネルの音声信号に基づく音声(音響)を再生する場合、設置されているスピーカの数に合わせて、音声信号のチャンネル数を変換する必要がある。   In general, the number of speakers installed in each home is not fixed. Further, as described above, the number of speakers installed in each home is usually not compatible with the 22.2 ch multi-channel sound system. For this reason, for example, when reproducing sound (sound) based on a multi-channel audio signal exceeding 5.1 ch, it is necessary to convert the number of channels of the audio signal in accordance with the number of installed speakers.

特開2009−77379号公報JP 2009-77379 A

IEICE Fundamentals Review Vol.3,No.4 (2010),pp.33-46「高臨場感音響技術とその理論」安藤彰男IEICE Fundamentals Review Vol.3, No.4 (2010), pp.33-46 "Highly realistic acoustic technology and its theory" Akio Ando ARIB STD-B21「デジタル放送用受信装置(望ましい仕様)」ARIB STD-B21 “Digital Broadcasting Receiver (Preferred Specifications)”

しかしながら、提供するコンテンツに依存せずに一意にチャンネル数の変換を行うと、種々の不都合が想定される。   However, if the number of channels is uniquely converted without depending on the provided content, various inconveniences are assumed.

したがって、本発明の目的は、例えば5.1chを超えるような複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際の不都合を改善するチャンネル数変換装置を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a channel number conversion device that improves the disadvantages of converting the number of audio signal channels of a plurality of audio channels exceeding 5.1 ch, for example.

上記目的を達成する第1の観点に係る発明は、
複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換するチャンネル数変換装置であって、
前記複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、
当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分を除去する制御部を備えるものである。
The invention according to the first aspect to achieve the above object is
A channel number conversion device for converting the number of channels of audio signals of a plurality of audio channels,
When converting the number of audio signal channels of the plurality of audio channels,
The frequency component masked in the audio signal of the channel other than the predetermined channel among the plurality of audio channels is removed by the frequency masking effect of the audio based on the audio signal of at least one predetermined channel of the plurality of audio channels. The control part to perform is provided.

また、前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを、前記複数の音声チャンネルのうち前記音声信号を出力するチャンネルの配置される位置または方向が当該音声信号のチャンネル数を変換する前後で変更されるチャンネルとしてもよい。   In addition, the control unit may be configured such that the position or direction in which the channel for outputting the audio signal among the plurality of audio channels is arranged for the predetermined channel and channels other than the predetermined channel is the number of channels of the audio signal. The channel may be changed before and after conversion.

また、前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを特定する情報を保持するように構成されるようにしてもよい。   The control unit may be configured to hold information for specifying the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel.

また、前記制御部は、前記チャンネル数変換装置の外部から供給される情報に基づいて、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを特定してもよい。   The control unit may identify the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel based on information supplied from outside the channel number conversion device.

また、前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを、各チャンネルの音声信号に基づく音声の周波数帯域に基づいて決定してもよい。   The control unit may determine the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel based on an audio frequency band based on an audio signal of each channel.

上記目的を達成する第2の観点に係る発明は、
複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換するチャンネル数変換装置であって、
前記複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、
当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分が除去された音声信号のチャンネル数を変換する制御部を備えるものである。
The invention according to the second aspect to achieve the above object is
A channel number conversion device for converting the number of channels of audio signals of a plurality of audio channels,
When converting the number of audio signal channels of the plurality of audio channels,
Due to the frequency masking effect of audio based on the audio signal of at least one predetermined channel among the plurality of audio channels, the frequency component masked in the audio signal of the channel other than the predetermined channel among the plurality of audio channels is removed. And a controller for converting the number of channels of the audio signal.

本発明によれば、例えば5.1chを超えるような複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際の不都合を改善するチャンネル数変換装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a channel number conversion device that improves the inconvenience when converting the number of audio signal channels of a plurality of audio channels exceeding 5.1 ch, for example.

本発明の実施形態に係るチャンネル数変換装置の概略構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining schematic structure of the channel number converter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるチャンネル数の変換を説明する図である。It is a figure explaining conversion of the number of channels in the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

上述したように、例えば5.1chを超えるような複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を、提供するコンテンツに依存せずに一意に変換すると、種々の不都合が想定される。   As described above, for example, various inconveniences are assumed when the number of audio signal channels of a plurality of audio channels exceeding 5.1 ch is uniquely converted without depending on the provided content.

