JP2021048553A - Fundamental tone frequency determination device, pseudo low-pitched sound processor, method for determining frequency of fundamental tone, and method for acoustic processing - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数(Fundamental Frequency)を決定する基音周波数決定装置、基音周波数決定方法、基音周波数を用いて疑似低音処理を行う疑似低音処理装置、および、音響処理方法に関する。 The present disclosure discloses a fundamental frequency determining device for determining a fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on an acoustic input signal, a fundamental frequency determining method, a pseudo-bass processing device for performing pseudo-bass processing using the fundamental frequency, and a pseudo-bass processing device for performing pseudo-bass processing using the fundamental frequency. , Regarding the sound processing method.
スピーカから出力される音の低音成分を増強するため、周波数イコライザーが広く用いられている。ユーザは、周波数イコライザーを操作することで、低音成分のうちどの周波数帯域をどの程度増幅するかを直感的に設定できる。しかしながら周波数イコライザーでは、スピーカで再生できない周波数成分、つまりスピーカの最低共振周波数より低い周波数成分を増強することができない。 A frequency equalizer is widely used to enhance the bass component of the sound output from the speaker. By operating the frequency equalizer, the user can intuitively set which frequency band of the bass components is amplified and how much. However, the frequency equalizer cannot enhance the frequency component that cannot be reproduced by the speaker, that is, the frequency component lower than the minimum resonance frequency of the speaker.
スピーカで再生できない周波数成分を増強する技術として、ミッシングファンダメンタル現象という聴覚心理現象を利用した疑似低音処理技術が知られている(例えば特許文献1参照)。ミッシングファンダメンタル現象は、基音が欠落してもその倍音群成分(例えば基音が50Hzの場合、倍音群成分は100Hz、150Hz、200Hz・・)が存在している場合、欠落している基音が聴感上聞こえるという現象である。この疑似低音処理技術を利用した音響処理システムでは、音響入力信号に基音周波数の倍音群成分が加算されて出力されるので、仮にスピーカが基音となる周波数成分を再生できない場合であっても、ユーザに基音周波数を含む音を聴感させることができる。 As a technique for enhancing a frequency component that cannot be reproduced by a speaker, a pseudo-bass processing technique using an auditory psychological phenomenon called a missing fundamental phenomenon is known (see, for example, Patent Document 1). In the missing fundamental phenomenon, even if the fundamental tone is missing, if the overtone group component (for example, when the fundamental tone is 50 Hz, the overtone group component is 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, etc.) is present, the missing fundamental tone is audibly heard. It is a phenomenon of hearing. In an acoustic processing system using this pseudo-bass processing technology, the harmonic group component of the fundamental frequency is added to the acoustic input signal and output, so even if the speaker cannot reproduce the frequency component that is the fundamental tone, the user You can hear the sound including the fundamental frequency.
しかしながら、スピーカの開発を行っている技術者が疑似低音処理技術に精通していない場合、疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定することが困難な場合がある。 However, if the engineer developing the speaker is not familiar with the pseudo-bass processing technology, it may be difficult to determine the fundamental frequency when performing the pseudo-bass processing.
本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を簡易に決定することができる基音周波数決定装置等を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such a problem, and provides a fundamental frequency determining device and the like capable of easily determining the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on an acoustic input signal. The purpose.
本開示における基音周波数決定装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する基音周波数決定装置であって、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部とを備える。 The fundamental frequency determining device in the present disclosure is a fundamental frequency determining device that determines the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on an acoustic input signal, and determines the lowest resonance frequency of the sound output device that is the target of performing the pseudo-bass processing. It includes an acquisition unit for acquisition and a determination unit for determining the fundamental frequency based on the lowest resonance frequency.
本開示における疑似低音処理装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、前記音響入力信号から、請求項1〜6のいずれか1項に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部とを備える。
The pseudo bass processing device in the present disclosure is a pseudo bass processing device that performs pseudo bass processing on an acoustic input signal, and is a fundamental frequency determining device according to any one of
本開示における疑似低音処理装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、前記音響入力信号から、請求項3〜6のいずれか1項に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と、前記ハーモニック生成部で生成された信号を少なくとも前記増幅量で増幅するローブーストフィルタとを備える。
The pseudo-bass processing device in the present disclosure is a pseudo-bass processing device that performs pseudo-bass processing on an acoustic input signal, and is a fundamental frequency determining device according to any one of
本開示における基音周波数決定方法は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する方法であって、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定するステップとを含む。 The fundamental frequency determination method in the present disclosure is a method of determining the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on an acoustic input signal, and is a step of acquiring the lowest resonance frequency of the sound output device to which the pseudo-bass processing is performed. And the step of determining the fundamental frequency based on the lowest resonance frequency.
本開示における音響処理方法は、音響入力信号に疑似低音処理を行う音響処理方法であって、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、前記最低共振周波数に基づいて前記疑似低音処理における基音周波数を決定するステップと、前記音響入力信号から、前記基音周波数の信号を取り出すステップと、前記基音周波数の信号から、前記基音周波数の倍音群成分の信号を生成するステップと、前記倍音群成分の信号を前記音響入力信号に加算するステップとを含む。 The acoustic processing method in the present disclosure is an acoustic processing method that performs pseudo-bass processing on an acoustic input signal, and includes a step of acquiring the minimum resonance frequency of a sound output device to be subjected to the pseudo-bass processing, and the minimum resonance frequency. The step of determining the fundamental frequency in the pseudo-bass processing based on the above, the step of extracting the signal of the fundamental frequency from the acoustic input signal, and the step of extracting the signal of the fundamental frequency from the signal of the fundamental frequency to generate the signal of the harmonic group component of the fundamental frequency. The step of adding the signal of the harmonic group component to the acoustic input signal is included.
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 It should be noted that these comprehensive or specific embodiments may be implemented in a system, method, integrated circuit, computer program or computer-readable recording medium such as a CD-ROM, system, method, integrated circuit, computer. It may be realized by any combination of a program and a recording medium.
本開示の基音周波数決定装置等によれば、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を簡易に決定することができる。 According to the fundamental frequency determining device and the like of the present disclosure, it is possible to easily determine the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on the acoustic input signal.
