JP2852862B2 - Ｐｃｍオーディオ信号の変換方法と装置 - Google Patents
Ｐｃｍオーディオ信号の変換方法と装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＣＭオーディオ信号の
変換方法と装置に関する。具体的には、多チャンネルの
サラウンド信号を２チャンネル１６ビットのＰＣＭ信号
に変換し、または逆変換し、記録再生することのできる
新規な方法と装置を提供しようとするものである。
変換方法と装置に関する。具体的には、多チャンネルの
サラウンド信号を２チャンネル１６ビットのＰＣＭ信号
に変換し、または逆変換し、記録再生することのできる
新規な方法と装置を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】コンパクト・ディスク（ＣＤ）などの１
６ビットＰＣＭ方式のメディアが２チャンネルのステレ
オ装置として普及している。このような２チャンネルの
ステレオ装置と比較して、前方３チャンネル，後方２チ
ャンネルのサラウンドを含む５チャンネルのマルチチャ
ンネル・ステレオ方式は、表現力および臨場感が格段に
優れており、次期ステレオ方式としてＥＢＵ（ヨーロッ
パ放送連合）などで推奨されている。この５チャンネル
のステレオに特殊効果のための低音チャンネルを加えた
５．１チャンネルのマルチチャンネル方式は、現在、劇
場映画の再生に広く利用されているほか、次世代のテレ
ビ放送方式として、その導入が検討されている。
６ビットＰＣＭ方式のメディアが２チャンネルのステレ
オ装置として普及している。このような２チャンネルの
ステレオ装置と比較して、前方３チャンネル，後方２チ
ャンネルのサラウンドを含む５チャンネルのマルチチャ
ンネル・ステレオ方式は、表現力および臨場感が格段に
優れており、次期ステレオ方式としてＥＢＵ（ヨーロッ
パ放送連合）などで推奨されている。この５チャンネル
のステレオに特殊効果のための低音チャンネルを加えた
５．１チャンネルのマルチチャンネル方式は、現在、劇
場映画の再生に広く利用されているほか、次世代のテレ
ビ放送方式として、その導入が検討されている。
【０００３】現在、国際標準であるＭＰＥＧ（動画像符
号化専門グループ）、ＦＣＣ（アメリカ連邦通信委員
会）などでマルチチャンネルである５．１チャンネル・
オーディオの圧縮符号化方式が標準化されており、今ま
で劇場映画でのみ実現されていた５．１チャンネル・ス
テレオがＴＶ放送などでも可能になろうとしている。将
来５．１チャンネルが家庭へと浸透する場合に問題とな
るのは、他のソース・メディアとの互換性である。ディ
ジタルＴＶ放送については新しい方式であるので、当初
から５．１チャンネルの機能を備えるかあるいは５．１
チャンネルへの移行が容易なように初めからフォーマッ
トを考えておけばよい。しかし、ＴＶだけのために５．
１チャンネルのオーディオ装置を備える家庭がどの程度
あるかは、業界でも疑問視されている。そこで、もし従
来のメディアで５．１チャンネル・オーディオを再生す
る方法が実現できれば、大きなメリットがあると考えら
れる。
号化専門グループ）、ＦＣＣ（アメリカ連邦通信委員
会）などでマルチチャンネルである５．１チャンネル・
オーディオの圧縮符号化方式が標準化されており、今ま
で劇場映画でのみ実現されていた５．１チャンネル・ス
テレオがＴＶ放送などでも可能になろうとしている。将
来５．１チャンネルが家庭へと浸透する場合に問題とな
るのは、他のソース・メディアとの互換性である。ディ
ジタルＴＶ放送については新しい方式であるので、当初
から５．１チャンネルの機能を備えるかあるいは５．１
チャンネルへの移行が容易なように初めからフォーマッ
トを考えておけばよい。しかし、ＴＶだけのために５．
１チャンネルのオーディオ装置を備える家庭がどの程度
あるかは、業界でも疑問視されている。そこで、もし従
来のメディアで５．１チャンネル・オーディオを再生す
る方法が実現できれば、大きなメリットがあると考えら
れる。
【０００４】このような機能を実現する場合に問題とな
るのは、オーディオには現在２チャンネル１６ビットＰ
ＣＭ符号化が使われているという点である。ディジタル
記録の性質から１６ビットＰＣＭ方式のメディアに旧方
式から新方式への前方互換性および新方式から旧方式へ
の後方互換性を保った形でマルチチャンネル化を実現す
るのは難しい。実際にいままで提案されている５．１チ
ャンネルの符号化方式はすべて、コンパクト・ディス
ク，レーザー・ディスク，ディジタル・オーディオ・テ
ープや衛星放送に使われているＰＣＭオーディオとの互
換性はない。
るのは、オーディオには現在２チャンネル１６ビットＰ
ＣＭ符号化が使われているという点である。ディジタル
記録の性質から１６ビットＰＣＭ方式のメディアに旧方
式から新方式への前方互換性および新方式から旧方式へ
の後方互換性を保った形でマルチチャンネル化を実現す
るのは難しい。実際にいままで提案されている５．１チ
ャンネルの符号化方式はすべて、コンパクト・ディス
ク，レーザー・ディスク，ディジタル・オーディオ・テ
ープや衛星放送に使われているＰＣＭオーディオとの互
換性はない。
【０００５】また、国際標準化会議ＩＳＯ１１１７２．
３オーディオ符号化（ステレオ）とＩＳＯ１３８１８．
３オーディオ符号化（マルチチャンネル）とは相互間に
互換性がある。しかし、これはＩＳＯ１１１７２．３方
式との間の互換性で、既存のＰＣＭ方式との相互間での
互換性はない。ほとんどのメディアはすでにＰＣＭ方式
で普及しており、これらをＩＳＯ１１１７２．３方式と
するのは５．１チャンネルであるマルチチャンネルの普
及以上に困難である。したがって、現在のＰＣＭ方式と
互換性のないＩＳＯ１３８１８．３（マルチチャンネ
ル）方式の１６ビットＰＣＭステレオ方式との互換性は
非常に限られた場合にしか適用できない。
３オーディオ符号化（ステレオ）とＩＳＯ１３８１８．
３オーディオ符号化（マルチチャンネル）とは相互間に
互換性がある。しかし、これはＩＳＯ１１１７２．３方
式との間の互換性で、既存のＰＣＭ方式との相互間での
互換性はない。ほとんどのメディアはすでにＰＣＭ方式
で普及しており、これらをＩＳＯ１１１７２．３方式と
するのは５．１チャンネルであるマルチチャンネルの普
及以上に困難である。したがって、現在のＰＣＭ方式と
互換性のないＩＳＯ１３８１８．３（マルチチャンネ
ル）方式の１６ビットＰＣＭステレオ方式との互換性は
非常に限られた場合にしか適用できない。
【０００６】２０ビット以上の情報量を有する５．１チ
ャンネルのマルチ（多）チャンネル方式はチャンネル数
が増えるため、従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ方
式に比べて伝送すべきディジタル情報量が倍以上に増加
する。このため、たとえば劇場映画などではディジタル
・オーディオ圧縮技術によって１／４程度に圧縮符号化
して、従来のコンパクト・ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）に
記録する方式（ＤＴＳ：Digital Theater System）、あ
るいは、さらに高い圧縮をして情報をフィルムの空きス
ペースに格納する方式（ＡＣ３）などがとられてきた。
しかしこれらの方式では、いずれもマルチチャンネル情
報は従来のステレオ・トラックとは全く別に追加的にと
られているにすぎない。現在多くのＰＣＭ方式を使用し
ている家庭用機器では、余分のディジタル情報を収納す
る機能的余裕はなく、マルチチャンネルのメディアと互
換性をもたせる方式はとり難い。
ャンネルのマルチ（多）チャンネル方式はチャンネル数
が増えるため、従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ方
式に比べて伝送すべきディジタル情報量が倍以上に増加
する。このため、たとえば劇場映画などではディジタル
・オーディオ圧縮技術によって１／４程度に圧縮符号化
して、従来のコンパクト・ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）に
記録する方式（ＤＴＳ：Digital Theater System）、あ
るいは、さらに高い圧縮をして情報をフィルムの空きス
ペースに格納する方式（ＡＣ３）などがとられてきた。
しかしこれらの方式では、いずれもマルチチャンネル情
報は従来のステレオ・トラックとは全く別に追加的にと
られているにすぎない。現在多くのＰＣＭ方式を使用し
ている家庭用機器では、余分のディジタル情報を収納す
る機能的余裕はなく、マルチチャンネルのメディアと互
換性をもたせる方式はとり難い。
【０００７】図３には従来の１６ビットＰＣＭのビット
数（０〜１５）とレベル（ｄＢ）の関係が示され、最低
レベルの０ビットでは、−９６ｄＢのオーディオのレベ
ルを表わし、最大レベルの１５ビットでは０ｄＢを表わ
している。
数（０〜１５）とレベル（ｄＢ）の関係が示され、最低
レベルの０ビットでは、−９６ｄＢのオーディオのレベ
ルを表わし、最大レベルの１５ビットでは０ｄＢを表わ
している。
【０００８】図４には従来知られている聴覚心理モデル
が示されており、横軸には可聴帯域を３２分割し、ある
音源からの各分割された帯域における原音成分のレベル
を長方形のグラフで、また、そのときの可聴限界レベル
を実線の折線で示している。すなわち、全体的にみると
低域および高域では可聴限界は大きなレベルを示し、原
音成分のレベルが大きいときには可聴限界のレベルも上
昇している。さらに、無音時の可聴限界が破線の折線で
示されており、静寂の中では可聴限界のレベルは小さく
なることを示している。このような聴覚心理モデルには
種々のものが発表されており、図４に示したものは、た
とえば、国際標準化会議（ＩＳＯ）と国際電気標準会議
（ＩＥＣ）による国際規格の１つであるＩＳＯ／ＩＥＣ
ＩＳ１１１７２．３に記載されているものである。こ
のような聴覚心理モデルをみると、従来の１６ビットＰ
ＣＭでは、可聴限界以下のレベルのオーディオ情報も符
号化していることが判る。
が示されており、横軸には可聴帯域を３２分割し、ある
音源からの各分割された帯域における原音成分のレベル
を長方形のグラフで、また、そのときの可聴限界レベル
を実線の折線で示している。すなわち、全体的にみると
低域および高域では可聴限界は大きなレベルを示し、原
音成分のレベルが大きいときには可聴限界のレベルも上
昇している。さらに、無音時の可聴限界が破線の折線で
示されており、静寂の中では可聴限界のレベルは小さく
なることを示している。このような聴覚心理モデルには
種々のものが発表されており、図４に示したものは、た
とえば、国際標準化会議（ＩＳＯ）と国際電気標準会議
（ＩＥＣ）による国際規格の１つであるＩＳＯ／ＩＥＣ
ＩＳ１１１７２．３に記載されているものである。こ
のような聴覚心理モデルをみると、従来の１６ビットＰ
ＣＭでは、可聴限界以下のレベルのオーディオ情報も符
号化していることが判る。
【０００９】図５には図４の可聴限界（太い実線の折
線）以下のレベルの成分のビットを斜線により示してい
る。たとえば、５１２サンプルの変形離散コサイン変換
符号化（ＭＤＣＴ：modified discrete cosine transfo
rm）で原音を圧縮符号化した場合、原音はフレームごと
に５１２の周波数成分に変換される。そのとき変換後の
５１２の各周波数成分は、ほぼ１６ビットの精度をもっ
ている。
線）以下のレベルの成分のビットを斜線により示してい
る。たとえば、５１２サンプルの変形離散コサイン変換
符号化（ＭＤＣＴ：modified discrete cosine transfo
rm）で原音を圧縮符号化した場合、原音はフレームごと
に５１２の周波数成分に変換される。そのとき変換後の
５１２の各周波数成分は、ほぼ１６ビットの精度をもっ
ている。
【００１０】聴覚心理によれば、１６ビットの精度は原
音再生のすべての場合に必要であるとはいえない。原音
が存在する場合にはマスキング効果とよばれる効果によ
り、一部の信号成分は他の信号成分にマスクされてしま
い、そのマスクされてしまった信号（図５の斜線の部
分）が欠如したり変形したりしても、聴覚に与える再生
音の品質には全く影響を与えない。この性質を利用し
て、このマスクされた部分の情報を省きデータを５分の
１から１２分の１に圧縮したものがある。たとえば、ミ
ニディスク（ＭＤ），ディジタル・コンパクト・カセッ
ト（ＤＣＣ）やＩＳＯ１１１７２．３オーディオがこの
圧縮符号化方式を採用している。
音再生のすべての場合に必要であるとはいえない。原音
が存在する場合にはマスキング効果とよばれる効果によ
り、一部の信号成分は他の信号成分にマスクされてしま
い、そのマスクされてしまった信号（図５の斜線の部
分）が欠如したり変形したりしても、聴覚に与える再生
音の品質には全く影響を与えない。この性質を利用し
て、このマスクされた部分の情報を省きデータを５分の
１から１２分の１に圧縮したものがある。たとえば、ミ
ニディスク（ＭＤ），ディジタル・コンパクト・カセッ
ト（ＤＣＣ）やＩＳＯ１１１７２．３オーディオがこの
圧縮符号化方式を採用している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の小さなビット数
のステレオ用２チャンネル１６ビットＰＣＭ方式と２０
ビット以上の大きなビット数の情報量を有する５．１チ
ャンネルのマルチチャンネル方式との間に相互の互換性
がないために、従来のステレオ用２チャンネル１６ビッ
トＰＣＭのメディアで蓄積されている膨大なソフトウェ
ア資産をそのまま継承することができないというマルチ
チャンネルのメディアの普及のためには解決されねばな
らない課題が残されていた。
のステレオ用２チャンネル１６ビットＰＣＭ方式と２０
ビット以上の大きなビット数の情報量を有する５．１チ
ャンネルのマルチチャンネル方式との間に相互の互換性
がないために、従来のステレオ用２チャンネル１６ビッ
トＰＣＭのメディアで蓄積されている膨大なソフトウェ
ア資産をそのまま継承することができないというマルチ
チャンネルのメディアの普及のためには解決されねばな
らない課題が残されていた。
【００１２】また従来の１６ビットＰＣＭでは、中域を
除く部分の帯域において、可聴限界レベル以下の冗長性
を省いて情報の圧縮に利用はしていても、それをより積
極的に利用してはいないという解決されるべき課題があ
った。
除く部分の帯域において、可聴限界レベル以下の冗長性
を省いて情報の圧縮に利用はしていても、それをより積
極的に利用してはいないという解決されるべき課題があ
った。
【００１３】
【課題を解決するための手段】大きなビット数の５．１
チャンネル信号のうちのフロント・チャンネルＰＣＭ信
号Ｌ（左），Ｒ（右）と、サラウンド・チャンネルＰＣ
Ｍ信号ＬＳ（左サラウンド），ＲＳ（右サラウンド），
Ｃ（センター），ＬＦＥ（低周波効果音）とを入力され
て、２チャンネル再生装置で再生されたときに左および
右の信号となる成分を含んだメインＰＣＭ信号Ｍとサラ
ウンド・チャンネルＰＣＭ信号Ｓ，ＬＦＥ1 とをマトリ