例えば、このようなチャンネル数の変換を行うと、音声信号を加算する際にレベルがオーバするという問題が生じる。このため、ダウンミックス等のチャンネル数変換の処理においては、信号レベルがオーバフローしないように、チャンネル数変換前の音声信号に1より小さい係数を乗じてからダウンミックスを行うのが一般的である。   For example, when such conversion of the number of channels is performed, there arises a problem that the level is exceeded when adding audio signals. For this reason, in channel number conversion processing such as downmixing, it is common to perform downmixing after multiplying the audio signal before channel number conversion by a coefficient smaller than 1 so that the signal level does not overflow.

しかしながら、このようにすると、ラウドネスが大幅に低下してしまい、チャンネル数を変換することでラウドネスが変化してしまうという問題が発生する。   However, if this is done, the loudness is greatly reduced, and there is a problem that the loudness is changed by changing the number of channels.

そこで、本発明においては、方向別のマスキング効果を利用して、チャンネル数変換時の信号レベルのオーバフローを防ぎつつ、チャンネル数変換前のラウドネスが変換後も維持されるようにする。   Therefore, in the present invention, by utilizing the masking effect for each direction, the loudness before the channel number conversion is maintained after the conversion while preventing the signal level from overflowing at the time of the channel number conversion.

図1は、本発明の一実施形態に係るチャンネル数変換装置の概略構成を説明する機能ブロック図である。   FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a channel number conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係るチャンネル数変換装置1は、制御部10、および記憶部20を備えている。制御部10は、複数のチャンネルの音声信号が入力されると、当該音声信号のチャンネル数を変換したものを出力する。図1においては、チャンネル数変換装置1の左側から22.2chの音声信号が入力され、チャンネル数変換装置1の左側から、例えば5.1chのような、チャンネル数が変換された音声信号が出力される様子を示してある。   As shown in FIG. 1, the channel number conversion device 1 according to the present embodiment includes a control unit 10 and a storage unit 20. When an audio signal of a plurality of channels is input, the control unit 10 outputs a signal obtained by converting the number of channels of the audio signal. In FIG. 1, an audio signal of 22.2 ch is input from the left side of the channel number conversion device 1, and an audio signal with the channel number converted, such as 5.1 ch, is output from the left side of the channel number conversion device 1. It shows how it is done.

以下、制御部10および記憶部20を含んで本発明に係るチャンネル数変換装置1を構成するものとして説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、制御部10が記憶部20を内蔵するような構成としたり、チャンネル数変換装置1を制御部10および記憶部20の機能を有するシステムオンチップ(SoC)として構成するなど、種々の構成態様を想定することができる。   Hereinafter, description will be made assuming that the channel number conversion apparatus 1 according to the present invention includes the control unit 10 and the storage unit 20. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, various configurations such as a configuration in which the control unit 10 includes the storage unit 20, or the channel number conversion device 1 is configured as a system-on-chip (SoC) having the functions of the control unit 10 and the storage unit 20. Can be assumed.

制御部10は、例えばプロセッサまたはマイコンなどの任意の処理装置を含んで構成することができる。本実施形態において、制御部10は、音声信号を含む各種のデータの入力に基づいて、当該データを解析したり、各種の演算処理を施したりする。また、制御部10は、必要に応じて各種の解析結果を記憶部20に記憶させたり、必要に応じて記憶部20に記憶された各種情報を読み出したりすることができる。特に、本実施形態において、制御部10は、複数のチャンネルの音声信号が入力されると、当該音声信号のチャンネル数を変換する処理を行う。また、本実施形態において、制御部10は、このようなチャンネル数の変換に関連する各種の処理も行う。本実施形態において制御部10が行う処理については、さらに後述する。   The control part 10 can be comprised including arbitrary processing apparatuses, such as a processor or a microcomputer, for example. In this embodiment, the control part 10 analyzes the said data based on the input of the various data containing an audio | voice signal, or performs various arithmetic processing. Moreover, the control part 10 can memorize | store various analysis results in the memory | storage part 20 as needed, and can read the various information memorize | stored in the memory | storage part 20 as needed. In particular, in the present embodiment, when an audio signal of a plurality of channels is input, the control unit 10 performs a process of converting the number of channels of the audio signal. In the present embodiment, the control unit 10 also performs various processes related to the conversion of the number of channels. The processing performed by the control unit 10 in the present embodiment will be further described later.