(本開示に至る経緯)
スピーカおよびイアホンなどの音出力装置が世間に多く存在する中、今後は、音出力装置を開発する各メーカにて音出力装置の音質調整を行うケースが増えると予想される。音出力装置の音質調整を行うケースの1つとして前述した疑似低音処理を導入する場合、以下に示すような疑似低音処理装置102が用いられると考えられる。
(Background to this disclosure)
While there are many sound output devices such as speakers and earphones in the world, it is expected that the number of cases where each manufacturer developing the sound output device adjusts the sound quality of the sound output device will increase in the future. When the above-mentioned pseudo-bass processing is introduced as one of the cases for adjusting the sound quality of the sound output device, it is considered that the
図1は、疑似低音処理装置102の一例を示す図である。図1には、疑似低音処理装置102に接続されるスピーカなどの音出力装置3も示されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a pseudo
図1に示す疑似低音処理装置102は、音響入力信号s1から基音周波数を取り出すバンドパスフィルタ23と、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部24と、ハーモニック生成部24で生成されたハーモニック信号shを音響入力信号s1に加算する加算部28とを備える。この疑似低音処理装置102では、音響入力信号s1に基音周波数の倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数を含む音を聴感させることができる。
The pseudo
このような疑似低音処理を実現するためには、上記基音周波数をバンドパスフィルタ23に予め設定入力する必要がある。しかしながら、音出力装置3の開発を行っている技術者が疑似低音処理技術に精通していない場合、疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定することは困難である。一方で音出力装置3の技術者は、音出力装置3の物理特性、例えば共振周波数特性などを十分に把握していると考えられる。
In order to realize such pseudo bass processing, it is necessary to set and input the fundamental frequency to the
そこで本開示は、音出力装置3の物理特性等を用いて基音周波数を簡易に決定することができる基音周波数決定装置等を提供する。
Therefore, the present disclosure provides a fundamental frequency determining device and the like that can easily determine the fundamental frequency by using the physical characteristics of the
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present disclosure. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the implementation embodiment according to the present disclosure will be described as arbitrary components. The embodiment of the present disclosure is not limited to the current independent claims, but may be expressed by other independent claims.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly shown. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted or simplified.
(実施の形態1)
[1−1.基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成]
実施の形態1における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成について、図2および図3を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
[1-1. Configuration of fundamental frequency determination device and pseudo bass processing device]
The configuration of the fundamental frequency determining device and the pseudo bass processing device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
図2は、実施の形態1における基音周波数決定装置1および疑似低音処理装置2の構成を示すブロック図である。図2には、疑似低音処理装置2に接続される音出力装置3も示されている。また図2には、基音周波数決定装置1、疑似低音処理装置2および音出力装置3によって構成される音響処理システム5も示されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configurations of the fundamental
音出力装置3は、疑似低音処理装置2から出力された音響出力信号s2を音に変換して出力する装置であり、例えば、スピーカまたはヘッドホンの音出力部である。音出力装置3は、本実施の形態において疑似低音処理が行われる対象となる装置であり、例えば、90Hz以上の周波数帯域の音を出音できるが、90Hzより低い周波数帯域の音は徐々に減衰する構造となっている。そのため、この音出力装置3を対象として疑似低音処理による音質調整が行われる。
The
以下、基音周波数決定装置1および疑似低音処理装置2について順に説明する。
Hereinafter, the fundamental
基音周波数決定装置1は、基音周波数FFを決定する装置であり、例えば、基音周波数FFを決定するプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータである。
The fundamental
図2に示すように、基音周波数決定装置1は、音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する取得部10と、基音周波数FFを決定する決定部11と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF(バンドパスフィルタ)係数生成部12とを備えている。
As shown in FIG. 2, the fundamental
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する受付入力部である。最低共振周波数F0は、例えば、音出力装置3の物理特性を把握している音出力装置3の技術者によって取得部10に入力される。
The
図3は、疑似低音処理を行う対象である音出力装置3の最低共振周波数F0、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを示す図である。図3における実線は、音出力装置3の共振周波数特性の実測値であり、太破線は、この共振周波数特性を直線的に近似したものである。
FIG. 3 is a diagram showing the lowest resonance frequency F0 of the
最低共振周波数F0は、音出力装置3の周波数特性でいうと、低帯域において信号の出力が減衰し始めるところの周波数である。最低共振周波数F0は、音出力装置3が持つ固有値であり、音出力装置3の大きさや素材によって様々な値を取り得る。本実施の形態における音出力装置3の最低共振周波数F0は、90Hzである。共振周波数特性は、最低共振周波数F0よりも低い周波数帯域において一定の傾斜で減衰している。
The lowest resonance frequency F0 is the frequency at which the signal output begins to be attenuated in the low band in terms of the frequency characteristics of the
決定部11は、取得部10で取得した最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定する演算部である。本実施の形態の決定部11は、最低共振周波数F0の1/2の周波数を基音周波数として決定する。基音周波数決定装置1では、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
The
図3には、最低共振周波数F0が90Hzであり、基音周波数FFが45Hzとなっていることが示されている。なお上記では、最低共振周波数F0の1/2の値を基音周波数FFとして決定しているが、この値は必ずしも厳密なものではない。例えば音出力装置3が、基音周波数FFの2倍音の周波数成分を再生することができれば、基音周波数FFは、最低共振周波数F0の1/2に限られず、3/8以上5/8以下の値であってもよい。
FIG. 3 shows that the lowest resonance frequency F0 is 90 Hz and the fundamental frequency FF is 45 Hz. In the above, the value of 1/2 of the lowest resonance frequency F0 is determined as the fundamental frequency FF, but this value is not always exact. For example, if the
BPF係数生成部12は、決定部11で決定した基音周波数FFに基づいて、後述するバンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する演算部である。このフィルタ係数は、公知の方法により算出することができる。フィルタ係数は、基音周波数FFがバンドパスフィルタ23の中心周波数となるように生成される。ただし、フィルタ係数は、必ずしも基音周波数FFがバンドパスフィルタ23の中心周波数となるように生成される必要はなく、基音周波数FFがバンドパスフィルタ23の半値幅に含まれるように生成されてもよい。
The BPF
BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置2に出力される。フィルタ係数は、例えば、USBメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置2に出力されてもよいし、基音周波数決定装置1と疑似低音処理装置2とが直接接続されることで疑似低音処理装置2に出力されてもよい。
The filter coefficient generated by the BPF
疑似低音処理装置2は、例えば、スピーカまたはヘッドホンに内蔵される装置である。疑似低音処理装置2は、音響入力信号s1に疑似低音処理を施して音出力装置3に出力する。音響入力信号s1は、疑似低音処理装置2に入力された後に分岐され、分岐された一方の音響入力信号s1は加算部28に出力され、もう一方の音響入力信号s1はバンドパスフィルタ23に出力される。