ックス符号化によりとり出し、サラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｓ，ＬＦＥ1 とを圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得て、メインＰＣＭ信号Ｍを帯域分解し
て周波数成分Ｍf を得て、その周波数成分Ｍf から振幅
および波形を分解して振幅データＡと波形データＷを得
て、たとえば２0 〜２19の大きさをとり得る振幅データ
Ａを２4 〜２15の範囲にダイナミック・レンジ圧縮のた
めに対数圧縮をして圧縮された振幅データＡ1 を得て、
その振幅データＡ1 からどのビットに割当てるべきかを
定めたビット割当情報Ｂを得て、対数圧縮された振幅デ
ータＡ1 と波形データＷとから原音成分Ｍf1を合成し、
この合成された原音成分Ｍf1を帯域合成してフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 （左），Ｒ2 （右）を得て、
このフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 Ｒ2 をデコー
ドしてデコードされた振幅データＡd とデコードされた
波形データＷd とを得て、振幅データＡからデコードさ
れた振幅データＡd を減算して誤差である振幅の補正成
分Ａe を得て、波形データＷからデコードされた波形デ
ータＷd を減算して誤差である波形の補正成分Ｗe を得
て、合成された原音成分Ｍf1と、拡張成分である振幅の
補正成分Ａe ，波形の補正成分Ｗe ，サラウンド圧縮デ
ータＸ，ビット割当情報Ｂを受けて、ビット割当情報Ｂ
の指示で可聴レベル以下のビットに拡張成分を割当て、
合成された原音成分Ｍf1に付加したビット合成後の原音
成分Ｍf2を得るようにこのビット合成後の原音成分Ｍf2
を帯域合成して合成後の小さなビット数のフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 （左），Ｒ1 （右）を得てエン
コードしている。デコードはエンコードの逆の処理をす
るようにしている。
チャンネル信号のうちのフロント・チャンネルＰＣＭ信
号Ｌ（左），Ｒ（右）と、サラウンド・チャンネルＰＣ
Ｍ信号ＬＳ（左サラウンド），ＲＳ（右サラウンド），
Ｃ（センター），ＬＦＥ（低周波効果音）とを入力され
て、２チャンネル再生装置で再生されたときに左および
右の信号となる成分を含んだメインＰＣＭ信号Ｍとサラ
ウンド・チャンネルＰＣＭ信号Ｓ，ＬＦＥ1 とをマトリ
ックス符号化によりとり出し、サラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｓ，ＬＦＥ1 とを圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得て、メインＰＣＭ信号Ｍを帯域分解し
て周波数成分Ｍf を得て、その周波数成分Ｍf から振幅
および波形を分解して振幅データＡと波形データＷを得
て、たとえば２0 〜２19の大きさをとり得る振幅データ
Ａを２4 〜２15の範囲にダイナミック・レンジ圧縮のた
めに対数圧縮をして圧縮された振幅データＡ1 を得て、
その振幅データＡ1 からどのビットに割当てるべきかを
定めたビット割当情報Ｂを得て、対数圧縮された振幅デ
ータＡ1 と波形データＷとから原音成分Ｍf1を合成し、
この合成された原音成分Ｍf1を帯域合成してフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 （左），Ｒ2 （右）を得て、
このフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 Ｒ2 をデコー
ドしてデコードされた振幅データＡd とデコードされた
波形データＷd とを得て、振幅データＡからデコードさ
れた振幅データＡd を減算して誤差である振幅の補正成
分Ａe を得て、波形データＷからデコードされた波形デ
ータＷd を減算して誤差である波形の補正成分Ｗe を得
て、合成された原音成分Ｍf1と、拡張成分である振幅の
補正成分Ａe ，波形の補正成分Ｗe ，サラウンド圧縮デ
ータＸ，ビット割当情報Ｂを受けて、ビット割当情報Ｂ
の指示で可聴レベル以下のビットに拡張成分を割当て、
合成された原音成分Ｍf1に付加したビット合成後の原音
成分Ｍf2を得るようにこのビット合成後の原音成分Ｍf2
を帯域合成して合成後の小さなビット数のフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 （左），Ｒ1 （右）を得てエン
コードしている。デコードはエンコードの逆の処理をす
るようにしている。
【００１４】
【作用】大きなビット数の５．１チャンネル信号のうち
のフロント・チャンネル符号Ｌ，ＲはメインＰＣＭ信号
Ｍとして原音再生がなされ、原音の可聴レベル以下のビ
ットには、拡張成分である対数圧縮による振幅の誤差が
振幅の補正成分Ａe ，波形合成による波形の誤差が波形
の補正成分Ｗe ，サラウンド圧縮データＸ，どの可聴レ
ベル以下のビットに割当てるべきかを示すビット割当情
報Ｂが含まれているから、合成後の小さなビット数のフ
ロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1を従来の２チ
ャンネル１６ビットＰＣＭ装置で再生するならば、拡張
成分は可聴レベル以下であるから何等の問題もなく再生
できる。
のフロント・チャンネル符号Ｌ，ＲはメインＰＣＭ信号
Ｍとして原音再生がなされ、原音の可聴レベル以下のビ
ットには、拡張成分である対数圧縮による振幅の誤差が
振幅の補正成分Ａe ，波形合成による波形の誤差が波形
の補正成分Ｗe ，サラウンド圧縮データＸ，どの可聴レ
ベル以下のビットに割当てるべきかを示すビット割当情
報Ｂが含まれているから、合成後の小さなビット数のフ
ロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1を従来の２チ
ャンネル１６ビットＰＣＭ装置で再生するならば、拡張
成分は可聴レベル以下であるから何等の問題もなく再生
できる。
【００１５】この合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ
信号Ｌ1 ，Ｒ1 には対数圧縮された原音と、その可聴レ
ベル以下のビットにビット割当情報Ｂと振幅の補正成分
Ａcおよび波形の補正成分Ｗe とサブチャンネルを圧縮
符号化したサラウンド圧縮データＸとが含まれているか
ら、これらのデータによってデコードするならば、５．
１チャンネル信号を、たとえば２０ビット以上のダイナ
ミック・レンジに戻して原音を再生することができる。
１６ビットの再生音を得るのであれば対数圧縮および対
数伸張が不要となるために補正成分Ａe ，Ｗe も不要と
なり簡単な構成となる。マトリックス符号を使用しない
場合には、さらに簡単な構成になる。
信号Ｌ1 ，Ｒ1 には対数圧縮された原音と、その可聴レ
ベル以下のビットにビット割当情報Ｂと振幅の補正成分
Ａcおよび波形の補正成分Ｗe とサブチャンネルを圧縮
符号化したサラウンド圧縮データＸとが含まれているか
ら、これらのデータによってデコードするならば、５．
１チャンネル信号を、たとえば２０ビット以上のダイナ
ミック・レンジに戻して原音を再生することができる。
１６ビットの再生音を得るのであれば対数圧縮および対
数伸張が不要となるために補正成分Ａe ，Ｗe も不要と
なり簡単な構成となる。マトリックス符号を使用しない
場合には、さらに簡単な構成になる。
【００１６】
【実施例】図１には本発明によるチャンネル数変換のエ
ンコードを行う装置（エンコーダ）の一実施例の回路構
成を示している。
ンコードを行う装置（エンコーダ）の一実施例の回路構
成を示している。
【００１７】マトリックス符号化器１１には５．１チャ
ンネル信号が印加されている。５．１チャンネル信号に
はフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ（左），Ｒ（右）
と、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ（左サラウ
ンド），ＲＳ（右サラウンド），Ｃ（センター），ＬＦ
Ｅ（低周波効果音）を含んでいる。フロント・チャンネ
ルＰＣＭ信号およびサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号
は、１６ビット以上の、たとえば２０ビット，４８ｋサ
ンプル／ｓの信号である。これらの信号は、たとえば５
１２サンプルを１ブロックとする単位で処理がなされ
る。そこでサンプル番号をｔで表わすと、ｔ＝０〜５１
１であり、各信号は、 Ｌ＝Ｌ[t] ， Ｒ＝Ｒ[t]， ＬＳ＝ＬＳ[t]， ＲＳ＝ＲＳ[t] Ｃ[t]， ＬＦＥ[t1] で表わされる。ここでＬＦＥ[t1]については、低周波信
号のみを表わせばよいので、他の信号よりも低いサンプ
リング・レートを用いて、他の信号に対するサンプル数
は１ブロックあたり５１２サンプルであったが、同じ１
ブロックの期間に、たとえば１６サンプルする。したが
って、ｔ1 ＝０〜１５の値をとる。
ンネル信号が印加されている。５．１チャンネル信号に
はフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ（左），Ｒ（右）
と、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ（左サラウ
ンド），ＲＳ（右サラウンド），Ｃ（センター），ＬＦ
Ｅ（低周波効果音）を含んでいる。フロント・チャンネ
ルＰＣＭ信号およびサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号
は、１６ビット以上の、たとえば２０ビット，４８ｋサ
ンプル／ｓの信号である。これらの信号は、たとえば５
１２サンプルを１ブロックとする単位で処理がなされ
る。そこでサンプル番号をｔで表わすと、ｔ＝０〜５１
１であり、各信号は、 Ｌ＝Ｌ[t] ， Ｒ＝Ｒ[t]， ＬＳ＝ＬＳ[t]， ＲＳ＝ＲＳ[t] Ｃ[t]， ＬＦＥ[t1] で表わされる。ここでＬＦＥ[t1]については、低周波信
号のみを表わせばよいので、他の信号よりも低いサンプ
リング・レートを用いて、他の信号に対するサンプル数
は１ブロックあたり５１２サンプルであったが、同じ１
ブロックの期間に、たとえば１６サンプルする。したが
って、ｔ1 ＝０〜１５の値をとる。
【００１８】マトリックス符号化器１１では、印加され
た信号をマトリックス変換して、フロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ，Ｒからはメイン２チャンネルＰＣＭ信号
Ｍを、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，ＲＳ，
ＣとＬＦＥからはサブチャンネルＰＣＭ信号ＳとＬＦＥ
1 を作成する。ここでchをチャンネル番号とすると、マ
トリックス符号化器１１より出力される各信号は、 Ｍ＝Ｍ[ch][t] Ｓ＝Ｓ[ch][t]， ＬＦＥ1 ＝ＬＦＥ1 [t1] で表わされる。
た信号をマトリックス変換して、フロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ，Ｒからはメイン２チャンネルＰＣＭ信号
Ｍを、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，ＲＳ，
ＣとＬＦＥからはサブチャンネルＰＣＭ信号ＳとＬＦＥ
1 を作成する。ここでchをチャンネル番号とすると、マ
トリックス符号化器１１より出力される各信号は、 Ｍ＝Ｍ[ch][t] Ｓ＝Ｓ[ch][t]， ＬＦＥ1 ＝ＬＦＥ1 [t1] で表わされる。
【００１９】マトリックス符号化器１１におけるマトリ
ックス変換は、効率のよい符号化とメイン２チャンネル
ＰＣＭ信号Ｍのみの再生に適するようになされ、入力さ
れた５．１チャンネル信号を各サンプルごとに線形の組
合わせにより個別の５．１チャンネル信号に変換する。
マトリックス変換により以下の利点が得られる。 1) 符号化効率の向上 2) ２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生との互換性 このうち、2)の２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生との
互換性について例をあげて説明する。たとえば次のよう
な変換で、ＬをＭ[1] に、ＲをＭ[2]に、ＬＳをＳ[1]
にＲＳをＳ[2] に、ＣをＳ[3] に変換する。
ックス変換は、効率のよい符号化とメイン２チャンネル
ＰＣＭ信号Ｍのみの再生に適するようになされ、入力さ
れた５．１チャンネル信号を各サンプルごとに線形の組
合わせにより個別の５．１チャンネル信号に変換する。
マトリックス変換により以下の利点が得られる。 1) 符号化効率の向上 2) ２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生との互換性 このうち、2)の２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生との
互換性について例をあげて説明する。たとえば次のよう
な変換で、ＬをＭ[1] に、ＲをＭ[2]に、ＬＳをＳ[1]
にＲＳをＳ[2] に、ＣをＳ[3] に変換する。
【００２０】［変換式群１］ Ｍ[1][t]＝Ｌ[t]＋Ｃ[t]＋ＬＳ[t]−ＲＳ[t] Ｍ[2][t]＝Ｒ[t]＋Ｃ[t]−ＬＳ[t]＋ＲＳ[t] Ｓ[1][t]＝Ｃ[t] Ｓ[2][t]＝ＬＳ[t] Ｓ[3][t]＝ＲＳ[t] ＬＦＥ1[t1]＝ＬＦＥ[t1]
【００２１】この、Ｍ：２チャンネル，Ｓ：３チャンネ
ルの信号は以下のようにして、もとの独立した（ディス
クリートな）５チャンネルの信号に戻すことができる。 ［変換式群２］ Ｌ[t]＝Ｍ[1][t]−Ｓ[1][t]−Ｓ[2][t]＋Ｓ[3][t] Ｒ[t]＝Ｍ[2][t]−Ｓ[1][t]＋Ｓ[2][t]−Ｓ[3][t] Ｃ[t]＝Ｓ[1][t] ＬＳ[t]＝Ｓ[2][t] ＲＳ[t]＝Ｓ[3][t] ＬＦＥ[t1]＝ＬＦＥ1 [t1]
ルの信号は以下のようにして、もとの独立した（ディス
クリートな）５チャンネルの信号に戻すことができる。 ［変換式群２］ Ｌ[t]＝Ｍ[1][t]−Ｓ[1][t]−Ｓ[2][t]＋Ｓ[3][t] Ｒ[t]＝Ｍ[2][t]−Ｓ[1][t]＋Ｓ[2][t]−Ｓ[3][t] Ｃ[t]＝Ｓ[1][t] ＬＳ[t]＝Ｓ[2][t] ＲＳ[t]＝Ｓ[3][t] ＬＦＥ[t1]＝ＬＦＥ1 [t1]
【００２２】このようにマトリックス変換した本装置の
出力を従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ装置で再生
するとＭ[1]，Ｍ[2]がＬ1 ，Ｒ1 として次のように再生
される。すなわち、 ［マトリックス変換あり］ Ｌ1[t]＝Ｌ[t]＋Ｃ[t]＋ＬＳ[t]−ＲＳ[t] Ｒ1[t]＝Ｒ[t]＋Ｃ[t]−ＬＳ[t]＋ＲＳ[t] として再生される。