本実施形態に係るチャンネル数変換装置1は、チャンネル数の変換を行う際に、音声信号のマスカーチャンネルの情報に基づいて、複数の音声チャンネルの音声信号を分配する。このため、図1に示すように、制御部10は、音声信号のマスカーチャンネルの情報を供給される。   The channel number conversion device 1 according to the present embodiment distributes audio signals of a plurality of audio channels based on information on masker channels of audio signals when converting the number of channels. For this reason, as shown in FIG. 1, the control unit 10 is supplied with information on the masker channel of the audio signal.

記憶部20は、任意のメモリ装置を含んで構成することができる。記憶部20は、制御部10が上述したようなデータ解析および各種の演算処理などを行う際のアルゴリズム、およびルックアップテーブル(LUT)のような各種の参照テーブルなども記憶する。   The storage unit 20 can be configured to include any memory device. The storage unit 20 also stores an algorithm used when the control unit 10 performs data analysis and various arithmetic processes as described above, and various reference tables such as a lookup table (LUT).

上述したように、本実施形態に係るチャンネル数変換装置1は、複数のチャンネルの音声信号の入力に基づいて、当該音声信号のチャンネル数を変換してから出力する。ここで、チャンネル数変換装置1が扱う音声信号の複数のチャンネル数は特に限定されるものではなく、任意の複数のチャンネルとすることができる。しかしながら、本実施形態に係るチャンネル数変換装置1は、5.1chを超えるようなマルチチャンネルの音声信号を扱うのに特に好適である。以下の説明においては、チャンネル数変換装置1に入力される音声信号は、例として、SHVにおいて採用される22.2chサラウンドの音声信号である場合について述べる。ここで、チャンネル数変換装置に入力する22.2chの音声信号は、例えばPCM信号または圧縮符号化した信号など、種々の形式の信号とすることができる。   As described above, the channel number conversion device 1 according to the present embodiment converts the number of channels of the audio signal based on the input of the audio signals of a plurality of channels and outputs the converted signal. Here, the number of channels of the audio signal handled by the channel number conversion apparatus 1 is not particularly limited, and any number of channels can be used. However, the channel number conversion device 1 according to the present embodiment is particularly suitable for handling multi-channel audio signals exceeding 5.1 ch. In the following description, the case where the audio signal input to the channel number conversion apparatus 1 is, for example, a 22.2 ch surround audio signal employed in SHV will be described. Here, the 22.2 ch audio signal input to the channel number conversion device can be a signal of various formats such as a PCM signal or a compression-coded signal.

すなわち、本実施形態で22.2chの音声信号に基づく音声の再生を行う音響システムにおいてスピーカが配置される位置は、規格SMPTE ST2036−2−2008に規定されている。SHVの音響システムでは、聴取位置を中心とする三次元空間において、ch1〜12の中層には10個のスピーカを配置し、ch13〜21の上層(Top)に9個のスピーカを配置し、ch22〜24の下層(Bottom)に3個のスピーカを配置する。なお、ch4および10は、低域効果音(LFE)用のチャンネルである。このように、22.2chの音響システムにおいては、合計24chのチャンネルの音声信号に基づく音声を再生する。   That is, in the present embodiment, the position where the speaker is arranged in the acoustic system that reproduces audio based on the 22.2 ch audio signal is defined in the standard SMPTE ST2036-2-2-2008. In the SHV acoustic system, in a three-dimensional space centered at the listening position, ten speakers are arranged in the middle layer of ch1-12, nine speakers are arranged in the upper layer (Top) of ch13-21, and ch22 Three speakers are arranged in the lower layer (Bottom) of ˜24. Note that channels 4 and 10 are channels for low-frequency sound effects (LFE). In this way, in the 22.2 ch acoustic system, audio based on the audio signals of a total of 24 ch channels is reproduced.