The pseudo
図2に示すように、疑似低音処理装置2は、記憶部21と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、加算部28とを備えている。
As shown in FIG. 2, the pseudo
記憶部21は、BPF係数生成部12にて生成されたフィルタ係数を記憶する不揮発性メモリである。記憶部21には、フィルタ係数に限られず、前述した基音周波数FF、最低共振周波数F0などの物理特性および音出力装置3のMACアドレス等が記憶されてもよい。
The
バンドパスフィルタ23は、記憶部21から読み出したフィルタ係数に基づいて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ23で取り出された信号は、ハーモニック生成部24に出力される。
The
ハーモニック生成部24は、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分(ハーモニック成分)を生成するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ23から出力された信号は、最低共振周波数F0の1/2の周波数を持つ信号であり、ハーモニック生成部24で生成されるN倍音群成分(Nは3以上の整数)は、最低共振周波数F0よりも高い周波数成分を有する。ハーモニック生成部24で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号shは、加算部28に出力される。
The
加算部28は、音響入力信号s1にハーモニック信号shを加算するデジタル処理部である。音響入力信号s1にハーモニック信号shを加算することで、倍音群成分を含む音響出力信号s2が生成される。加算部28で生成された音響出力信号s2は、音出力装置3に出力される。
The
この疑似低音処理装置2では、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
In this pseudo
[1−2.基音周波数決定方法および音響処理方法]
次に、本実施の形態に係る基音周波数決定方法および音響処理方法について説明する。
[1-2. Fundamental frequency determination method and sound processing method]
Next, the fundamental frequency determination method and the acoustic processing method according to the present embodiment will be described.
図4は、実施の形態1の基音周波数決定方法および音響処理方法を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the fundamental frequency determination method and the acoustic processing method of the first embodiment.
基音周波数決定方法は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを決定する方法である。 The fundamental frequency determination method is a method of determining the fundamental frequency FF when performing pseudo-bass processing on the acoustic input signal s1.
基音周波数決定方法として、まず、基音周波数決定装置1の取得部10が、音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する(ステップS11)。最低共振周波数F0は、例えば音出力装置3の技術者によって取得部10に入力される。
As a fundamental frequency determination method, first, the
次に、取得部10で取得した最低共振周波数F0に基づき、決定部11が基音周波数FFを決定する(ステップS12)。本実施の形態における決定部11は、最低共振周波数F0の1/2の周波数を基音周波数FFとして決定する。
Next, the
この基音周波数決定方法によれば、疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを簡易に決定することができる。 According to this fundamental frequency determination method, the fundamental frequency FF when performing pseudo-bass processing can be easily determined.
音響処理方法は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う方法である。 The sound processing method is a method of performing pseudo bass processing on the sound input signal s1.
音響処理方法のステップS11およびS12は、前述した基音周波数決定方法と同じである。 Steps S11 and S12 of the acoustic processing method are the same as the fundamental frequency determination method described above.
本実施の形態では、ステップS11およびS12の後に、BPF係数生成部12が、決定部11で決定した基音周波数FFに基づいてバンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する。BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置2に出力される。
In the present embodiment, after steps S11 and S12, the BPF
次に、疑似低音処理装置2のバンドパスフィルタ23を用いて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出す(ステップS13)。具体的には、バンドパスフィルタ23が、BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数を用いて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出す。そして、取り出した基音周波数FFの信号をハーモニック生成部24に出力する。
Next, the
次に、上記基音周波数FFの信号から、基音周波数FFの倍音群成分を生成する(ステップS14)。具体的には、ハーモニック生成部24が、バンドパスフィルタ23から出力された信号に基づいて、基音周波数FFの倍音群成分を生成し、加算部28へ出力する。
Next, a harmonic group component of the fundamental frequency FF is generated from the signal of the fundamental frequency FF (step S14). Specifically, the
次に、上記倍音群成分を含むハーモニック信号shを音響入力信号s1に加算する(ステップS15)。これにより、倍音群成分の信号を含む音響出力信号s2が生成される。加算部28で生成された音響出力信号s2は、音出力装置3に出力される(ステップS16)。
Next, the harmonic signal sh including the overtone group component is added to the acoustic input signal s1 (step S15). As a result, the acoustic output signal s2 including the signal of the overtone group component is generated. The acoustic output signal s2 generated by the
これらのステップS11〜S16によれば、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出音されるので、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
According to these steps S11 to S16, since the harmonic group component of the fundamental frequency FF is added to the acoustic input signal s1 and output, the user can hear the sound including the fundamental frequency FF. Thereby, the sound quality of the sound output from the
なお、本実施の形態の基音周波数決定方法は、図5に示す基音周波数決定装置1のハードウェア構成にて実現されてもよい。図5は、基音周波数決定装置1の機能をソフトウェアにより実現するコンピュータ1000のハードウェア構成の一例を示す図である。
The fundamental frequency determining method of the present embodiment may be realized by the hardware configuration of the fundamental
コンピュータ1000は、図5に示すように、入力装置1001、出力装置1002、CPU1003、内蔵ストレージ1004、RAM1005、およびバス1009を備えるコンピュータである。入力装置1001、出力装置1002、CPU1003、内蔵ストレージ1004、およびRAM1005は、バス1009により接続される。
As shown in FIG. 5, the
入力装置1001は入力ボタン、タッチパッド、タッチパネルディスプレイなどといったユーザインタフェースとなる装置であり、技術者であるユーザの操作を受け付ける。なお、入力装置1001は、ユーザの接触操作を受け付ける他、音声での操作、リモコン等での遠隔操作を受け付ける構成であってもよい。
The
出力装置1002は、コンピュータ1000からの信号を出力する装置であり、信号出力端子の他、スピーカ、ディスプレイなどといったユーザインタフェースとなる装置であってもよい。
The
内蔵ストレージ1004は、フラッシュメモリなどである。また、内蔵ストレージ1004は、基音周波数決定装置1の機能を実現するためのプログラムおよび/または基音周波数決定装置1の機能構成を利用したアプリケーションが、予め記憶されているとしてもよい。
The built-in
RAM1005は、Random Access Memoryであり、プログラムまたはアプリケーションの実行に際してデータ等の記憶に利用される。
The
CPU1003は、Central Processing Unitであり、内蔵ストレージ1004に記憶されたプログラムやアプリケーションをRAM1005にコピーし、そのプログラムやアプリケーションに含まれる命令をRAM1005から順次読み出して実行する。
The
[1−3.効果等]
本実施の形態の基音周波数決定装置1は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを決定する基音周波数決定装置であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する取得部10と、最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定する決定部11とを備える。
[1-3. Effect, etc.]