出力を従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ装置で再生
するとＭ[1]，Ｍ[2]がＬ1 ，Ｒ1 として次のように再生
される。すなわち、 ［マトリックス変換あり］ Ｌ1[t]＝Ｌ[t]＋Ｃ[t]＋ＬＳ[t]−ＲＳ[t] Ｒ1[t]＝Ｒ[t]＋Ｃ[t]−ＬＳ[t]＋ＲＳ[t] として再生される。
【００２３】一方マトリックス変換がない場合には変換
式群１および２はともに ［マトリックス変換なし１］ Ｌ[t]＝Ｍ[1][t] Ｒ[t]＝Ｍ[2][t] Ｃ[t]＝Ｓ[1][t] ＬＳ[t]＝Ｓ[2][t] ＲＳ[t]＝Ｓ[3][t] ＬＦＥ[t1]＝ＬＦＥ1 [t1] となる。また、２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生の場
合には、 ［マトリックス変換なし２］ Ｌ1[t]＝Ｌ[t] Ｒ1[t]＝Ｒ[t] として再生される。
式群１および２はともに ［マトリックス変換なし１］ Ｌ[t]＝Ｍ[1][t] Ｒ[t]＝Ｍ[2][t] Ｃ[t]＝Ｓ[1][t] ＬＳ[t]＝Ｓ[2][t] ＲＳ[t]＝Ｓ[3][t] ＬＦＥ[t1]＝ＬＦＥ1 [t1] となる。また、２チャンネル１６ビットＰＣＭ再生の場
合には、 ［マトリックス変換なし２］ Ｌ1[t]＝Ｌ[t] Ｒ1[t]＝Ｒ[t] として再生される。
【００２４】これらを比較すると、［マトリックス変換
なし２］の場合は、Ｃ，ＬＳ，ＲＳの信号は２チャンネ
ル再生時には全く再生されない。［マトリックス変換あ
り］は［マトリックス変換なし２］と比べ以下の利点が
ある。 1) Ｃチャンネルの成分がＬ1 ，Ｒ1 の中央に定位して
再生される。 2) ＬＳ−ＲＳが、Ｍ[1]，Ｍ[2] に逆相で加算される
のでステレオ再生でも広がり感のある音として再生され
る。 3) Ｌ1 ，Ｒ1 がドルビー・プロロジック（Dolby Pro-
logic）のようなサラウンド・プロセッサの働きにより
逆相成分の大きい信号は後方に定位する。したがって、
主にＬＳ，ＲＳにエネルギーが集中している場合は後方
から再生され、臨場感が得られて好都合である。
なし２］の場合は、Ｃ，ＬＳ，ＲＳの信号は２チャンネ
ル再生時には全く再生されない。［マトリックス変換あ
り］は［マトリックス変換なし２］と比べ以下の利点が
ある。 1) Ｃチャンネルの成分がＬ1 ，Ｒ1 の中央に定位して
再生される。 2) ＬＳ−ＲＳが、Ｍ[1]，Ｍ[2] に逆相で加算される
のでステレオ再生でも広がり感のある音として再生され
る。 3) Ｌ1 ，Ｒ1 がドルビー・プロロジック（Dolby Pro-
logic）のようなサラウンド・プロセッサの働きにより
逆相成分の大きい信号は後方に定位する。したがって、
主にＬＳ，ＲＳにエネルギーが集中している場合は後方
から再生され、臨場感が得られて好都合である。
【００２５】どちらの場合も５．１チャンネル再生時に
は、後述のデコーダによってエンコード時とは逆のマト
リックス逆変換が施されるので、入力と同じ５．１チャ
ンネル信号が再生される。言い換えれば、［マトリック
ス変換なし２］の場合でも従来の２チャンネル１６ビッ
ト再生装置で再生する場合に再生される信号が５．１チ
ャンネル信号中のＬ，Ｒとなる以外は［マトリックス変
換あり］の場合と変わらない。したがってマトリックス
変換を省いても本発明の主な機能である５．１チャンネ
ル再生には何等支障がないからマトリックス符号化器１
１を省略することができる。
は、後述のデコーダによってエンコード時とは逆のマト
リックス逆変換が施されるので、入力と同じ５．１チャ
ンネル信号が再生される。言い換えれば、［マトリック
ス変換なし２］の場合でも従来の２チャンネル１６ビッ
ト再生装置で再生する場合に再生される信号が５．１チ
ャンネル信号中のＬ，Ｒとなる以外は［マトリックス変
換あり］の場合と変わらない。したがってマトリックス
変換を省いても本発明の主な機能である５．１チャンネ
ル再生には何等支障がないからマトリックス符号化器１
１を省略することができる。
【００２６】サラウンド・チャンネル圧縮符号化器１２
では、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦ
Ｅ1 の入力信号をオーディオ圧縮手法によって１２分の
１程度に圧縮する。このような圧縮手法としては、ドル
ビー（Dolby 社）ＡＣ３，ＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ１１１
７２．３，ＤＣＣ，ＭＤなどがあり、いずれも利用でき
る。たとえばＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ１１１７２．３の方
式を用いると、２５６ｋｂｐｓのサラウンド圧縮データ
Ｘが出力され得る。このサラウンド圧縮データＸはサラ
ウンド・チャンネル圧縮符号化器１２で圧縮されたサラ
ウンド信号であり、本装置では圧縮アルゴリズムや圧縮
されたデータのフォーマットは問わないため、ここでは
サラウンド・チャンネル圧縮符号化器１２の出力Ｘは単
なるバイナリー・データとして、Ｘ[i] で表わす。ｉは
ビット・インデックスで、たとえば２５６ｋビット／ｓ
であれば、１ブロック分の圧縮データは２５６ｋビット
／ｓ×１ブロック分の時間であり、１ブロック分の時間
は５１２サンプルを４８ｋサンプル／ｓで除したもので
あるから、２５６ｋ×５１２÷４８ｋ≒２７３０から約
２．７３ｋビットとなるので、ｉ＝０〜２７３０とな
る。
では、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦ
Ｅ1 の入力信号をオーディオ圧縮手法によって１２分の
１程度に圧縮する。このような圧縮手法としては、ドル
ビー（Dolby 社）ＡＣ３，ＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ１１１
７２．３，ＤＣＣ，ＭＤなどがあり、いずれも利用でき
る。たとえばＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ１１１７２．３の方
式を用いると、２５６ｋｂｐｓのサラウンド圧縮データ
Ｘが出力され得る。このサラウンド圧縮データＸはサラ
ウンド・チャンネル圧縮符号化器１２で圧縮されたサラ
ウンド信号であり、本装置では圧縮アルゴリズムや圧縮
されたデータのフォーマットは問わないため、ここでは
サラウンド・チャンネル圧縮符号化器１２の出力Ｘは単
なるバイナリー・データとして、Ｘ[i] で表わす。ｉは
ビット・インデックスで、たとえば２５６ｋビット／ｓ
であれば、１ブロック分の圧縮データは２５６ｋビット
／ｓ×１ブロック分の時間であり、１ブロック分の時間
は５１２サンプルを４８ｋサンプル／ｓで除したもので
あるから、２５６ｋ×５１２÷４８ｋ≒２７３０から約
２．７３ｋビットとなるので、ｉ＝０〜２７３０とな
る。
【００２７】前記の［マトリックス変換なし１および
２］の場合に、マトリックス符号化器１１を省略したと
きには、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬ
ＦＥ1としてサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，
ＲＳ，ＣおよびＬＦＥを直接サラウンド・チャンネル圧
縮符号化器１２に印加すればよい。
２］の場合に、マトリックス符号化器１１を省略したと
きには、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬ
ＦＥ1としてサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，
ＲＳ，ＣおよびＬＦＥを直接サラウンド・チャンネル圧
縮符号化器１２に印加すればよい。
【００２８】マトリックス符号化器１１からのメイン２
チャンネルＰＣＭ信号Ｍを受けた帯域分解器１３では、
時間ごとの振幅を周波数帯域ごとの成分に分解する（図
４参照）。時間の関数である入力に対して、周波数成分
を得る関数が多く知られているので、それらの内の適当
な変換を使用する。たとえば、サブバンド・フィルタ
ー，変形離散コサイン変換ＭＤＣＴ（Modified Discret
e Cosine Transform ），ＱＭＦ（Quadrature Mirror F
ilter ）のいずれか、あるいはその組み合わせを使用す
ることが可能である。
チャンネルＰＣＭ信号Ｍを受けた帯域分解器１３では、
時間ごとの振幅を周波数帯域ごとの成分に分解する（図
４参照）。時間の関数である入力に対して、周波数成分
を得る関数が多く知られているので、それらの内の適当
な変換を使用する。たとえば、サブバンド・フィルタ
ー，変形離散コサイン変換ＭＤＣＴ（Modified Discret
e Cosine Transform ），ＱＭＦ（Quadrature Mirror F
ilter ）のいずれか、あるいはその組み合わせを使用す
ることが可能である。
【００２９】たとえばＱＭＦを用いて全帯域をチャンネ
ル番号ｃｈ＝１および２において、３２の等間隔のバン
ドｆに分割する。すると、１つの帯域のサンプルは情報
を落とさずに１／３２にサブサンプルすることができ
る。たとえば、５１２サンプルを３２帯域において、そ
れぞれ１６サンプルに変換することができる。すなわ
ち、 入力 Ｍ[ch][t] ｃｈ：１〜２， ｔ：０〜５１
１ に対して周波数成分である 出力 Ｍf[ch][f][s] ｃｈ：１〜２， ｆ：０〜３
１，ｓ：０〜１５ が得られる。ここにｆは分割された帯域の番号であり、
ｓはサンプル番号である。
ル番号ｃｈ＝１および２において、３２の等間隔のバン
ドｆに分割する。すると、１つの帯域のサンプルは情報
を落とさずに１／３２にサブサンプルすることができ
る。たとえば、５１２サンプルを３２帯域において、そ
れぞれ１６サンプルに変換することができる。すなわ
ち、 入力 Ｍ[ch][t] ｃｈ：１〜２， ｔ：０〜５１
１ に対して周波数成分である 出力 Ｍf[ch][f][s] ｃｈ：１〜２， ｆ：０〜３
１，ｓ：０〜１５ が得られる。ここにｆは分割された帯域の番号であり、
ｓはサンプル番号である。
【００３０】前記の［マトリックス変換なし１および
２］の場合に、マトリックス符号化器１１を省略したと
きには、メイン２チャンネルＰＣＭ信号としてフロント
・チャンネルＰＣＭ信号ＬおよびＲを帯域分解器１３に
直接印加すればよい。
２］の場合に、マトリックス符号化器１１を省略したと
きには、メイン２チャンネルＰＣＭ信号としてフロント
・チャンネルＰＣＭ信号ＬおよびＲを帯域分解器１３に
直接印加すればよい。
【００３１】帯域分解器１３からの周波数成分Ｍf を受
けた振幅・波形分解器１４では、Ｍf[ch][f][s] を以下
のようにブロック内の周波数帯域内の最大の振幅を示す
振幅データＡと波形データＷに分解して出力する。 Ａ[ch][f]＝max（｜Ｍf[ch][f][s]｜） Ｗ[ch][f][s]＝Ｍf[ch][f][s]／Ａ[ch][f] ここで、｜Ｍf[ch][f][s]｜はＭf[ch][f][s]の絶対値を
表わし、チャンネル番号ｃｈは１〜２，ｆは０〜３１，
サンプル番号ｓは０〜１５，max は、ｓ＝０〜１５に対
する最大値をとることを意味する。
けた振幅・波形分解器１４では、Ｍf[ch][f][s] を以下
のようにブロック内の周波数帯域内の最大の振幅を示す
振幅データＡと波形データＷに分解して出力する。 Ａ[ch][f]＝max（｜Ｍf[ch][f][s]｜） Ｗ[ch][f][s]＝Ｍf[ch][f][s]／Ａ[ch][f] ここで、｜Ｍf[ch][f][s]｜はＭf[ch][f][s]の絶対値を
表わし、チャンネル番号ｃｈは１〜２，ｆは０〜３１，
サンプル番号ｓは０〜１５，max は、ｓ＝０〜１５に対
する最大値をとることを意味する。
【００３２】振幅・波形分解器１４からの最大の振幅デ
ータＡを受けた対数圧縮器１５では、２０ビットのＰＣ
Ｍ信号を１６ビットのＰＣＭ信号とするために、振幅デ
ータＡ[ch][f] を対数圧縮して Ａ1[ch][f]＝nint（exp（2/3×log（Ａ[ch][f]）） ）
×Ａ0 を振幅データＡ1 として出力する。ここで、exp（ｘ）
は指数関数，log は自然対数である。（すなわち、exp
（ log（ｘ））＝ｘ ）、また、nintは最も近い整数を
とる関数、Ａ0 は定数である。たとえば２０ビットのＰ
ＣＭ信号の場合、Ａ0 ＝４が適当で、入力１〜524287
（219 = 524288）を2/3 に対数圧縮すると、だいたい４
〜32767（215=32768）となる。たとえば、２19を対数圧
縮すると２15程度の値になり、２0 を対数圧縮すると２
2 程度の値になる。この対数圧縮器１５でnintを省略す
ることも可能であり、その場合には、その出力には小数
点以下の値も含まれ、たとえば６４ビットの浮動小数点
を示すような値も使用することができる。
ータＡを受けた対数圧縮器１５では、２０ビットのＰＣ
Ｍ信号を１６ビットのＰＣＭ信号とするために、振幅デ
ータＡ[ch][f] を対数圧縮して Ａ1[ch][f]＝nint（exp（2/3×log（Ａ[ch][f]）） ）
×Ａ0 を振幅データＡ1 として出力する。ここで、exp（ｘ）
は指数関数，log は自然対数である。（すなわち、exp
（ log（ｘ））＝ｘ ）、また、nintは最も近い整数を
とる関数、Ａ0 は定数である。たとえば２０ビットのＰ
ＣＭ信号の場合、Ａ0 ＝４が適当で、入力１〜524287
（219 = 524288）を2/3 に対数圧縮すると、だいたい４
〜32767（215=32768）となる。たとえば、２19を対数圧
縮すると２15程度の値になり、２0 を対数圧縮すると２
2 程度の値になる。この対数圧縮器１５でnintを省略す
ることも可能であり、その場合には、その出力には小数
点以下の値も含まれ、たとえば６４ビットの浮動小数点
を示すような値も使用することができる。
【００３３】デコード時にはnintによる切捨てと、後段
の処理による誤差が加わるため振幅データＡ1 は対数伸
張したとしても、完全には元の振幅データＡにはもどら
ない。このために原音と再生音に若干の差が生じるが、
これは聴感上は僅かな差であり実用上問題はない。ま
た、聴覚心理的に重要である帯域については、この誤差
は後述の振幅の補正成分Ａe により補正する。
の処理による誤差が加わるため振幅データＡ1 は対数伸
張したとしても、完全には元の振幅データＡにはもどら
ない。このために原音と再生音に若干の差が生じるが、
これは聴感上は僅かな差であり実用上問題はない。ま
た、聴覚心理的に重要である帯域については、この誤差
は後述の振幅の補正成分Ａe により補正する。
【００３４】対数圧縮器１５からの対数圧縮後の振幅デ
ータＡ1 と、振幅・波形分解器１４からの波形データＷ
とを受けた振幅・波形合成器１７では対数圧縮した振幅