次に、本実施形態に係るチャンネル数変換装置1において、複数のチャンネルの音声信号の入力に基づいて、チャンネル数を変換する際の処理について説明する。以下の説明においては、例として、チャンネル数変換装置1は、22.2chサラウンドの音声信号を、5.1chにチャンネル数変換(ダウンミックス)する場合について述べる。   Next, in the channel number conversion apparatus 1 according to the present embodiment, processing when converting the number of channels based on input of audio signals of a plurality of channels will be described. In the following description, as an example, the channel number conversion device 1 will describe a case where a 22.2 ch surround sound signal is converted to 5.1 ch (downmix).

図2は、本発明の一実施形態におけるチャンネル数の変換を説明する図である。図2は、チャンネル数変換装置1が、複数の音声チャンネルの音声信号を入力されて、当該音声信号のチャンネル数を変換してから出力する際の処理の流れを、左から右の方向に示している。   FIG. 2 is a diagram for explaining the conversion of the number of channels in an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the flow of processing when the channel number conversion apparatus 1 receives audio signals of a plurality of audio channels, converts the number of channels of the audio signals, and outputs the converted audio signals, from left to right. ing.

チャンネル数変換装置1に22.2chの音声信号が入力されると、制御部10は、入力された22.2ch音声信号を、少なくとも1つの所定のチャンネルと、当該所定のチャンネル以外のチャンネルと、に分配する(ステップS11)。   When a 22.2ch audio signal is input to the channel number conversion device 1, the control unit 10 converts the input 22.2ch audio signal into at least one predetermined channel and a channel other than the predetermined channel. (Step S11).

本実施形態においては、所定のチャンネルによる他のチャンネルに対するマスキング効果を利用して、マスキングされる周波数成分、すなわち各チャンネルにおいて聴覚上不要な部分を除外してダウンミックスする。以下、マスキングする側の所定のチャンネルを「マスカーチャンネル」と記し、マスキングされる側の他のチャンネルを「マスキーチャンネル」と記す。すなわち、ステップS11においては、制御部10は、22.2chの音声信号を、少なくとも1つのマスカーチャンネルと、少なくとも1つのマスキーチャンネルと、に分配する。   In the present embodiment, the frequency components to be masked, that is, the portions unnecessary for hearing in each channel are excluded by using the masking effect of the predetermined channel with respect to other channels, and downmixing is performed. Hereinafter, a predetermined channel on the masking side is referred to as a “masker channel”, and another channel on the masked side is referred to as a “masky channel”. That is, in step S11, the control unit 10 distributes the 22.2ch audio signal to at least one masker channel and at least one masky channel.

本実施形態において、チャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果を計算する際に、マスカーチャンネルの選定が重要となる。以下、ステップS11において、規格SMPTE ST2036−2−2008に規定される中層(ch1〜12)の10.2chのうち、FL,FC,FR,BL,BRの5chをマスカーチャンネルとする例について説明する。   In the present embodiment, selection of a masker channel is important when calculating the frequency masking effect of audio based on the audio signal of the channel. Hereinafter, in step S11, an example in which 5ch of FL, FC, FR, BL, BR among the 10.2ch of the middle layer (ch1 to 12) defined in the standard SMPTE ST2036-2-2-2008 is used as a masker channel will be described. .

また、以下の説明においては、22.2chのうちいずれのチャンネルをマスカーチャンネルとするかを決定するための情報は、制御部10の外部から供給される構成を例として説明する。しかしながら、チャンネル数変換装置1が、例えば記憶部20においてマスカーチャンネルの情報を保持する構成などとすることもできる。   Further, in the following description, information for determining which channel of 22.2ch is to be a masker channel will be described as an example of a configuration supplied from the outside of the control unit 10. However, the channel number conversion device 1 may be configured to hold masker channel information in the storage unit 20, for example.

ステップS11において、チャンネルが分配されたら、制御部10は、分配されたチャンネルのうちマスカーチャンネルについて、チャンネル数の変換を行う(ステップS12)。   When the channel is distributed in step S11, the control unit 10 converts the number of channels for the masker channel among the distributed channels (step S12).

ステップS12におけるチャンネル数変換は、5.1chと同様の固定されたダウンミックス係数によるチャンネル数変換の他、三次元的なチャンネル配置を所望のチャンネル配置・数にレンダリングする方法(例えば、A. Ando and K. Hamasaki, “Sound intensity based three-dimensional panning,” AES Convention, Convention Paper 7675 (2009)など参照)などを用いることができる。   The channel number conversion in step S12 is a method of rendering a three-dimensional channel arrangement into a desired channel arrangement / number in addition to channel number conversion by a fixed downmix coefficient similar to 5.1ch (for example, A. Ando and K. Hamasaki, “Sound intensity based three-dimensional panning,” AES Convention, Convention Paper 7675 (2009), etc.) can be used.