The fundamental
このように、決定部11が、音出力装置3の物理特性である最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定することで、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
In this way, the
また、決定部11は、最低共振周波数の1/2の周波数を基音周波数FFとして決定してもよい。
Further, the
このように、決定部11が、最低共振周波数の1/2の周波数を基音周波数FFとして決定することで、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
In this way, the
本実施の形態の疑似低音処理装置2は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、音響入力信号s1から、上記基音周波数決定装置1で決定された基音周波数FFの信号を取り出して出力するバンドパスフィルタ23と、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部24とを備える。
The pseudo
この疑似低音処理装置2では、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
In this pseudo
本実施の形態の基音周波数決定方法は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを決定する方法であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置3の最低共振周波数F0を取得するステップと、最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定するステップとを含む。
The fundamental frequency determination method of the present embodiment is a method of determining the fundamental frequency FF when performing pseudo bass processing on the acoustic input signal s1, and is the lowest resonance frequency of the
この基音周波数決定方法は、音出力装置3の物理特性である最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定するステップを有しているので、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
Since this fundamental frequency determination method includes a step of determining the fundamental frequency FF based on the lowest resonance frequency F0, which is a physical characteristic of the
本実施の形態の音響処理方法は、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う音響処理方法であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置3の最低共振周波数F0を取得するステップと、最低共振周波数F0に基づいて疑似低音処理における基音周波数FFを決定するステップと、音響入力信号s1から、基音周波数FFの信号を取り出すステップと、基音周波数FFの信号から、基音周波数FFの倍音群成分の信号を生成するステップと、倍音群成分の信号を音響入力信号s1に加算するステップとを含む。
The acoustic processing method of the present embodiment is an acoustic processing method that performs pseudo-bass processing on the acoustic input signal s1, and includes a step of acquiring the lowest resonance frequency F0 of the
この音響処理方法は、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されるステップを有しているので、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Since this acoustic processing method has a step of adding the harmonic overtone group component of the fundamental frequency FF to the acoustic input signal s1, the user can hear the sound including the fundamental frequency FF. Thereby, the sound quality of the sound output from the
[1−4.実施の形態1の変形例]
実施の形態1の変形例における基音周波数決定装置1Aおよび疑似低音処理装置2Aの構成について、図6を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置2Aで生成される例について説明する。
[1-4. Modification of Embodiment 1]
The configuration of the fundamental
図6は、実施の形態1の変形例における基音周波数決定装置1Aおよび疑似低音処理装置2Aの構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configurations of the fundamental
図6に示すように、基音周波数決定装置1Aは、音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する取得部10と、基音周波数FFを決定する決定部11とを備えている。
As shown in FIG. 6, the fundamental
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0を取得する受付入力部である。
The
決定部11は、取得部10で取得した最低共振周波数F0に基づいて基音周波数FFを決定する演算部である。変形例の決定部11でも、最低共振周波数F0の1/2の周波数を基音周波数として決定する。基音周波数決定装置1Aでは、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
The
決定部11で決定した基音周波数FFは、疑似低音処理装置2Aに出力される。基音周波数FFは、例えば、USBメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置2Aに出力されてもよいし、基音周波数決定装置1Aと疑似低音処理装置2Aとが直接接続されることで疑似低音処理装置2Aに出力されてもよい。
The fundamental frequency FF determined by the
図6に示すように、疑似低音処理装置2Aは、記憶部21と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF係数生成部22と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、加算部28とを備えている。
As shown in FIG. 6, the pseudo
記憶部21は、決定部11で決定した基音周波数FFを記憶する不揮発性メモリである。
The
BPF係数生成部22は、記憶部21から読み出した基音周波数FFに基づいて、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する演算部である。BPF係数生成部22で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ23に出力される。
The BPF
バンドパスフィルタ23は、BPF係数生成部22から出力されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ23で取り出された信号は、ハーモニック生成部24に出力される。
The
ハーモニック生成部24は、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部24で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号shは、加算部28に出力される。
The
加算部28は、音響入力信号s1にハーモニック信号shを加算するデジタル処理部である。音響入力信号s1にハーモニック信号shを加算することで、倍音群成分を含む音響出力信号s2が生成される。加算部28で生成された音響出力信号s2は、音出力装置3に出力される。
The
この疑似低音処理装置2Aでも、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Even in this pseudo
(実施の形態2)
[2−1.基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成]
実施の形態2における基音周波数決定装置1Bおよび疑似低音処理装置2Bの構成について、図7および図8を参照しながら説明する。実施の形態2では、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成するために、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1を用いる例について説明する。
(Embodiment 2)
[2-1. Configuration of fundamental frequency determination device and pseudo bass processing device]
The configuration of the fundamental
図7は、実施の形態2における基音周波数決定装置1Bおよび疑似低音処理装置2Bの構成を示すブロック図である。図7には、疑似低音処理装置2Bに接続される音出力装置3も示されている。
FIG. 7 is a block diagram showing the configurations of the fundamental
図7に示すように、基音周波数決定装置1Bは、音出力装置3の最低共振周波数F0および共振周波数の減衰特性c1を取得する取得部10と、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を格納する格納部15と、基音周波数FFを決定する決定部11と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF係数生成部12と、ローブーストフィルタ係数を生成するLBF(ローブーストフィルタ)係数生成部16とを備えている。
As shown in FIG. 7, the basic sound
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0および減衰特性c1を取得する受付入力部である。
The
図8は、音出力装置3の最低共振周波数F0、減衰特性c1、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数FFを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the lowest resonance frequency F0 of the
減衰特性c1とは、音出力装置3の最低共振周波数F0よりも低い周波数帯域において減衰傾向(所定の減衰率)を示す特性である。減衰特性c1は、音出力装置3が持つ固有の特性であり、音出力装置3の大きさや素材によって様々な値を取り得る。本実施の形態では、例えば最低共振周波数F0が90Hzで、減衰特性c1は−24dB/octである。
The attenuation characteristic c1 is a characteristic that shows an attenuation tendency (predetermined attenuation rate) in a frequency band lower than the lowest resonance frequency F0 of the
最低共振周波数F0および減衰特性c1は、例えば、音出力装置3を開発する技術者によって取得部10に入力される。なお、取得部10は、グラフィカルに描かれた共振周波数特性(図8の太破線を参照)の入力を受け付け、受け付けた共振周波数特性を演算することで、最低共振周波数F0および減衰特性c1を取得してもよい。