と波形を再合成して、 Ｍf1[ch][f][s]＝Ａ1 [ch][f]×Ｗ[ch][f][s] を出力として得る。
ータＡ1 と、振幅・波形分解器１４からの波形データＷ
とを受けた振幅・波形合成器１７では対数圧縮した振幅
と波形を再合成して、 Ｍf1[ch][f][s]＝Ａ1 [ch][f]×Ｗ[ch][f][s] を出力として得る。
【００３５】振幅・波形分解器１４とは逆の処理によっ
て振幅・波形合成器１７からの対数圧縮して再合成した
原音成分Ｍf1を帯域合成器２３が受けて、帯域分解器１
３とは逆の処理をして帯域合成をしてフロント・チャン
ネルＰＣＭ信号Ｌ2 （左）Ｒ2 （右）を出力する。この
フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2 は後述の拡
張成分を無視するならば、後述のフロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1と同じものとなる。このフロント
・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2 を受けたローカル・
デコーダ１８では後述のデコーダを使用してデコードさ
れた振幅データＡd とデコードされた波形データＷd を
出力する。この振幅データＡd と波形データＷd は若干
の誤差（Ａe ，Ｗe ）を認めるならば、帯域分解器１３
の出力である周波数成分Ｍf を振幅・波形分解して得た
振幅データＡおよび波形データＷに同じである。対数圧
縮器１５において圧縮し、それを振幅・波形合成器１７
において合成して、帯域合成器２３で帯域合成したフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ 2 ，Ｒ 2 （１６ビット）
は、フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ（２０ビッ
ト）とは若干の誤差を生ずる。ここにいう若干の誤差
（Ａ e ，Ｗ e ）はこの対数圧縮によりビット数を減少し
たことによって生ずるものである。
て振幅・波形合成器１７からの対数圧縮して再合成した
原音成分Ｍf1を帯域合成器２３が受けて、帯域分解器１
３とは逆の処理をして帯域合成をしてフロント・チャン
ネルＰＣＭ信号Ｌ2 （左）Ｒ2 （右）を出力する。この
フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2 は後述の拡
張成分を無視するならば、後述のフロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1と同じものとなる。このフロント
・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2 を受けたローカル・
デコーダ１８では後述のデコーダを使用してデコードさ
れた振幅データＡd とデコードされた波形データＷd を
出力する。この振幅データＡd と波形データＷd は若干
の誤差（Ａe ，Ｗe ）を認めるならば、帯域分解器１３
の出力である周波数成分Ｍf を振幅・波形分解して得た
振幅データＡおよび波形データＷに同じである。対数圧
縮器１５において圧縮し、それを振幅・波形合成器１７
において合成して、帯域合成器２３で帯域合成したフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ 2 ，Ｒ 2 （１６ビット）
は、フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ（２０ビッ
ト）とは若干の誤差を生ずる。ここにいう若干の誤差
（Ａ e ，Ｗ e ）はこの対数圧縮によりビット数を減少し
たことによって生ずるものである。
【００３６】振幅・波形分解器１４から受けた２０ビッ
トの振幅データＡからローカル・デコーダ１８からのデ
コードされた２０ビットの振幅データＡd を減算器１９
において減算し、振幅の誤差を示す補正成分Ａe を出力
する。また、振幅・波形分解器１４から受けた波形デー
タＷからローカル・デコーダ１８からのデコードされた
波形データＷd を減算器２０において減算し、波形の誤
差を示す補正成分Ｗeを出力する。ローカル・デコーダ
１８は補正成分Ａe ，Ｗe を無視すれば、デコーダ側
（図２）と同じ構成をもつので、この誤差である補正成
分Ａe ，Ｗe をデコーダ側で補正すれば誤差は相殺され
る。このローカル・デコーダ１８の機能は後述の図２に
示したデコーダの機能を果すもので、図１のフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ 2 ，Ｒ 2 は図２のフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｌ 1 ，Ｒ 1 に対応し、図１の振幅デ
ータＡ d ，波形データＷ d は図２の振幅データＡ d ，波
形データＷ d に対応している。
トの振幅データＡからローカル・デコーダ１８からのデ
コードされた２０ビットの振幅データＡd を減算器１９
において減算し、振幅の誤差を示す補正成分Ａe を出力
する。また、振幅・波形分解器１４から受けた波形デー
タＷからローカル・デコーダ１８からのデコードされた
波形データＷd を減算器２０において減算し、波形の誤
差を示す補正成分Ｗeを出力する。ローカル・デコーダ
１８は補正成分Ａe ，Ｗe を無視すれば、デコーダ側
（図２）と同じ構成をもつので、この誤差である補正成
分Ａe ，Ｗe をデコーダ側で補正すれば誤差は相殺され
る。このローカル・デコーダ１８の機能は後述の図２に
示したデコーダの機能を果すもので、図１のフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ 2 ，Ｒ 2 は図２のフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｌ 1 ，Ｒ 1 に対応し、図１の振幅デ
ータＡ d ，波形データＷ d は図２の振幅データＡ d ，波
形データＷ d に対応している。
【００３７】対数圧縮器１５からの対数圧縮された振幅
データＡ1 を受けたビット割当器１６では、聴覚心理モ
デルから得られた原音成分Ｍf1の可聴レベル以下のビッ
ト（図５の斜線部）を振幅の補正成分Ａe ，波形の補正
成分Ｗe とサラウンド圧縮データＸとに割当てるための
ビット割当情報Ｂ＝Ｂ[ch][f] を出力する。
データＡ1 を受けたビット割当器１６では、聴覚心理モ
デルから得られた原音成分Ｍf1の可聴レベル以下のビッ
ト（図５の斜線部）を振幅の補正成分Ａe ，波形の補正
成分Ｗe とサラウンド圧縮データＸとに割当てるための
ビット割当情報Ｂ＝Ｂ[ch][f] を出力する。
【００３８】このビット割当器１６の機能を、さらに具
体的に図５を用いて説明すると、振幅・波形分解器１４
の出力である波形データＷ[ch][f][s]は図５に示すよう
に３２の帯域からなっているが、各サンプルは、それぞ
れ１６ビットから成り立っている。ビット割当器１６は
各帯域、各ビットを、それぞれ拡張成分と原音成分に割
当てる。ビット割当情報Ｂにより拡張成分に割当てられ
た図５の斜線を施した可聴レベル以下の成分の部分のビ
ットは、原音とは関係のないデータが入るために、再生
時にはノイズとなるが、原音より小さいレベルの信号で
あるため聴感上の劣化は実質的に生じない。
体的に図５を用いて説明すると、振幅・波形分解器１４
の出力である波形データＷ[ch][f][s]は図５に示すよう
に３２の帯域からなっているが、各サンプルは、それぞ
れ１６ビットから成り立っている。ビット割当器１６は
各帯域、各ビットを、それぞれ拡張成分と原音成分に割
当てる。ビット割当情報Ｂにより拡張成分に割当てられ
た図５の斜線を施した可聴レベル以下の成分の部分のビ
ットは、原音とは関係のないデータが入るために、再生
時にはノイズとなるが、原音より小さいレベルの信号で
あるため聴感上の劣化は実質的に生じない。
【００３９】この拡張成分には、サラウンド圧縮データ
Ｘとビット割当情報Ｂと補正成分Ａd ，Ｗd が合成され
ており、ディジタル・データとして伝送される。また拡
張成分は、単純にディジタル・データとして伝送される
だけであるから、補正成分Ａe ，Ｗe やサラウンド圧縮
データＸ以外の全くオーディオ信号と関係ないディジタ
ル・データＺを含めることもできることは言うまでもな
い。
Ｘとビット割当情報Ｂと補正成分Ａd ，Ｗd が合成され
ており、ディジタル・データとして伝送される。また拡
張成分は、単純にディジタル・データとして伝送される
だけであるから、補正成分Ａe ，Ｗe やサラウンド圧縮
データＸ以外の全くオーディオ信号と関係ないディジタ
ル・データＺを含めることもできることは言うまでもな
い。
【００４０】本装置は、マトリックス符号化器１１に入
力される大きなビット数（２０ビット）に比べて帯域合
成器２２から出力されるビット数が少ない、すなわち小
さなビット数（１６ビット）で出力されるから、補正成
分Ａe ，Ｗe を全く省かずに伝送することは不可能であ
る。しかし聴覚心理上重要な成分はＡe ，Ｗe の中でも
ごく一部であるから、その部分のみであれば伝送するこ
とが可能である。したがって、補正成分のうち重要な部
分は省かずに、元の信号のかわりに図５の斜線を施した
可聴レベル以下の部分に挿入する。この部分に挿入され
た情報は従来の１６ビット２チャンネルＰＣＭ再生装置
で再生する場合はノイズとして再生されるが、マスキン
グされる部分なので再生上支障はない。ＰＣＭ信号に戻
した場合には、この信号はノイズ・シェーピングされた
ノイズとなり、人間の耳では感知できない。
力される大きなビット数（２０ビット）に比べて帯域合
成器２２から出力されるビット数が少ない、すなわち小
さなビット数（１６ビット）で出力されるから、補正成
分Ａe ，Ｗe を全く省かずに伝送することは不可能であ
る。しかし聴覚心理上重要な成分はＡe ，Ｗe の中でも
ごく一部であるから、その部分のみであれば伝送するこ
とが可能である。したがって、補正成分のうち重要な部
分は省かずに、元の信号のかわりに図５の斜線を施した
可聴レベル以下の部分に挿入する。この部分に挿入され
た情報は従来の１６ビット２チャンネルＰＣＭ再生装置
で再生する場合はノイズとして再生されるが、マスキン
グされる部分なので再生上支障はない。ＰＣＭ信号に戻
した場合には、この信号はノイズ・シェーピングされた
ノイズとなり、人間の耳では感知できない。
【００４１】原音には常にマスクされる部分があるわけ
ではない。非常に静寂な部分では、すべての周波数成分
のレベルが低いためマスクされる部分が全くない場合が
あり得る。このような場合には以下の２つの方法で対応
できる。
ではない。非常に静寂な部分では、すべての周波数成分
のレベルが低いためマスクされる部分が全くない場合が
あり得る。このような場合には以下の２つの方法で対応
できる。
【００４２】1) 原音のダイナミック・レンジを対数圧
縮器１５で約２０％〜５０％圧縮してＰＣＭ信号として
いる。
縮器１５で約２０％〜５０％圧縮してＰＣＭ信号として
いる。
【００４３】これにより入力が１６ビットの場合、ＰＣ
Ｍ１チャンネルあたり下位の３ビット、２チャンネルで
合計６ビットの余裕が常に生じる。これは２４０ｋｂｐ
ｓに相当する。これはマルチチャンネル信号を始め各種
の情報をマルチプレックスするのに十分な伝送容量であ
る。圧縮されたダイナミック・レンジは再生時に容易に
復元できる。またダイナミック・レンジの圧縮により波
形信号はより多くのビットを使って忠実に再現されるた
め、音質が向上するという作用もある。通常の機器を使
って再生した場合はダイナミック・レンジは復元しない
が、２０％〜５０％程度の圧縮であれば廉価な装置の場
合には、むしろ聞き易い音となって好都合である。
Ｍ１チャンネルあたり下位の３ビット、２チャンネルで
合計６ビットの余裕が常に生じる。これは２４０ｋｂｐ
ｓに相当する。これはマルチチャンネル信号を始め各種
の情報をマルチプレックスするのに十分な伝送容量であ
る。圧縮されたダイナミック・レンジは再生時に容易に
復元できる。またダイナミック・レンジの圧縮により波
形信号はより多くのビットを使って忠実に再現されるた
め、音質が向上するという作用もある。通常の機器を使
って再生した場合はダイナミック・レンジは復元しない
が、２０％〜５０％程度の圧縮であれば廉価な装置の場
合には、むしろ聞き易い音となって好都合である。
【００４４】2) チャンネル間インテンシティ・ステレ
オ（国際標準化会議ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２．３用語
一覧）を併用することができる。
オ（国際標準化会議ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２．３用語
一覧）を併用することができる。
【００４５】可聴レベル以下の部分の符号化容量が少な
い場合は、チャンネル間インテンシティ・ステレオを併
用する。このチャンネル間インテンシティ・ステレオと
は、複数のチャンネルの信号を表わすのに、波形自体は
単一のものをモノラルで伝送し、チャンネル間のレベル
差のみを別途に送る方法である。たとえば、全体のレベ
ルが小さくＬＳ，ＲＳの中間に音が集中している場合、
Ｌ＋Ｒ＋Ｃ＋ＬＳ＋ＲＳをＬ，Ｒに記録する。そしてＬ
Ｓ（左サラウンド），ＲＳ（右サラウンド），Ｌ
（左），Ｒ（右），Ｃ（センター）のレベルを拡張成分
として記録する。このような方式をとることで、メイン
・チャンネルには最低でも各チャンネルの最大レベル程
度の音が記録されることになり、どれかのチャンネルに
音が存在するかぎりマスキング効果が存在することにな
る。
い場合は、チャンネル間インテンシティ・ステレオを併
用する。このチャンネル間インテンシティ・ステレオと
は、複数のチャンネルの信号を表わすのに、波形自体は
単一のものをモノラルで伝送し、チャンネル間のレベル
差のみを別途に送る方法である。たとえば、全体のレベ
ルが小さくＬＳ，ＲＳの中間に音が集中している場合、
Ｌ＋Ｒ＋Ｃ＋ＬＳ＋ＲＳをＬ，Ｒに記録する。そしてＬ
Ｓ（左サラウンド），ＲＳ（右サラウンド），Ｌ
（左），Ｒ（右），Ｃ（センター）のレベルを拡張成分
として記録する。このような方式をとることで、メイン
・チャンネルには最低でも各チャンネルの最大レベル程
度の音が記録されることになり、どれかのチャンネルに
音が存在するかぎりマスキング効果が存在することにな
る。
【００４６】２つの減算器１９，２０からの補正成分Ａ
e およびＷe は、演算誤差等を補正する成分であり、帯
域合成器２３およびローカル・デコーダ１８によってデ
コーダ側で再生される信号を予測し、補正成分Ａe ，Ｗ
e を作って符号化することにより高い精度を実現する。
本装置（図１のエンコーダ）の入力信号（マトリックス
符号化器１１への入力信号）が２０ビット／サンプルで
本装置（図１のエンコーダ）の出力信号（帯域合成器２
２の出力信号）が１６ビット／サンプルであるから、そ
の誤差成分であるこれらの補正成分をすべて送ることは