また、ステップS11において、チャンネルが分配されたら、制御部10は、分配されたチャンネルのうちマスキーチャンネルについて、不必要な周波数成分を除去する第1の処理を行う(ステップS13)。ステップS13では、制御部10は、22.2ch音響のチャンネル配置において、マスカーチャンネルが、それ以外のマスキーチャンネルに及ぼすマスキング効果(方向別マスキング効果)に応じて、聴覚心理的に不必要な周波数成分を除去する。   Further, when the channel is distributed in step S11, the control unit 10 performs a first process of removing unnecessary frequency components for the masky channel among the distributed channels (step S13). In step S13, the control unit 10 uses the 22.2ch sound channel arrangement, and the frequency component that is not psychoacoustically unnecessary according to the masking effect (direction-specific masking effect) that the masker channel exerts on the other musky channels. Remove.

従来のマスキング効果は、同じ方向から到来した複数の音声における相互作用について考慮したものであった。しかしながら、異なる方向からの到来音の場合、聴覚心理的に相互作用の顕れ方が変化するため、方向別マスキング効果においては、このような場合について考慮したものである。   The conventional masking effect takes into account the interaction in a plurality of sounds coming from the same direction. However, in the case of incoming sounds from different directions, the manifestation of interaction changes psychologically, so such a case is considered in the direction-specific masking effect.

ステップS13においては、全てのマスカーチャンネルによるマスキング効果を考慮することは必須ではない。例えば、最も近傍のマスカーチャンネルの影響のみを考慮する等、各種の処理とすることもできる。また、マスキングによる不必要な周波数成分を除去する際には、例えば圧縮符号化された信号である場合には、MDCT(変形コサイン変換)符号化による帯域成分ごとに処理を行うのが効果的である。   In step S13, it is not essential to consider the masking effect of all masker channels. For example, various processes such as considering only the influence of the nearest masker channel can be performed. Further, when removing unnecessary frequency components by masking, for example, in the case of a compression-encoded signal, it is effective to perform processing for each band component by MDCT (modified cosine transform) encoding. is there.

ステップS13において不必要な周波数成分が除去されたら、制御部10は、マスキーチャンネルについて、不必要な周波数成分を除去する第2の処理を行う(ステップS14)。ステップS14では、制御部10は、チャンネル数変換後(5.1ch)のチャンネル配置において、マスカーチャンネルが、それ以外のマスキーチャンネルに及ぼすマスキング効果(方向別マスキング効果)に応じて、聴覚心理的に不必要な周波数成分を除去する。ステップS14においても、いずれのマスカーチャンネルによるマスキング効果を考慮するかは、適宜選択することができる。   When unnecessary frequency components are removed in step S13, the control unit 10 performs a second process for removing unnecessary frequency components for the masky channel (step S14). In step S14, the control unit 10 is psychoacoustic in accordance with the masking effect (direction-specific masking effect) that the masker channel exerts on the other masky channels in the channel arrangement after the channel number conversion (5.1ch). Remove unnecessary frequency components. In step S14, it is possible to appropriately select which masker channel the masking effect is taken into consideration.

ステップS14では、22.2chにおいて予め決められたマスカーチャンネルが変換された後の位置または方向において、改めて方向別マスキングを考慮する。したがって、例えば中層のチャンネルFC(Front center)のようにマスカーチャンネルの場所がチャンネル数変換の前後で変わらない場合、同じ方向からの音として処理を行う。一方、例えば上層のチャンネルTpFC(Top front center)のようにマスカーチャンネルの場所がチャンネル数変換の前後で変わる場合、変換された後の場所の情報で処理を行う。   In step S14, direction-specific masking is considered again at the position or direction after the masker channel predetermined in 22.2ch is converted. Therefore, for example, when the location of the masker channel does not change before and after the channel number conversion as in the middle layer channel FC (Front center), processing is performed as sound from the same direction. On the other hand, when the location of the masker channel changes before and after the channel number conversion, for example, in the upper layer channel TpFC (Top front center), the processing is performed with the information of the converted location.