The lowest resonance frequency F0 and the attenuation characteristic c1 are input to the
格納部15は、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を格納するメモリである。音響入力信号s1の低帯域の信号を増幅させるのは、最低共振周波数F0の近傍の周波数成分を増幅することで、最低共振周波数F0を見かけ上低域にシフトさせるためである。最低共振周波数F0を低域にシフトさせることで、基音周波数FFをより低帯域側に下げ、より低い基音周波数FFを含む音をユーザに聴感させることが可能となる。
The
増幅量b1は、例えば6dB、3dBまたは9dB等であり、本実施の形態では、増幅量b1が6dBとなっている。この例では、格納部15に格納される増幅量b1を6dBとしているが、必ずしもその値でなくてもよい。ただし、増幅量b1を極端に大きな値(例えば18dB等)にすると、後述するローブーストフィルタ27において、低域の信号に歪が生じるので、増幅量b1は、9dB以下であることが望ましい。
The amplification amount b1 is, for example, 6 dB, 3 dB, 9 dB, or the like, and in the present embodiment, the amplification amount b1 is 6 dB. In this example, the amplification amount b1 stored in the
格納部15に格納された増幅量b1は、決定部11およびLBF係数生成部16に出力される。
The amplification amount b1 stored in the
決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを求める演算部である。決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求める。この周波数Fdは、最低共振周波数F0を見かけ上低い周波数にシフトしたものである。
The
図8には、最低共振周波数F0におけるゲインに対してゲインの下がり量が6dBとなるところの周波数Fdが示されている。本実施の形態では減衰特性c1が−24dB/octなので、下がり量が6dBとなる周波数Fdは、最低共振周波数F0から見て1/4オクターブ下の周波数であり、75.68Hzとなる。 FIG. 8 shows the frequency Fd at which the amount of decrease in gain is 6 dB with respect to the gain at the lowest resonance frequency F0. In the present embodiment, since the attenuation characteristic c1 is −24 dB / oct, the frequency Fd at which the amount of decrease is 6 dB is 1/4 octave lower than the lowest resonance frequency F0, and is 75.68 Hz.
決定部11は、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定する。上記の例における基音周波数FFは、37.84Hzとなる。基音周波数決定装置1Bでは、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。なお、周波数Fdおよび周波数Fdの近傍の周波数における信号は、後述するローブーストフィルタ27によって増幅されるので、周波数Fdは、見かけ上低域にシフトした最低共振周波数となっている。
The
BPF係数生成部12は、決定部11で決定した基音周波数FFに基づいて、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する演算部である。LBF係数生成部16は、格納部15に格納された増幅量b1に基づいて、ローブーストフィルタ27のフィルタ係数を生成する演算部である。このフィルタ係数は、公知の方法により算出することができる。
The BPF
BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数およびLBF係数生成部16で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置2Bに出力される。これらのフィルタ係数は、例えば、USBメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置2Bに出力されてもよいし、基音周波数決定装置1Bと疑似低音処理装置2Bとが直接接続されることで疑似低音処理装置2Bに出力されてもよい。
The filter coefficient generated by the BPF
図7に示すように、疑似低音処理装置2Bは、記憶部21と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、ローブーストフィルタ27と、加算部28とを備えている。
As shown in FIG. 7, the pseudo
記憶部21は、BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数およびLBF係数生成部16で生成された各フィルタ係数を記憶する不揮発性メモリである。BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ23によって読み出され、LBF係数生成部16で生成されたフィルタ係数は、ローブーストフィルタ27によって読み出される。
The
バンドパスフィルタ23は、BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ23で取り出された信号は、ハーモニック生成部24に出力される。
The
ハーモニック生成部24は、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部24で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号shは、ローブーストフィルタ27に出力される。
The
ローブーストフィルタ27は、LBF係数生成部16で生成されたフィルタ係数に基づいて、ハーモニック信号shを増幅する。その際、ローブーストフィルタ27は、ハーモニック信号shを少なくとも増幅量b1で増幅する。ローブーストフィルタ27で増幅されたブースト信号sbは、加算部28に出力される。
The
なお、ローブーストフィルタ27によってハーモニック信号shを増幅するのは、以下の理由による。バンドパスフィルタ23から出力される信号は、周波数Fdの1/2の周波数を持つ信号であるので、その倍音群成分は、見かけ上低域にシフトした最低共振周波数以上の周波数となるが、一方で、最低共振周波数F0より低い周波数成分も含むことになる。そこで、ローブーストフィルタ27でハーモニック信号shを増幅させることで、最低共振周波数F0より低い周波数成分の出力劣化を抑制している。
The reason why the harmonic signal sh is amplified by the
加算部28は、音響入力信号s1にブースト信号sbを加算するデジタル処理部である。音響入力信号s1にブースト信号sbを加算することで、倍音群成分を含みかつ増幅された音響出力信号s2が生成される。加算部28で生成された音響出力信号s2は、音出力装置3に出力される。
The
この疑似低音処理装置2Bでも、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Even in this pseudo
また、基音周波数決定装置1Bは、さらに、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を格納する格納部15を備えている。取得部10は、さらに、音出力装置3の最低共振周波数F0よりも低い周波数帯域における減衰特性c1を取得し、決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを決定してもよい。
Further, the fundamental
このように、決定部11が、音出力装置3の物理特性である最低共振周波数F0、減衰特性c1、増幅量b1に基づいて基音周波数FFを決定することで、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
In this way, the
また、決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対して上記ゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求め、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定してもよい。
Further, the
これによれば、見かけ上の最低共振周波数を低域にシフトさせることができるので、基音周波数FFをより低帯域側に下げることができる。これにより、より低い基音周波数FFを含む音をユーザに聴感させることが可能となり、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
According to this, since the apparent lowest resonance frequency can be shifted to a low band, the fundamental frequency FF can be lowered to a lower band side. This makes it possible for the user to hear a sound including a lower fundamental frequency FF, and can improve the sound quality of the sound output from the
また、本実施の形態の疑似低音処理装置2Bは、音響入力信号s1に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、音響入力信号s1から、上記基音周波数決定装置1Bで決定された基音周波数FFの信号を取り出して出力するバンドパスフィルタ23と、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部24と、ハーモニック生成部24で生成された信号を少なくとも増幅量b1で増幅するローブーストフィルタ27とを備える。
Further, the
この疑似低音処理装置2Bでは、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。また、ローブーストフィルタ27でハーモニック信号shを増幅させることで、最低共振周波数F0より低い周波数成分の出力劣化を抑制することができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
In this pseudo
[2−2.実施の形態2の変形例]
実施の形態2の変形例における基音周波数決定装置1Cおよび疑似低音処理装置2Cの構成について、図9を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数およびローブーストフィルタ27のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置2Cで生成される例について説明する。
[2-2. Modification of Embodiment 2]
The configuration of the fundamental frequency determining device 1C and the pseudo bass processing device 2C in the modified example of the second embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, an example will be described in which the filter coefficient of the
図9は、実施の形態2の変形例における基音周波数決定装置1Cおよび疑似低音処理装置2Cの構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing the configurations of the fundamental frequency determining device 1C and the pseudo bass processing device 2C in the modified example of the second embodiment.