不可能である。しかし誤差の中で聴感上重要なものはそ
の一部にすぎないから、聴感上重要なものを選択するこ
とにより、１６ビットＰＣＭ信号で聴感上２０ビットＰ
ＣＭ相当の品質を実現する。振幅および波形の両方の補
正成分Ａe ，Ｗe の算出は次のようになされる。 Ａe [ch][f]＝Ａ[ch][f]−Ａd [ch][f] Ｗe [ch][f][s]＝Ｗ[ch][f][s]−Ｗd [ch][f]
e およびＷe は、演算誤差等を補正する成分であり、帯
域合成器２３およびローカル・デコーダ１８によってデ
コーダ側で再生される信号を予測し、補正成分Ａe ，Ｗ
e を作って符号化することにより高い精度を実現する。
本装置（図１のエンコーダ）の入力信号（マトリックス
符号化器１１への入力信号）が２０ビット／サンプルで
本装置（図１のエンコーダ）の出力信号（帯域合成器２
２の出力信号）が１６ビット／サンプルであるから、そ
の誤差成分であるこれらの補正成分をすべて送ることは
不可能である。しかし誤差の中で聴感上重要なものはそ
の一部にすぎないから、聴感上重要なものを選択するこ
とにより、１６ビットＰＣＭ信号で聴感上２０ビットＰ
ＣＭ相当の品質を実現する。振幅および波形の両方の補
正成分Ａe ，Ｗe の算出は次のようになされる。 Ａe [ch][f]＝Ａ[ch][f]−Ａd [ch][f] Ｗe [ch][f][s]＝Ｗ[ch][f][s]−Ｗd [ch][f]
【００４７】振幅・波形合成器１７からの原音成分
Ｍf1，減算器１９，２０からの補正成分Ａe ，Ｗe ，サ
ラウンド圧縮データＸとビット割当情報Ｂを受けてビッ
ト合成器２１ではビット割当情報Ｂ＝Ｂ[ch][f] の指示
により原音成分Ｍf1＝Ｍf1[ch][f][s]に補正成分Ａe ，
Ｗe とサラウンド圧縮データＸからなる拡張成分を組合
せて、拡張成分を含んだ原音成分Ｍf2＝Ｍf2[ch][f][s]
を１ブロックのサンプル数ｓ＝０〜５１１について合成
してビット割当情報Ｂも含めて出力する。
Ｍf1，減算器１９，２０からの補正成分Ａe ，Ｗe ，サ
ラウンド圧縮データＸとビット割当情報Ｂを受けてビッ
ト合成器２１ではビット割当情報Ｂ＝Ｂ[ch][f] の指示
により原音成分Ｍf1＝Ｍf1[ch][f][s]に補正成分Ａe ，
Ｗe とサラウンド圧縮データＸからなる拡張成分を組合
せて、拡張成分を含んだ原音成分Ｍf2＝Ｍf2[ch][f][s]
を１ブロックのサンプル数ｓ＝０〜５１１について合成
してビット割当情報Ｂも含めて出力する。
【００４８】この拡張成分を含んだ原音成分Ｍf2は帯域
合成器２２において、帯域分解器１３とは逆の操作を行
って、信号を周波数ごとの成分から、時間ごとのサンプ
ルに戻した２チャンネル１６ビットＰＣＭのフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 （左），Ｒ1 （右）を出力す
る。すなわち、本装置（エンコーダ）の入力であるマト
リックス符号化器１１に入力された大きなビット数（２
０ビット）に比べて、本装置の出力を得る帯域合成器２
２からは、小さなビット数（１６ビット）で出力され
る。このフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1 を
従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ装置に入力すれ
ば、再生が可能となる。
合成器２２において、帯域分解器１３とは逆の操作を行
って、信号を周波数ごとの成分から、時間ごとのサンプ
ルに戻した２チャンネル１６ビットＰＣＭのフロント・
チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 （左），Ｒ1 （右）を出力す
る。すなわち、本装置（エンコーダ）の入力であるマト
リックス符号化器１１に入力された大きなビット数（２
０ビット）に比べて、本装置の出力を得る帯域合成器２
２からは、小さなビット数（１６ビット）で出力され
る。このフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1 を
従来の２チャンネル１６ビットＰＣＭ装置に入力すれ
ば、再生が可能となる。
【００４９】図２には、フロント・チャンネルＰＣＭ信
号Ｌ1 ，Ｒ1 から５．１チャンネル信号を再生するため
のデコードを行う装置（デコーダ）の一実施例の回路構
成が示されている。
号Ｌ1 ，Ｒ1 から５．１チャンネル信号を再生するため
のデコードを行う装置（デコーダ）の一実施例の回路構
成が示されている。
【００５０】入力信号としては小さなビット数である１
６ビット，４８ｋサンプル／ｓのフロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1 が用いられ、図１のローカル・デ
コーダ１８として使用されるときには、フロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2が用いられる。この信号は
拡張成分を無視するならばフロント・チャンネルＰＣＭ
信号Ｌ1 ，Ｒ1 に等しい。フロント・チャンネルＰＣＭ
信号Ｌ1 ，Ｒ1 は図１の帯域分解器１３に同じ機能を有
する帯域分解器５１で帯域を分解して周波数成分Ｍdf2
を出力し、そこからビット割当情報抽出器５２において
ビット割当情報Ｂを抽出する。このビット割当情報Ｂ＝
Ｂ[ch][f]は図１のビット割当器１６の出力Ｂと同じ情
報である。
６ビット，４８ｋサンプル／ｓのフロント・チャンネル
ＰＣＭ信号Ｌ1 ，Ｒ1 が用いられ、図１のローカル・デ
コーダ１８として使用されるときには、フロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号Ｌ2 ，Ｒ2が用いられる。この信号は
拡張成分を無視するならばフロント・チャンネルＰＣＭ
信号Ｌ1 ，Ｒ1 に等しい。フロント・チャンネルＰＣＭ
信号Ｌ1 ，Ｒ1 は図１の帯域分解器１３に同じ機能を有
する帯域分解器５１で帯域を分解して周波数成分Ｍdf2
を出力し、そこからビット割当情報抽出器５２において
ビット割当情報Ｂを抽出する。このビット割当情報Ｂ＝
Ｂ[ch][f]は図１のビット割当器１６の出力Ｂと同じ情
報である。
【００５１】ビット分離器５３においてはビット割当情
報Ｂにより、周波数成分Ｍdf2 ＝Ｍdf2 [ch][f][s]から
拡張成分である振幅の補正成分Ａe ，波形の補正成分Ｗ
e ，サラウンド圧縮データＸおよび周波数成分Ｍdf1 を
分離してとり出す。ここに、周波数成分Ｍdf1 ＝Ｍ
df1[ch][f][s]は図１の原音成分Ｍf1に誤差を無視すれ
ば同じ値になる。補正成分Ａe ，Ｗe は図１の補正成分
Ａe ，Ｗe に等しく、サラウンド圧縮データＸは図１の
サラウンド圧縮データＸに同じ値を示している。
報Ｂにより、周波数成分Ｍdf2 ＝Ｍdf2 [ch][f][s]から
拡張成分である振幅の補正成分Ａe ，波形の補正成分Ｗ
e ，サラウンド圧縮データＸおよび周波数成分Ｍdf1 を
分離してとり出す。ここに、周波数成分Ｍdf1 ＝Ｍ
df1[ch][f][s]は図１の原音成分Ｍf1に誤差を無視すれ
ば同じ値になる。補正成分Ａe ，Ｗe は図１の補正成分
Ａe ，Ｗe に等しく、サラウンド圧縮データＸは図１の
サラウンド圧縮データＸに同じ値を示している。
【００５２】周波数成分Ｍdf1 を受けた振幅・波形分解
器５５は図１の振幅・波形分解器１４に同じ機能を有
し、対数圧縮されたままの１６ビットの振幅データＡd1
と波形データＷd を出力する。この波形データＷd ＝Ｗ
d [ch][f][s]は図１のローカル・デコーダ１８の出力で
ある波形データＷd として使用することができる。
器５５は図１の振幅・波形分解器１４に同じ機能を有
し、対数圧縮されたままの１６ビットの振幅データＡd1
と波形データＷd を出力する。この波形データＷd ＝Ｗ
d [ch][f][s]は図１のローカル・デコーダ１８の出力で
ある波形データＷd として使用することができる。
【００５３】対数圧縮されたままの１６ビットの振幅デ
ータＡd1は対数伸張器５６において２０ビットの振幅デ
ータＡd に対数伸張される。この振幅データＡd は図１
のローカル・デコーダ１８の出力である振幅データＡd
として使用することができる。対数伸張器５６の入力で
ある振幅データＡd1と出力である振幅データＡd の関係
は、 Ａd [ch][f]＝exp（3/2×log（Ａd1[ch][f]Ａ0 ）） となる。ここで、Ａ0 は対数圧縮器１５で使用した定数
である。
ータＡd1は対数伸張器５６において２０ビットの振幅デ
ータＡd に対数伸張される。この振幅データＡd は図１
のローカル・デコーダ１８の出力である振幅データＡd
として使用することができる。対数伸張器５６の入力で
ある振幅データＡd1と出力である振幅データＡd の関係
は、 Ａd [ch][f]＝exp（3/2×log（Ａd1[ch][f]Ａ0 ）） となる。ここで、Ａ0 は対数圧縮器１５で使用した定数
である。
【００５４】対数伸張器５６から得られた振幅データＡ
d は図１の振幅・波形分解器１４の出力である振幅デー
タＡと誤差を無視すれば同じである。その誤差は振幅・
波形分解器１４におけるnintを得るときに切り捨てられ
た整数未満の誤差と、演算誤差である。
d は図１の振幅・波形分解器１４の出力である振幅デー
タＡと誤差を無視すれば同じである。その誤差は振幅・
波形分解器１４におけるnintを得るときに切り捨てられ
た整数未満の誤差と、演算誤差である。
【００５５】対数伸張器５６からの２０ビットに対数伸
張された振幅データＡd にビット分離器５３からの振幅
の補正成分Ａe を加算器５７において加算し、２０ビッ
トの振幅データＡ＝Ａ[ch][f]を得る。すなわち、 Ａ[ch][f]＝Ａd [ch][f]＋Ａe [ch][f] によって補正された振幅データＡが再生される。この振
幅データＡは図１の振幅・波形分解器１４の出力である
振幅データＡに同じである。
張された振幅データＡd にビット分離器５３からの振幅
の補正成分Ａe を加算器５７において加算し、２０ビッ
トの振幅データＡ＝Ａ[ch][f]を得る。すなわち、 Ａ[ch][f]＝Ａd [ch][f]＋Ａe [ch][f] によって補正された振幅データＡが再生される。この振
幅データＡは図１の振幅・波形分解器１４の出力である
振幅データＡに同じである。
【００５６】振幅・波形分解器５５からの波形データＷ
d にビット分解器５３からの波形の補正成分Ｗe を加算
器５８において加算し、波形データＷd1＝Ｗd1[ch][f]
[s]を得る。すなわち、 Ｗd1[ch][f][s]＝Ｗd [ch][f][s]＋Ｗe [ch][f][s] によって補正された波形データＷd1が再生される。この
波形データＷd1は図１の振幅・波形分解器１４の出力で
ある波形データＷに同じである。この補正成分Ｗe の加
算がなければ僅かな差を生ずることになる。
d にビット分解器５３からの波形の補正成分Ｗe を加算
器５８において加算し、波形データＷd1＝Ｗd1[ch][f]
[s]を得る。すなわち、 Ｗd1[ch][f][s]＝Ｗd [ch][f][s]＋Ｗe [ch][f][s] によって補正された波形データＷd1が再生される。この
波形データＷd1は図１の振幅・波形分解器１４の出力で
ある波形データＷに同じである。この補正成分Ｗe の加
算がなければ僅かな差を生ずることになる。
【００５７】加算器５７，５８からの振幅データＡおよ
び波形データＷd1を受けた振幅・波形合成器５９は、図
１の振幅・波形合成器１７と同じ機能により、周波数成
分Ｍdfを出力する。このＭdf＝Ｍdf[ch][f][s]は、図１
の帯域分解器１３の出力である周波数成分Ｍf に誤差を
無視すれば同じとなる。
び波形データＷd1を受けた振幅・波形合成器５９は、図
１の振幅・波形合成器１７と同じ機能により、周波数成
分Ｍdfを出力する。このＭdf＝Ｍdf[ch][f][s]は、図１
の帯域分解器１３の出力である周波数成分Ｍf に誤差を
無視すれば同じとなる。
【００５８】振幅・波形合成器５９の出力である周波数
成分Ｍdfを受けた帯域合成器６０は、図１の帯域合成器
２２と同じ機能を有しており、メイン２チャンネルＰＣ
Ｍ信号Ｍd を出力する。このメイン２チャンネルＰＣＭ
信号Ｍd ＝Ｍd[ch][t]は図１のマトリックス符号化器１
１の出力であるメイン２チャンネルＰＣＭ信号Ｍに誤差
を無視すれば同じである。
成分Ｍdfを受けた帯域合成器６０は、図１の帯域合成器
２２と同じ機能を有しており、メイン２チャンネルＰＣ
Ｍ信号Ｍd を出力する。このメイン２チャンネルＰＣＭ
信号Ｍd ＝Ｍd[ch][t]は図１のマトリックス符号化器１
１の出力であるメイン２チャンネルＰＣＭ信号Ｍに誤差
を無視すれば同じである。
【００５９】ビット分離器５３からのサラウンド圧縮デ
ータＸを受けたサラウンド信号復号器５４では、サラウ
ンド圧縮データＸ[i] をデコードして、サラウンド・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｓd [1] ,Ｓd [2]，Ｓd [3] からな
るＳd とＬＦＥd1[t1]を復号する。ここで、サラウンド
・チャンネルＰＣＭ信号Ｓd およびＬＦＥd1は、圧縮お
よび伸張による聴感上は知覚できない程度の劣化を無視
するならば、図１のマトリックス符号化器１１の出力で
あるサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦＥ
1 に等しい。
ータＸを受けたサラウンド信号復号器５４では、サラウ
ンド圧縮データＸ[i] をデコードして、サラウンド・チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｓd [1] ,Ｓd [2]，Ｓd [3] からな
るＳd とＬＦＥd1[t1]を復号する。ここで、サラウンド
・チャンネルＰＣＭ信号Ｓd およびＬＦＥd1は、圧縮お
よび伸張による聴感上は知覚できない程度の劣化を無視
するならば、図１のマトリックス符号化器１１の出力で
あるサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦＥ
1 に等しい。
【００６０】帯域合成器６０からのメイン２チャンネル
ＰＣＭ信号Ｍd と、サラウンド信号復号器５４からのサ
ラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦＥd1を受
けたマトリックス復号器６１では、図１のマトリックス
符号化器１１が、たとえば変換式群１によりマトリック
ス変換を行っている場合には、それとは逆の操作すなわ
ち、変換式群２により、復号して、デコードされた５．
１チャンネル信号であり大きなビット数である２０ビッ
トのフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌd （左），Ｒd
（右）とサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳd （左