ステップS14において不必要な周波数成分が除去されたら、制御部10は、分配されたチャンネルのうちマスキーチャンネルについて、チャンネル数の変換を行う(ステップS15)。ステップS15においては、ステップS12におけるチャンネル数変換と同様の処理を行うことができる。   When unnecessary frequency components are removed in step S14, the control unit 10 converts the number of channels for the masky channel among the distributed channels (step S15). In step S15, the same processing as the channel number conversion in step S12 can be performed.

ステップS12およびステップS15において、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルについてチャンネル数が変換されたら、制御部10は、それぞれの音声信号を加算する(ステップS16)。ステップS16の後、チャンネル数変換装置1は、22.2chから5.1chにチャンネル数を変換した音声信号を出力することができる。   When the number of channels is converted for the masker channel and the maskee channel in step S12 and step S15, the control unit 10 adds the respective audio signals (step S16). After step S16, the channel number conversion device 1 can output an audio signal obtained by converting the number of channels from 22.2ch to 5.1ch.

このように、本実施形態において、チャンネル数変換装置1は、複数の音声チャンネル(例えば22.2ch)の音声信号のチャンネル数を(例えば5.1chなどの少ないチャンネル数に)変換する。ここで、制御部10は、制御部10は、複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分を除去する。また、複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルとは、上述したマスカーチャンネルとすることができ、複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルとは、上述したマスキーチャンネルとすることができる。さらに、本実施形態において、上述したマスカーチャンネルとは、例えばダイアログ信号の含まれたチャンネルまたはオブジェクトのチャンネルとすることができる。   Thus, in this embodiment, the channel number conversion apparatus 1 converts the number of audio signal channels of a plurality of audio channels (for example, 22.2 ch) (for example, to a small number of channels such as 5.1 ch). Here, when the control unit 10 converts the number of audio signals of a plurality of audio channels, the control unit 10 converts an audio frequency based on an audio signal of at least one predetermined channel among the plurality of audio channels. Due to the masking effect, frequency components masked in the audio signals of channels other than the predetermined channel among the plurality of audio channels are removed. Further, at least one predetermined channel of the plurality of audio channels can be the masker channel described above, and a channel other than the predetermined channel among the plurality of audio channels is the above-described masky channel. Can do. Further, in the present embodiment, the above-described masker channel can be, for example, a channel including a dialog signal or an object channel.

また、本実施形態において、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルは、複数の音声チャンネルのうち音声信号を出力するチャンネルの配置される位置または方向が当該音声信号のチャンネル数を変換する前後で変更されるチャンネルとすることができる。   In the present embodiment, the masker channel and the maskee channel are channels in which the position or direction of a channel that outputs an audio signal among a plurality of audio channels is changed before and after the number of channels of the audio signal is converted. can do.

また、本実施形態において、制御部10は、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルを特定する情報を、例えば記憶部20などに保持するように構成してもよい。さらに、本実施形態において、制御部10は、チャンネル数変換装置1の外部から供給される情報に基づいて、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルを特定してもよい。また、本実施形態において、制御部10は、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルを、各チャンネルの音声信号に基づく音声の周波数帯域に基づいて決定してもよい。   In the present embodiment, the control unit 10 may be configured to hold information for specifying the masker channel and the maskee channel in, for example, the storage unit 20. Further, in the present embodiment, the control unit 10 may specify the masker channel and the maskee channel based on information supplied from the outside of the channel number conversion device 1. In the present embodiment, the control unit 10 may determine the masker channel and the maskee channel based on the audio frequency band based on the audio signal of each channel.

このように、本実施形態においては、ダウンミックスを行う際に、予め定めた主要なチャンネル(例えばマスカーチャンネル)が、その他のチャンネル(例えばマスキーチャンネル)に及ぼすマスキング効果を利用して、マスキー成分(各チャンネル内の聴覚上不必要な成分)を除外する。   As described above, in the present embodiment, when downmixing is performed, a masking effect that a predetermined main channel (for example, a masker channel) exerts on other channels (for example, a masky channel) is used to make a masky component ( Exclude audible unnecessary components in each channel).