図9に示すように、基音周波数決定装置1Cは、音出力装置3の最低共振周波数F0および減衰特性c1を取得する取得部10と、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を格納する格納部15と、基音周波数FFを決定する決定部11とを備えている。
As shown in FIG. 9, the fundamental frequency determining device 1C stores the
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0および減衰特性c1を取得する受付入力部である。
The
格納部15は、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を格納するメモリである。格納部15に格納された増幅量b1は、決定部11および記憶部21に出力される。
The
決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを求める演算部である。決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求める。
The
決定部11は、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定する。基音周波数決定装置1Cでは、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
The
決定部11で決定した基音周波数FFおよび格納部15に格納された増幅量b1は、疑似低音処理装置2Cに出力される。基音周波数FFは、例えば、USBメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置2Cに出力されてもよいし、基音周波数決定装置1Cと疑似低音処理装置2Cとが直接接続されることで疑似低音処理装置2Cに出力されてもよい。
The fundamental frequency FF determined by the
図9に示すように、疑似低音処理装置2Cは、記憶部21と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF係数生成部22と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、ローブーストフィルタ係数を生成するLBF係数生成部26と、ローブーストフィルタ27と、加算部28とを備えている。
As shown in FIG. 9, the pseudo bass processing device 2C has a
記憶部21は、決定部11で決定した基音周波数FF、および、格納部15から出力された増幅量b1を記憶する不揮発性メモリである。
The
BPF係数生成部22は、記憶部21に記憶された基音周波数FFに基づいて、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する演算部である。BPF係数生成部22で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ23に出力される。
The BPF
LBF係数生成部26は、記憶部21に記憶された増幅量b1に基づいて、ローブーストフィルタ27のフィルタ係数を生成する演算部である。LBF係数生成部26で生成されたフィルタ係数は、ローブーストフィルタ27に出力される。
The LBF
バンドパスフィルタ23は、BPF係数生成部22から出力されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号s1から基音周波数FFの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ23で取り出された信号は、ハーモニック生成部24に出力される。
The
ハーモニック生成部24は、バンドパスフィルタ23から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部24で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号shは、ローブーストフィルタ27に出力される。
The
ローブーストフィルタ27は、LBF係数生成部26で生成されたフィルタ係数に基づいて、ハーモニック信号shを増幅する。ローブーストフィルタ27で増幅されたブースト信号sbは、加算部28に出力される。
The
加算部28は、音響入力信号s1にブースト信号sbを加算するデジタル処理部である。音響入力信号s1にブースト信号sbを加算することで、倍音群成分を含みかつ増幅された音響出力信号s2が生成される。加算部28で生成された音響出力信号s2は、音出力装置3に出力される。
The
この疑似低音処理装置2Cでも、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Even in this pseudo bass processing device 2C, the harmonic group component of the fundamental frequency FF is added to the acoustic input signal s1 and output. Therefore, even if the
(実施の形態3)
[3−1.基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成]
実施の形態3における基音周波数決定装置1Dおよび疑似低音処理装置2Dの構成について、図10を参照しながら説明する。実施の形態3では、増幅量b1が格納部に格納されているのでなく、取得部10にて取得される例について説明する。
(Embodiment 3)
[3-1. Configuration of fundamental frequency determination device and pseudo bass processing device]
The configuration of the fundamental
図10は、実施の形態3における基音周波数決定装置1Dおよび疑似低音処理装置2Dの構成を示すブロック図である。図10には、疑似低音処理装置2Dに接続される音出力装置3も示されている。
FIG. 10 is a block diagram showing the configurations of the fundamental
図10に示すように、基音周波数決定装置1Dは、音出力装置3の最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1を取得する取得部10と、基音周波数FFを決定する決定部11と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF係数生成部12と、ローブーストフィルタ係数を生成するLBF係数生成部16とを備えている。
As shown in FIG. 10, the basic sound
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0、減衰特性c1、および、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を取得する受付入力部である。
The
決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを求める演算部である。決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求める。
The
決定部11は、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定する。基音周波数決定装置1Dでは、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
The
BPF係数生成部12は、決定部11で決定した基音周波数FFに基づいて、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する演算部である。LBF係数生成部16は、取得部10で取得した増幅量b1に基づいて、ローブーストフィルタ27のフィルタ係数を生成する演算部である。BPF係数生成部12で生成されたフィルタ係数およびLBF係数生成部16で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置2Dに出力される。
The BPF
図10に示すように、疑似低音処理装置2Dは、記憶部21と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、ローブーストフィルタ27と、加算部28とを備えている。これらの構成要素は、実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 10, the pseudo
この疑似低音処理装置2Dでも、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Even in this pseudo
また、取得部10は、さらに、音出力装置3の最低共振周波数F0よりも低い周波数帯域における減衰特性c1と、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1とを取得し、決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを決定してもよい。
Further, the
このように、決定部11が、音出力装置3の物理特性である最低共振周波数F0、減衰特性c1、増幅量b1に基づいて基音周波数FFを決定することで、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
In this way, the
また、決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対して上記ゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求め、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定してもよい。
Further, the
これによれば、見かけ上の最低共振周波数を低域にシフトさせることができるので、基音周波数FFをより低帯域側に下げることができる。これにより、より低い基音周波数FFを含む音をユーザに聴感させることが可能となり、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
According to this, since the apparent lowest resonance frequency can be shifted to a low band, the fundamental frequency FF can be lowered to a lower band side. This makes it possible for the user to hear a sound including a lower fundamental frequency FF, and can improve the sound quality of the sound output from the
[3−2.実施の形態3の変形例]
実施の形態3の変形例における基音周波数決定装置1Eおよび疑似低音処理装置2Eの構成について、図11を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数およびローブーストフィルタ27のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置2Eで生成される例について説明する。
[3-2. Modification of Embodiment 3]
The configuration of the fundamental
図11は、実施の形態3の変形例における基音周波数決定装置1Eおよび疑似低音処理装置2Eの構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing the configurations of the fundamental
図11に示すように、基音周波数決定装置1Eは、音出力装置3の最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1を取得する取得部10と、基音周波数FFを決定する決定部11とを備えている。
As shown in FIG. 11, the fundamental