したがって、本実施形態に係るチャンネル数変換装置によれば、複数の音声チャンネルを有する音響システムのチャンネル数を変換する際に、信号レベルのオーバフローを防ぎつつ、変換前のラウドネスを変換後も維持することができる。   Therefore, according to the channel number conversion device according to the present embodiment, when converting the number of channels of an acoustic system having a plurality of audio channels, the loudness before conversion is maintained after conversion while preventing overflow of the signal level. be able to.

本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。また、上述した本発明の実施形態は、それぞれ説明した実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each functional unit, each means, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of functional units, steps, etc. are combined or divided into one. It is possible. Further, the above-described embodiments of the present invention are not limited to being implemented faithfully to the embodiments described above, and may be implemented by appropriately combining the features or omitting some of them. it can.

また、上述した実施形態においては、SHVに採用される22.2chのマルチチャンネルの音声信号を少ないチャンネル数に変換する装置を説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されない。本発明は、SHVに採用される22.2chのマルチチャンネルのみならず、その他のチャンネルベースの立体音響フォーマットにおいても実施することができる。また、本発明は、上述した22.2chなどのチャンネルベース方式以外にも、Dolby ATMOSなどのオブジェクトベース方式、または高次アンビソニックスなどのシーンベース方式に適用することもできる。   In the above-described embodiment, an apparatus for converting a 22.2 ch multi-channel audio signal employed in SHV into a small number of channels has been described, but the present invention is not limited to such an embodiment. The present invention can be implemented not only in the 22.2 channel multi-channel adopted in SHV but also in other channel-based stereophonic audio formats. Further, the present invention can be applied to an object-based method such as Dolby ATMOS or a scene-based method such as higher-order ambisonics, in addition to the above-described channel-based method such as 22.2ch.

上述した実施形態においては、ステップS13において周波数成分を除去する第1の処理を行い、ステップS14において周波数成分を除去する第2の処理を行った。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ステップS13またはステップS14のいずれか一方のみの処理を行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the first process for removing frequency components is performed in step S13, and the second process for removing frequency components is performed in step S14. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and only one of step S13 and step S14 may be performed.

また、上述した実施形態においては、ステップS13の周波数成分除去処理およびステップS14の周波数成分除去処理ともに、チャンネル数変換装置1において行う構成について説明した。しかしながら、本発明に係るチャンネル数変換装置1は、ステップS13およびステップS14の周波数成分除去処理の少なくとも一方を、例えばSHVの放送局における送信機側で行うようにしてもよい。この場合、SHVの放送局における送信機は、ステップS13およびステップS14の周波数成分除去処理の少なくとも一方を行った音声信号を圧縮符号化した放送波を送信する。そして、この場合、本発明に係るチャンネル数変換装置1は、当該放送波を受信した後は、直ちにステップS12およびステップS15のチャンネル数変換を行うことができる。   In the above-described embodiment, the configuration in which both the frequency component removal process in step S13 and the frequency component removal process in step S14 are performed in the channel number conversion apparatus 1 has been described. However, the channel number conversion apparatus 1 according to the present invention may perform at least one of the frequency component removal processing of step S13 and step S14, for example, on the transmitter side in the SHV broadcasting station. In this case, the transmitter in the SHV broadcasting station transmits a broadcast wave obtained by compression-coding the audio signal that has been subjected to at least one of the frequency component removal processes in steps S13 and S14. In this case, the channel number conversion device 1 according to the present invention can immediately perform the channel number conversion in steps S12 and S15 after receiving the broadcast wave.

したがって、本発明に係るチャンネル数変換装置1の制御部10は、複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分が除去された音声信号のチャンネル数を変換してもよい。   Therefore, when converting the number of audio signals of a plurality of audio channels, the control unit 10 of the channel number conversion device 1 according to the present invention converts the number of audio signals of at least one predetermined channel among the plurality of audio channels. The number of channels of the audio signal from which the frequency component masked in the audio signal of the channel other than the predetermined channel is removed among the plurality of audio channels may be converted by the audio frequency masking effect based thereon.

このように、不要周波数成分除去の処理を送信機側で行うことにより、例えばチャンネル数変換装置を備えるSHVの受信機は、計算量を要する周波数除去処理を行う必要がなくなる。したがって、このような構成においては、受信機の構成を簡単にすることができ、受信機の低コスト化に有利である。   In this way, by performing unnecessary frequency component removal processing on the transmitter side, for example, an SHV receiver including a channel number conversion device does not need to perform frequency removal processing that requires a calculation amount. Therefore, in such a configuration, the configuration of the receiver can be simplified, which is advantageous for reducing the cost of the receiver.

また、上述した実施形態においては、説明の便宜上、マスカーチャンネルおよびマスキーチャンネルを予め設定してから、マスキング効果による不要周波数成分の除去を行う態様について記載した。しかしながら、実際には、マスカーチャンネルとマスキーチャンネルとの間には、双方向的な関係がある。また、周波数帯域別に考えると、マスカーチャンネルとマスキーチャンネルとの関係が入れ替わるようなチャンネル関係もあり得る。このため、本発明は、あらゆるチャンネル間のマスキング効果を、周波数帯域別に考慮した上で各種処理を行うような構成とすることもできる。   In the above-described embodiment, for convenience of explanation, the masker channel and the maskee channel are set in advance, and then the unnecessary frequency component is removed by the masking effect. In practice, however, there is a bidirectional relationship between the masker channel and the maskee channel. Further, when considering each frequency band, there may be a channel relationship in which the relationship between the masker channel and the maskee channel is switched. For this reason, the present invention can be configured to perform various processes in consideration of the masking effect between all the channels for each frequency band.

1 チャンネル数変換装置
10 制御部
20 記憶部

1 Channel Number Conversion Device 10 Control Unit 20 Storage Unit

Claims (6)

複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換するチャンネル数変換装置であって、
前記複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、
当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分を除去する制御部を備える、チャンネル数変換装置。
A channel number conversion device for converting the number of channels of audio signals of a plurality of audio channels,
When converting the number of audio signal channels of the plurality of audio channels,
The frequency component masked in the audio signal of the channel other than the predetermined channel among the plurality of audio channels is removed by the frequency masking effect of the audio based on the audio signal of at least one predetermined channel of the plurality of audio channels. A channel number conversion device including a control unit.
前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを、前記複数の音声チャンネルのうち前記音声信号を出力するチャンネルの配置される位置または方向が当該音声信号のチャンネル数を変換する前後で変更されるチャンネルとする、請求項1に記載のチャンネル数変換装置。   The control unit converts the number of channels of the audio signal according to a position or a direction in which the channel for outputting the audio signal among the plurality of audio channels is arranged in the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel. The channel number conversion device according to claim 1, wherein the channel is changed before and after. 前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを特定する情報を保持するように構成される、請求項1または2に記載のチャンネル数変換装置。   The channel number conversion device according to claim 1, wherein the control unit is configured to hold information for specifying the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel. 前記制御部は、前記チャンネル数変換装置の外部から供給される情報に基づいて、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを特定する、請求項1または2に記載のチャンネル数変換装置。   The channel number conversion device according to claim 1 or 2, wherein the control unit specifies the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel based on information supplied from outside the channel number conversion device. . 前記制御部は、前記所定のチャンネル、および前記所定のチャンネル以外のチャンネルを、各チャンネルの音声信号に基づく音声の周波数帯域に基づいて決定する、請求項1に記載のチャンネル数変換装置。   The channel number conversion device according to claim 1, wherein the control unit determines the predetermined channel and a channel other than the predetermined channel based on a frequency band of audio based on an audio signal of each channel. 複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換するチャンネル数変換装置であって、
前記複数の音声チャンネルの音声信号のチャンネル数を変換する際に、
当該複数の音声チャンネルのうち少なくとも1つの所定のチャンネルの音声信号に基づく音声の周波数マスキング効果により、当該複数の音声チャンネルのうち前記所定のチャンネル以外のチャンネルの音声信号においてマスキングされる周波数成分が除去された音声信号のチャンネル数を変換する制御部を備える、チャンネル数変換装置。

A channel number conversion device for converting the number of channels of audio signals of a plurality of audio channels,
When converting the number of audio signal channels of the plurality of audio channels,
Due to the frequency masking effect of audio based on the audio signal of at least one predetermined channel among the plurality of audio channels, the frequency component masked in the audio signal of the channel other than the predetermined channel among the plurality of audio channels is removed. A channel number conversion device comprising a control unit for converting the number of channels of the audio signal.

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