取得部10は、音出力装置3の最低共振周波数F0、減衰特性c1、および、音響入力信号s1の低帯域における増幅量b1を取得する受付入力部である。取得部10が取得した最低共振周波数F0および減衰特性c1は、決定部11に出力され、増幅量b1は決定部11および疑似低音処理装置2Eに出力される。
The
決定部11は、最低共振周波数F0、減衰特性c1および増幅量b1に基づいて、基音周波数FFを求める演算部である。決定部11は、減衰特性c1から、最低共振周波数F0におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量b1の値と同じとなるところの周波数Fdを求める。
The
決定部11は、周波数Fdの1/2の周波数を基音周波数FFとして決定する。基音周波数決定装置1Eでは、この決定部11の演算により、基音周波数FFを簡易に決定することができる。
The
決定部11で決定した基音周波数FFおよび取得部10で取得した増幅量b1は、疑似低音処理装置2Eに出力される。
The fundamental frequency FF determined by the
図11に示すように、疑似低音処理装置2Eは、記憶部21と、バンドパスフィルタ係数を生成するBPF係数生成部22と、バンドパスフィルタ23と、ハーモニック生成部24と、ローブーストフィルタ係数を生成するLBF係数生成部26と、ローブーストフィルタ27と、加算部28とを備えている。
As shown in FIG. 11, the pseudo
記憶部21は、決定部11から出力された基音周波数FF、および、取得部10から出力された増幅量b1を記憶する。
The
BPF係数生成部22は、記憶部21に記憶された基音周波数FFに基づいて、バンドパスフィルタ23のフィルタ係数を生成する。LBF係数生成部26は、記憶部21に記憶された増幅量b1に基づいて、ローブーストフィルタ27のフィルタ係数を生成する。以下の構成要素は、実施の形態2の変形例と同様であるので説明を省略する。
The BPF
この疑似低音処理装置2Eでも、音響入力信号s1に基音周波数FFの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置3が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数FFを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置3から出力される音の音質を向上させることができる。
Even in this pseudo
(その他の実施の形態)
以上、本開示の基音周波数決定装置等について、実施の形態等に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。
(Other embodiments)
The fundamental frequency determining device and the like of the present disclosure have been described above based on the embodiment and the like, but the present disclosure is not limited to this embodiment. For example, another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in the present specification and excluding some of the components may be the embodiment of the present disclosure. The present disclosure also includes modifications obtained by making various modifications that can be conceived by those skilled in the art within the scope of the gist of the present disclosure, that is, the meaning indicated by the wording described in the claims, with respect to the above embodiment. Is done.
また、以下に示す形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 The forms shown below may also be included within the scope of one or more aspects of the present disclosure.
(1)上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムであってもよい。前記RAMまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。 (1) A part of the components constituting the basic tone frequency determining device and the like may be a computer system composed of a microprocessor, a ROM, a RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse and the like. A computer program is stored in the RAM or the hard disk unit. The microprocessor achieves its function by operating according to the computer program. Here, a computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating commands to a computer in order to achieve a predetermined function.
(2)上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。 (2) A part of the components constituting the fundamental frequency determining device and the like may be composed of one system LSI (Large Scale Integration: large-scale integrated circuit). A system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. .. A computer program is stored in the RAM. When the microprocessor operates according to the computer program, the system LSI achieves its function.
(3)上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ICカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ICカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ICカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。 (3) Some of the components constituting the fundamental frequency determining device and the like may be composed of an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device. The IC card or the module is a computer system composed of a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. The IC card or the module may include the above-mentioned super multifunctional LSI. When the microprocessor operates according to a computer program, the IC card or the module achieves its function. This IC card or this module may have tamper resistance.
(4)また、上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。 (4) Further, some of the components constituting the basic tone frequency determining device and the like are a computer program or a recording medium capable of reading the digital signal by a computer, for example, a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, or an MO. , DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), semiconductor memory, or the like. Further, it may be the digital signal recorded on these recording media.
また、上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。 In addition, some of the components constituting the basic tone frequency determining device and the like transmit the computer program or the digital signal via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, and the like. And may be transmitted.
(5)本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。 (5) The present disclosure may be the method shown above. Further, it may be a computer program that realizes these methods by a computer, or it may be a digital signal composed of the computer program.
(6)また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。 (6) Further, the present disclosure is a computer system including a microprocessor and a memory, in which the memory stores the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program. ..
(7)また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。 (7) Further, another independent computer by recording and transferring the program or the digital signal on the recording medium, or by transferring the program or the digital signal via the network or the like. It may be implemented by the system.
(8)上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。 (8) The above-described embodiment and the above-described modification may be combined.
本開示の基音周波数決定装置は、テレビジョン、カーオーディオ、スマートホン、タブレット、ポータブルスピーカ、ヘッドホン、イアホン、サウンドバーなどの機器にて疑似低音処理を行う際の基音周波数の決定に適用される。 The fundamental frequency determining device of the present disclosure is applied to determine the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing in devices such as televisions, car audios, smartphones, tablets, portable speakers, headphones, earphones, and sound bars.
1、1A、1B、1C、1D、1E 基音周波数決定装置
2、2A、2B、2C、2D、2E 疑似低音処理装置
3 音出力装置
5 音響処理システム
10 取得部
11 決定部
12 BPF係数生成部
15 格納部
16 LBF係数生成部
21 記憶部
22 BPF係数生成部
23 バンドパスフィルタ
24 ハーモニック生成部
26 LBF係数生成部
27 ローブーストフィルタ
28 加算部
1000 コンピュータ
1001 入力装置
1002 出力装置
1003 CPU
1004 内蔵ストレージ
1005 RAM
1009 バス
b1 増幅量
c1 減衰特性
F0 最低共振周波数
Fd 周波数(見かけ上低域にシフトした最低共振周波数)
FF 基音周波数
s1 音響入力信号
s2 音響出力信号
sb ブースト信号
sh ハーモニック信号
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Basic
1004
1009 Bus b1 Amplification amount c1 Attenuation characteristic F0 Minimum resonance frequency Fd frequency (apparently the lowest resonance frequency shifted to the low frequency range)
FF Fundamental frequency s1 Acoustic input signal s2 Acoustic output signal sb Boost signal sh Harmonic signal
Claims (10)
前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、
前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部と
を備える基音周波数決定装置。 It is a fundamental frequency determination device that determines the fundamental frequency when performing pseudo-bass processing on an acoustic input signal.
An acquisition unit that acquires the lowest resonance frequency of the sound output device that is the target of the pseudo-bass processing, and
A fundamental frequency determining device including a determination unit for determining the fundamental frequency based on the lowest resonance frequency.
請求項1に記載の基音周波数決定装置。 The fundamental frequency determining device according to claim 1, wherein the determination unit determines a frequency halved of the lowest resonance frequency as the fundamental frequency.
前記取得部は、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、
前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する
請求項1に記載の基音周波数決定装置。 Further, a storage unit for storing the amplification amount in the low band of the acoustic input signal is provided.
The acquisition unit further acquires the attenuation characteristic in the frequency band lower than the minimum resonance frequency of the sound output device.
The fundamental frequency determination device according to claim 1, wherein the determination unit determines the fundamental frequency based on the minimum resonance frequency, the attenuation characteristic, and the amplification amount.
請求項3に記載の基音周波数決定装置。 From the attenuation characteristic, the determination unit obtains a frequency at which the value of the amount of decrease in the gain is the same as the value of the amount of amplification with respect to the gain at the lowest resonance frequency, and the frequency is halved of the frequency. The fundamental frequency determining device according to claim 3, wherein the fundamental frequency is determined as the fundamental frequency.
前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する
請求項1に記載の基音周波数決定装置。 The acquisition unit further acquires the attenuation characteristic in the frequency band lower than the minimum resonance frequency of the sound output device and the amplification amount in the low band of the acoustic input signal.
The fundamental frequency determination device according to claim 1, wherein the determination unit determines the fundamental frequency based on the minimum resonance frequency, the attenuation characteristic, and the amplification amount.
請求項5に記載の基音周波数決定装置。 From the attenuation characteristic, the determination unit obtains a frequency at which the value of the amount of decrease in the gain is the same as the value of the amount of amplification with respect to the gain at the lowest resonance frequency, and the frequency is halved of the frequency. The fundamental frequency determining device according to claim 5, wherein the fundamental frequency is determined as the fundamental frequency.
前記音響入力信号から、請求項1〜6のいずれか1項に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と
を備える疑似低音処理装置。 A pseudo-bass processing device that performs pseudo-bass processing on an acoustic input signal.
A bandpass filter that extracts and outputs a signal of the fundamental frequency determined by the fundamental frequency determining device according to any one of claims 1 to 6 from the acoustic input signal.
A pseudo-bass processing device including a harmonic generator that generates overtone group components of the signal output from the bandpass filter.
前記音響入力信号から、請求項3〜6のいずれか1項に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と、
前記ハーモニック生成部で生成された信号を少なくとも前記増幅量で増幅するローブーストフィルタと
を備える疑似低音処理装置。 A pseudo-bass processing device that performs pseudo-bass processing on an acoustic input signal.
A bandpass filter that extracts and outputs a signal of the fundamental frequency determined by the fundamental frequency determining device according to any one of claims 3 to 6 from the acoustic input signal.
A harmonic generator that generates overtone group components of the signal output from the bandpass filter, and
A pseudo bass processing device including a low boost filter that amplifies the signal generated by the harmonic generation unit by at least the amplification amount.
前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、
前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定するステップと
を含む基音周波数決定方法。 It is a method of determining the fundamental frequency when performing pseudo bass processing on an acoustic input signal.
The step of acquiring the lowest resonance frequency of the sound output device to be subjected to the pseudo bass processing, and
A method for determining a fundamental frequency, which comprises a step of determining the fundamental frequency based on the lowest resonance frequency.
前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、
前記最低共振周波数に基づいて前記疑似低音処理における基音周波数を決定するステップと、
前記音響入力信号から、前記基音周波数の信号を取り出すステップと、
前記基音周波数の信号から、前記基音周波数の倍音群成分の信号を生成するステップと、
前記倍音群成分の信号を前記音響入力信号に加算するステップと
を含む音響処理方法。 It is an acoustic processing method that performs pseudo bass processing on an acoustic input signal.
The step of acquiring the lowest resonance frequency of the sound output device to be subjected to the pseudo bass processing, and
The step of determining the fundamental frequency in the pseudo-bass processing based on the lowest resonance frequency, and
The step of extracting the signal of the fundamental frequency from the acoustic input signal and
A step of generating a signal of a harmonic overtone group component of the fundamental frequency from the signal of the fundamental frequency, and
An acoustic processing method including a step of adding a signal of a harmonic overtone group component to the acoustic input signal.
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