サラウンド），ＲＳd （右サラウンド），Ｃd （センタ
ー），ＬＦＥd （低周波効果音）を再生する。再生され
たこれらのＰＣＭ信号は、それぞれ図１のマトリックス
符号化器１１へ入力される各ＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ，ＬＳ，
ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥに誤差を無視すれば同じである。
ＰＣＭ信号Ｍd と、サラウンド信号復号器５４からのサ
ラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＳおよびＬＦＥd1を受
けたマトリックス復号器６１では、図１のマトリックス
符号化器１１が、たとえば変換式群１によりマトリック
ス変換を行っている場合には、それとは逆の操作すなわ
ち、変換式群２により、復号して、デコードされた５．
１チャンネル信号であり大きなビット数である２０ビッ
トのフロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌd （左），Ｒd
（右）とサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳd （左
サラウンド），ＲＳd （右サラウンド），Ｃd （センタ
ー），ＬＦＥd （低周波効果音）を再生する。再生され
たこれらのＰＣＭ信号は、それぞれ図１のマトリックス
符号化器１１へ入力される各ＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ，ＬＳ，
ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥに誤差を無視すれば同じである。
【００６１】エンコーダ側のマトリックス符号化器１１
（図１）を省略する前記の［マトリックス変換なし］の
場合には、デコーダ側の図２においてもマトリックス復
号器６１を省略して帯域合成器６０の出力であるメイン
２チャンネルＰＣＭ信号Ｍdとサラウンド信号復号器５
４の出力であるサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号
Ｓd ，ＬＦＥd1を直接出力すればよい。
（図１）を省略する前記の［マトリックス変換なし］の
場合には、デコーダ側の図２においてもマトリックス復
号器６１を省略して帯域合成器６０の出力であるメイン
２チャンネルＰＣＭ信号Ｍdとサラウンド信号復号器５
４の出力であるサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号
Ｓd ，ＬＦＥd1を直接出力すればよい。
【００６２】図１のエンコーダ側における振幅波形分解
器１４，対数圧縮器１５，振幅・波形合成器１７，帯域
合成器２３，ローカル・デコーダ１８，減算器１９およ
び２０は、たとえば大きなビット数である２０ビットの
ＰＣＭ信号をそのダイナミック・レンジを実質上犠牲に
せずに、対数圧縮して小さなビット数である１６ビット
ＰＣＭ信号とし、補正成分Ａe ，Ｗe を得て、それを図
２のデコーダ側の振幅・波形分解器５５，対数伸張器５
６，加算器５７，５８および振幅・波形合成器５９によ
って、対数伸張してたとえば大きなビット数である２０
ビットの原音を高い忠実度で再生しようとするものであ
る。
器１４，対数圧縮器１５，振幅・波形合成器１７，帯域
合成器２３，ローカル・デコーダ１８，減算器１９およ
び２０は、たとえば大きなビット数である２０ビットの
ＰＣＭ信号をそのダイナミック・レンジを実質上犠牲に
せずに、対数圧縮して小さなビット数である１６ビット
ＰＣＭ信号とし、補正成分Ａe ，Ｗe を得て、それを図
２のデコーダ側の振幅・波形分解器５５，対数伸張器５
６，加算器５７，５８および振幅・波形合成器５９によ
って、対数伸張してたとえば大きなビット数である２０
ビットの原音を高い忠実度で再生しようとするものであ
る。
【００６３】したがって、それ程の忠実度を必要とせ
ず、１６ビット程度で十分であるような装置では、エン
コーダおよびデコーダにおいてこれらの構成要素（１
４，１５，１７，２３，１８，１９，２０，５５，５
６，５７，５８，５９）を省略して２０ビットの原音の
下位のビットを削除して１６ビットのＰＣＭ信号を得る
ことができる。その場合には、図１において振幅・波形
分解器１４，対数圧縮器１５，振幅・波形合成器１７，
帯域合成器２３，ローカル・デコーダ１８，減算器１９
および２０を省略して、帯域分解器１３の出力である周
波数成分Ｍf が直接にビット割当器１６とビット合成器
２１に印加される。すなわち、ビット合成器２１には帯
域分解器１３の出力である周波数成分Ｍf とサラウンド
・チャンネル圧縮符号化器１２の出力であるサラウンド
圧縮データＸと、ビット割当器１６の出力であるビット
割当情報Ｂが印加され、２０ビットの原信号の下位のビ
ットが削除されて１６ビットのＰＣＭ信号を得ることに
なる。これに対応して、図２においては、振幅・波形分
解器５５，対数伸張器５６，加算器５７，５８および振
幅・波形合成器５９を省略してビット分離器５３の出力
である周波数成分Ｍdf1 が直接に帯域合成器６０に印加
される。このとき、ビット合成器２１（図１）には補正
成分Ａe ，Ｗe が入力されていないから、ビット分離器
５３からも補正成分Ａe ，Ｗe の出力は無い。
ず、１６ビット程度で十分であるような装置では、エン
コーダおよびデコーダにおいてこれらの構成要素（１
４，１５，１７，２３，１８，１９，２０，５５，５
６，５７，５８，５９）を省略して２０ビットの原音の
下位のビットを削除して１６ビットのＰＣＭ信号を得る
ことができる。その場合には、図１において振幅・波形
分解器１４，対数圧縮器１５，振幅・波形合成器１７，
帯域合成器２３，ローカル・デコーダ１８，減算器１９
および２０を省略して、帯域分解器１３の出力である周
波数成分Ｍf が直接にビット割当器１６とビット合成器
２１に印加される。すなわち、ビット合成器２１には帯
域分解器１３の出力である周波数成分Ｍf とサラウンド
・チャンネル圧縮符号化器１２の出力であるサラウンド
圧縮データＸと、ビット割当器１６の出力であるビット
割当情報Ｂが印加され、２０ビットの原信号の下位のビ
ットが削除されて１６ビットのＰＣＭ信号を得ることに
なる。これに対応して、図２においては、振幅・波形分
解器５５，対数伸張器５６，加算器５７，５８および振
幅・波形合成器５９を省略してビット分離器５３の出力
である周波数成分Ｍdf1 が直接に帯域合成器６０に印加
される。このとき、ビット合成器２１（図１）には補正
成分Ａe ，Ｗe が入力されていないから、ビット分離器
５３からも補正成分Ａe ，Ｗe の出力は無い。
【００６４】簡易な２チャンネルＰＣＭステレオ装置に
おいては、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，Ｒ
Ｓ，Ｃ，ＬＦＥをエンコードあるいはデコードする必要
性がない場合がある。このような場合には、サラウンド
・チャンネル圧縮符号化器１２（図１）あるいはサラウ
ンド信号復号器５４（図２）を省略すればよい。
おいては、サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号ＬＳ，Ｒ
Ｓ，Ｃ，ＬＦＥをエンコードあるいはデコードする必要
性がない場合がある。このような場合には、サラウンド
・チャンネル圧縮符号化器１２（図１）あるいはサラウ
ンド信号復号器５４（図２）を省略すればよい。
【００６５】
主な効果 1) 本発明のエンコーダ（図１）で符号化されたマルチ
チャンネル信号は完全ディジタル・ディスクリートの
５．１チャンネル・マルチチャンネル・オーディオの再
生が可能となる。 2) 本発明のエンコーダの出力は、従来の１６ビットＰ
ＣＭの再生装置で２チャンネル・ステレオとして再生が
可能である。
チャンネル信号は完全ディジタル・ディスクリートの
５．１チャンネル・マルチチャンネル・オーディオの再
生が可能となる。 2) 本発明のエンコーダの出力は、従来の１６ビットＰ
ＣＭの再生装置で２チャンネル・ステレオとして再生が
可能である。
【００６６】以上の主な効果の他に本方式には以下のよ
うな副次的効果ももっている。 副次的効果 3) 拡張情報の中にメイン情報を補完する成分をいれて
いるから、マルチチャンネル再生装置による再生品質は
聴覚心理上は２０ビット以上に向上できる。 4) マルチチャンネル再生装置による再生音のダイナミ
ック・レンジは２４ビット相当まで広げることができ
る。 5) マルチチャンネル再生装置による再生音のダイナミ
ック・レンジを広げても従来の装置によるダイナミック
・レンジは聞き易いレベルに保てる。 6) ５．１チャンネルのＰＣＭ信号のダイナミック・レ
ンジが圧縮されることにより、波形再生の忠実度は従来
のＰＣＭ機器でも向上する。 7) 2)ないし 6)に示した効果は、サラウンド・チャンネ
ルＰＣＭ信号ＬＳ，ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥとは関係のないも
のであるから、フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ
の２チャンネルのみの入力信号に対しても有効である。 8) 1)ないし 7)の機能に加えて、図１のエンコーダで符
号化されたマルチ・チャンネル符号化された信号は従来
の１６ビット２チャンネルＰＣＭ再生装置で再生される
ばかりか、従来のマトリックス符号化方式の５チャンネ
ルのサラウンド・デコーダによるならばサラウンド音の
再生が可能となる。 9) 1)ないし 8)の機能を保有したまま、オーディオ信号
とは全く関係のない（たとえば、録音時刻などの）ディ
ジタル・データを１６ビットＰＣＭ信号中に合成し、デ
コーダにおいて取り出すことができる。 したがって、
本発明の効果は極めて大きい。
うな副次的効果ももっている。 副次的効果 3) 拡張情報の中にメイン情報を補完する成分をいれて
いるから、マルチチャンネル再生装置による再生品質は
聴覚心理上は２０ビット以上に向上できる。 4) マルチチャンネル再生装置による再生音のダイナミ
ック・レンジは２４ビット相当まで広げることができ
る。 5) マルチチャンネル再生装置による再生音のダイナミ
ック・レンジを広げても従来の装置によるダイナミック
・レンジは聞き易いレベルに保てる。 6) ５．１チャンネルのＰＣＭ信号のダイナミック・レ
ンジが圧縮されることにより、波形再生の忠実度は従来
のＰＣＭ機器でも向上する。 7) 2)ないし 6)に示した効果は、サラウンド・チャンネ
ルＰＣＭ信号ＬＳ，ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥとは関係のないも
のであるから、フロント・チャンネルＰＣＭ信号Ｌ，Ｒ
の２チャンネルのみの入力信号に対しても有効である。 8) 1)ないし 7)の機能に加えて、図１のエンコーダで符
号化されたマルチ・チャンネル符号化された信号は従来
の１６ビット２チャンネルＰＣＭ再生装置で再生される
ばかりか、従来のマトリックス符号化方式の５チャンネ
ルのサラウンド・デコーダによるならばサラウンド音の
再生が可能となる。 9) 1)ないし 8)の機能を保有したまま、オーディオ信号
とは全く関係のない（たとえば、録音時刻などの）ディ
ジタル・データを１６ビットＰＣＭ信号中に合成し、デ
コーダにおいて取り出すことができる。 したがって、
本発明の効果は極めて大きい。
【図１】本発明によるエンコーダの一実施例を示す回路
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明によるデコーダの一実施例を示す回路構
成図である。
成図である。
【図３】従来の１６ビットＰＣＭのビットとレベルの関
係を示すレベル図である。
係を示すレベル図である。
【図４】従来の聴覚帯域における可聴限界を示す聴覚心
理モデル図である。
理モデル図である。
【図５】従来の可聴レベル以下のビットを示す符号成分
図である。
図である。
１１ マトリックス符号化器 １２ サラウンド・チャンネル圧縮符号化器 １３ 帯域分解器 １４ 振幅・波形分解器 １５ 対数圧縮器 １６ ビット割当器 １７ 振幅・波形合成器 １８ ローカル・デコーダ １９，２０ 減算器 ２１ ビット合成器 ２２，２３ 帯域合成器 ５１ 帯域分解器 ５２ ビット割当情報抽出器 ５３ ビット分離器 ５４ サラウンド信号復号器 ５５ 振幅・波形分解器 ５６ 対数伸張器 ５７，５８ 加算器 ５９ 振幅・波形合成器 ６０ 帯域合成器 ６１ マトリックス復号器 Ａ，Ａ1 ，Ａd ，Ａd1 振幅データ Ａe 補正成分 Ｂ ビット割当情報 Ｃ，Ｃd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｌ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌd フロント・チャンネルＰＣＭ信
号 ＬＦＥ，ＬＦＥ1 サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 ＬＳ，ＬＳd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｍ，Ｍd メイン２チャンネルＰＣＭ信号 Ｍf ，Ｍdf ，Ｍdf1 ，Ｍdf2 周波数成分 Ｍf1 原音成分 Ｒ，Ｒ1 ，Ｒ2 フロント・チャンネルＰＣＭ信号 ＲＳ，ＲＳd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｓ，Ｓd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｗ，Ｗd ，Ｗd1 波形データ Ｗe 補正成分 Ｘ サラウンド圧縮データ
号 ＬＦＥ，ＬＦＥ1 サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 ＬＳ，ＬＳd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｍ，Ｍd メイン２チャンネルＰＣＭ信号 Ｍf ，Ｍdf ，Ｍdf1 ，Ｍdf2 周波数成分 Ｍf1 原音成分 Ｒ，Ｒ1 ，Ｒ2 フロント・チャンネルＰＣＭ信号 ＲＳ，ＲＳd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｓ，Ｓd サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号 Ｗ，Ｗd ，Ｗd1 波形データ Ｗe 補正成分 Ｘ サラウンド圧縮データ
Claims (36)
- 【請求項１】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号である
左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウンド
のＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦＥ
信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャンネ
ルＰＣＭ信号を入力されて、マトリックス符号化によ
り、２チャンネル再生装置によって左の信号および右の
信号として再生可能な成分を表わすメイン２チャンネル
ＰＣＭ信号であるＭ信号と、サラウンド効果を得るため
に多チャンネル再生装置によって左サラウンドの信号，
右サラウンドの信号，センター信号および低周波効果音
として再生に使用する成分を表わすＳ信号およびＬＦＥ
1 信号であるサラウンド効果信号のうちの少なくとも１
つの信号をマトリックス処理されたサラウンド・チャン
ネルＰＣＭ信号として得るためのマトリックス符号化処
理をし（１１）、 前記Ｍ信号を対数圧縮して圧縮された振幅データＡ1 と
原音成分をあらわすＭf1信号を得るための圧縮処理をし
（１３，１４，１５，１７）、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出処理をし（２
３，１８，１９，２０）、 前記マトリックス処理されたサラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号（Ｓ，ＬＦＥ1 ）を圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮処理をし（１
２）、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮データＸとを
表わすためのビットに割当てて使用するビット割当情報
Ｂを得るためのビット割当処理をし（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記可聴レベル以下のビットに合成した前記原
音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
得るためのビット合成処理をする（２１，２２）ＰＣＭ
オーディオ信号の変換方法。 - 【請求項２】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号である
左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウンド
のＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦＥ
信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャンネ
ルＰＣＭ信号のうちの前記フロント・チャンネルＰＣＭ
信号であるＬ信号とＲ信号とからなるＭ信号を対数圧縮
して圧縮された振幅データＡ1と原音成分をあらわすＭ
f1信号を得るための圧縮処理をし（１３，１４，１５，
１７）、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出処理をし（２
３，１８，１９，２０）、 前記サラウンド・チャンネルＰＣＭ信号（ＬＳ，ＲＳ，
Ｃ，ＬＦＥ）を圧縮符号化してサラウンド圧縮データＸ
を得るためのサラウンド圧縮処理をし（１２）、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮データＸとを
表わすためのビットに割当てて使用するビット割当情報
Ｂを得るためのビット割当処理をし（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記可聴レベル以下のビットに合成した前記原
音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
得るためのビット合成処理をする（２１，２２）ＰＣＭ
オーディオ信号の変換方法。 - 【請求項３】 大きなビット数を有する多チャンネル信
号のうちのフロント・チャンネルＰＣＭ信号である左の
Ｌ信号と右のＲ信号とからなるＭ信号から対数圧縮して
圧縮された振幅データＡ1 と原音成分をあらわすＭf1信
号を得るための圧縮処理をし（１３，１４，１５，１
７）、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出処理をし（２
３，１８，１９，２０）、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）を表わすためのビットに割当てて使
用するビット割当情報Ｂを得るためのビット割当処理を
し（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）を前記可聴レベル以下の
ビットに割当てた前記原音成分をあらわすフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信
号および右のＲ1 信号を得るためのビット合成処理をす
る（２１，２２）ＰＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項４】 前記圧縮処理において、 前記Ｍ信号を多くの帯域に分解して周波数成分をあらわ
すＭf 信号を得るための帯域分解処理をし（１３）、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号を分解して前記振幅
データＡと波形データＷとを得るための振幅・波形分解
処理をし（１４）、 前記振幅データＡを対数圧縮して振幅データＡ1 を得る
ための振幅圧縮処理をし（１５）、 前記振幅データＡ1 と前記波形データＷとから前記原音
成分をあらわすＭf1信号を合成するための振幅波形合成
処理をする（１７）請求項１，２または３のＰＣＭオー
ディオ信号の変換方法。 - 【請求項５】 前記補正成分検出処理において、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成してフロン
ト・チャンネルＰＣＭ信号である前記帯域合成後の左の
Ｌ2 信号および右のＲ2 信号を得るための帯域合成処理
をし（２３）、 前記左のＬ2 信号および右のＲ2 信号をデコードしてデ
コード後の振幅データＡd と波形データＷd とを得るた
めのデコード処理をし（１８）、 前記圧縮前の振幅データＡと前記デコード後の振幅デー
タＡd とを比較してその誤差を振幅の補正成分Ａe とし
て得るための振幅比較処理をし（１９）、 前記波形データＷと前記デコード処理後の波形データＷ
d とを比較してその誤差を波形の補正成分Ｗe として得
るための波形比較処理をする（２０）請求項４のＰＣＭ
オーディオ信号の変換方法。 - 【請求項６】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号である
左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウンド
のＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦＥ
信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャンネ
ルＰＣＭ信号を入力されて、マトリックス符号化によ
り、２チャンネル再生装置によって左の信号および右の
信号として再生可能な成分を表わすメイン２チャンネル
ＰＣＭ信号であるＭ信号と、サラウンド効果を得るため
に多チャンネル再生装置によって左サラウンドの信号，
右サラウンドの信号，センター信号および低周波効果音
として再生に使用する成分を表わすＳ信号およびＬＦＥ
1 信号であるサラウンド効果信号のうちの少なくとも１
つの信号をマトリックス処理されたサラウンド・チャン
ネルＰＣＭ信号として得るためのマトリックス符号化処
理をし（１１）、 前記Ｍ信号を多くの帯域に分解して周波数成分をあらわ
すＭf信号を得るための帯域分解処理をし（１３）、 前記マトリックス処理されたサラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号（Ｓ，ＬＦＥ1 ）を圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮処理をし（１
２）、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、サラウンド圧縮データＸを表わすためのビッ
トに割当てて使用するビット割当情報Ｂを得るためのビ
ット割当処理をし（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記Ｍ信号の可聴レベル以下のビットに割当て
て原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号
である小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信
号を得るためのビット合成処理をする（２１，２２）Ｐ
ＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項７】 大きなビット数を有する多チャンネル信
号のうちの左のＬ信号，右のＲ信号を含むフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号と、左サラウンドのＬＳ信号，右サ
ラウンドのＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音
のＬＦＥ信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チ
ャンネルＰＣＭ信号とを含むサラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号のうちの前記フロント・チャンネルＰＣＭ信号
であるＬ信号とＲ信号とからなるＭ信号を多くの帯域に
分解して周波数成分をあらわすＭf 信号を得るための帯
域分解処理をし（１３）、 前記少なくとも１つのサラウンド・チャンネルＰＣＭ信
号（ＬＳ，ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥ）を圧縮符号化してサラウ
ンド圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮処理をし
（１２）、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、前記サラウンド圧縮データＸを表わすための
ビットに割当てて使用するビット割当情報Ｂを得るため
のビット割当処理をし（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記サラウンド圧縮データＸを前記Ｍ信号の下位の前
記可聴レベル以下のビットに割当てて原音成分をあらわ
すフロント・チャンネルＰＣＭ信号である小さなビット
数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を得るためのビッ
ト合成処理をする（２１，２２）ＰＣＭオーディオ信号
の変換方法。 - 【請求項８】 大きなビット数を有する多チャンネル信
号のうちの左のＬ信号と右のＲ信号を含むフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号を表わすＭ信号を多くの帯域に分解
して周波数成分をあらわすＭf 信号を得るための帯域分
解処理をし（１３）、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、任意の情報を表わすためのビットに割当てて
使用するビット割当情報Ｂを得るためのビット割当処理
をし（１６）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記任意の情報を前記Ｍ信号の下位の前記可聴レベル
以下のビットに割当てて原音成分をあらわすフロント・
チャンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1
信号および右のＲ1 信号を得るためのビット合成処理を
する（２１，２２）ＰＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項９】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号である
左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウンド
のＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦＥ
信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャンネ
ルＰＣＭ信号を入力されて、マトリックス符号化により
２チャンネル再生装置によって左の信号および右の信号
として再生可能な成分を表わすメイン２チャンネルＰＣ
Ｍ信号であるＭ信号と、サラウンド効果を得るために多
チャンネル再生装置によって左サラウンドの信号，右サ
ラウンドの信号，センター信号および低周波効果音とし
て再生に使用する成分を表わすＳ信号およびＬＦＥ1 信
号であるサラウンド効果信号のうちの少なくとも１つの
信号をマトリックス処理されたサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号として得るためのマトリックス符号化手段
（１１）と、 前記Ｍ信号を対数圧縮して圧縮された振幅データＡ1 と
原音成分をあらわすＭf1信号を得るための圧縮手段（１
３，１４，１５，１７）と、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出手段（２３，
１８，１９，２０）と、 前記マトリックス処理されたサラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号（Ｓ，ＬＦＥ1 ）を圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮手段（１２）
と、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮データＸとを
表わすためのビットに割当てて使用するビット割当情報
Ｂを得るためのビット割当手段（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記可聴レベル以下のビットに合成した前記原
音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
得るためのビット合成手段（２１，２２）とを含むＰＣ
Ｍオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１０】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウン
ドのＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦ
Ｅ信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネ
ルＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャン
ネルＰＣＭ信号のうちの前記フロント・チャンネルＰＣ
Ｍ信号であるＬ信号とＲ信号とからなるＭ信号を対数圧
縮して圧縮された振幅データＡ1 と原音成分をあらわす
Ｍf1信号を得るための圧縮手段（１３，１４，１５，１
７）と、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出手段（２３，
１８，１９，２０）と、 前記少なくとも１つのサラウンド・チャンネルＰＣＭ信
号（ＬＳ，ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥ）を圧縮符号化してサラウ
ンド圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮手段（１
２）と、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮データＸとを
表わすためのビットに割当てて使用するビット割当情報
Ｂを得るためのビット割当手段（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記可聴レベル以下のビットに合成した前記原
音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
得るためのビット合成手段（２１，２２）とを含むＰＣ
Ｍオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１１】 大きなビット数を有する多チャンネル
信号のうちのフロント・チャンネルＰＣＭ信号である左
のＬ信号と右のＲ信号とからなるＭ信号から対数圧縮し
て圧縮された振幅データＡ1 と原音成分をあらわすＭf1
信号を得るための圧縮手段（１３，１４，１５，１７）
と、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成して得た帯
域合成後のフロント・チャンネルＰＣＭ信号である帯域
合成後の左のＬ 2 信号および右のＲ 2 信号をデコードし
て前記Ｍ信号の成分と比較して、誤差である補正成分
（Ａe ，Ｗe ）を得るための補正成分検出手段（２３，
１８，１９，２０）と、 前記圧縮された振幅データＡ1 から、前記原音成分をあ
らわすＭf1信号の可聴レベル以下のビットを、前記補正
成分（Ａe ，Ｗe ）を表わすためのビットに割当てて使
用するビット割当情報Ｂを得るためのビット割当手段
（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）を前記可聴レベル以下の
ビットに割当てた前記原音成分をあらわすフロント・チ
ャンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信
号および右のＲ1 信号を得るためのビット合成手段（２
１，２２）とを含むＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１２】 前記圧縮手段が、 前記Ｍ信号を多くの帯域に分解して周波数成分をあらわ
すＭf 信号を得るための帯域分解手段（１３）と、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号を分解して前記振幅
データＡと波形データＷとを得るための振幅波形分解手
段（１４）と、 前記振幅データＡを対数圧縮して振幅データＡ1 を得る
ための振幅圧縮手段（１５）と、 前記振幅データＡ1 と前記波形データＷとから前記原音
成分をあらわすＭf1信号を合成するための振幅波形合成
手段（１７）とを含んでいる請求項９，１０または１１
のＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１３】 前記補正成分検出手段が、 前記原音成分をあらわすＭf1信号を帯域合成してフロン
ト・チャンネルＰＣＭ信号である前記帯域合成後の左の
Ｌ2 信号および右のＲ2 信号を得るための帯域合成手段
（２３）と、 前記左のＬ2 信号および右のＲ2 信号をデコードしてデ
コード後の振幅データＡd と波形データＷd とを得るた
めのデコード手段（１８）と、 前記圧縮前の振幅データＡと前記デコード後の振幅デー
タＡd とを比較してその誤差を振幅の補正成分Ａe とし
て得るための振幅比較手段（１９）と、 前記波形データＷと前記デコード処理後の波形データＷ
d とを比較してその誤差を波形の補正成分Ｗe として得
るための波形比較手段（２０）とを含んでいる請求項１
２のＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１４】 フロント・チャンネルＰＣＭ信号であ
る左のＬ信号，右のＲ信号と、サラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号である左サラウンドのＬＳ信号，右サラウン
ドのＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果音のＬＦ
Ｅ信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・チャンネ
ルＰＣＭ信号とを含む大きなビット数を有する多チャン
ネルＰＣＭ信号を入力されて、マトリックス符号化によ
り２チャンネル再生装置によって左の信号および右の信
号として再生可能な成分を表わすメイン２チャンネルＰ
ＣＭ信号であるＭ信号と、サラウンド効果を得るために
多チャンネル再生装置によって左サラウンドの信号，右
サラウンドの信号，センター信号および低周波効果音と
して再生に使用する成分を表わすＳ信号およびＬＦＥ1
信号であるサラウンド効果信号のうちの少なくとも１つ
の信号をマトリックス処理されたサラウンド・チャンネ
ルＰＣＭ信号として得るためのマトリックス符号化手段
（１１）と、 前記Ｍ信号を多くの帯域に分解して周波数成分をあらわ
すＭf信号を得るための帯域分解手段（１３）と、 前記マトリックス処理されたサラウンド・チャンネルＰ
ＣＭ信号（Ｓ，ＬＦＥ1 ）を圧縮符号化してサラウンド
圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮手段（１２）
と、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、サラウンド圧縮データＸを表わすためのビッ
トに割当てて使用するビット割当情報Ｂを得るためのビ
ット割当手段（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記補正成分（Ａe，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デ
ータＸを前記Ｍ信号の可聴レベル以下のビットに割当て
て原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号
である小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信
号を得るためのビット合成手段（２１，２２）とを含む
ＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項１５】 大きなビット数を有する多チャンネル
信号のうちの左のＬ信号，右のＲ信号を含むフロント・
チャンネルＰＣＭ信号と、左サラウンドのＬＳ信号，右
サラウンドのＲＳ信号，センターのＣ信号，低周波効果
音のＬＦＥ信号のうちの少なくとも１つのサラウンド・
チャンネルＰＣＭ信号とを含むサラウンド・チャンネル
ＰＣＭ信号のうちの前記フロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ信号とＲ信号とからなるＭ信号を多くの帯域
に分解して周波数成分をあらわすＭf 信号を得るための
帯域分解手段（１３）と、 前記少なくとも１つのサラウンド・チャンネルＰＣＭ信
号（ＬＳ，ＲＳ，Ｃ，ＬＦＥ）を圧縮符号化してサラウ
ンド圧縮データＸを得るためのサラウンド圧縮手段（１
２）と、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、前記サラウンド圧縮データＸを表わすための
ビットに割当てて使用するビット割当情報Ｂを得るため
のビット割当手段（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記サラウンド圧縮データＸを前記Ｍ信号の下位の前
記可聴レベル以下のビットに割当てて原音成分をあらわ
すフロント・チャンネルＰＣＭ信号である小さなビット
数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を得るためのビッ
ト合成手段（２１，２２）とを含むＰＣＭオーディオ信
号の変換装置。 - 【請求項１６】 大きなビット数を有する多チャンネル
信号のうちの左のＬ信号と右のＲ信号を含むフロント・
チャンネルＰＣＭ信号を表わすＭ信号を多くの帯域に分
解して周波数成分をあらわすＭf 信号を得るための帯域
分解手段（１３）と、 前記周波数成分をあらわすＭf 信号の可聴レベル以下の
ビットを、任意の情報を表わすためのビットに割当てて
使用するビット割当情報Ｂを得るためのビット割当手段
（１６）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当てられ
た前記任意の情報を前記Ｍ信号の下位の前記可聴レベル
以下のビットに割当てて原音成分をあらわすフロント・
チャンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1
信号および右のＲ1 信号を得るためのビット合成手段
（２１，２２）とを含むＰＣＭオーディオ信号の変換装
置。 - 【請求項１７】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに合成した原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1
信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成分Ｍdf1 ，
前記補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デー
タＸを得るための帯域分解ビット分離処理をし（５１，
５２，５３）、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解し対数伸張して振幅デー
タＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張処
理をし（５５，５６）、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正処理をし
（５７，５８）、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1と、前
記サラウンド圧縮データＸとから大きなビット数を有す
る多チャンネル信号のうちの左のＬd 信号，右のＲd 信
号を含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウン
ドのＬＳd 信号，右サラウンドのＲＳd 信号，センター
のＣd 信号，低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少な
くとも１つを含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号と
を振幅波形合成および復号して得るための合成マトリッ
クス復号処理をする（５４，５９，６０，６１）ＰＣＭ
オーディオ信号の変換方法。 - 【請求項１８】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに合成した原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1
信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成分Ｍdf1 ，
前記補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デー
タＸを得るための帯域分解ビット分離処理をし（５１，
５２，５３）、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解して対数伸張して振幅デ
ータＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張
処理をし（５５，５６）、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正処理をし
（５７，５８）、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1と、前
記サラウンド圧縮データＸとから多チャンネル信号のう
ちの大きなビット数の左のＬd 信号，右のＲd信号を含
むフロント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬ
Ｓd 信号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd
信号，低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも
１つを含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを振幅
波形合成および復号して得るための合成復号処理をする
（５４，５９，６０）ＰＣＭオーディオ信号の変換方
法。 - 【請求項１９】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）を可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 および前記補正成分（Ａe ，
Ｗe ）を得るための帯域分解ビット分離処理をし（５
１，５２，５３）、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解し対数伸張して振幅デー
タＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張処
理をし（５５，５６）、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正処理をし
（５７，５８）、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1から大
きなビット数を有する多チャンネル信号のうちのフロン
ト・チャンネルＰＣＭ信号である左のＬd 信号および右
のＲd 信号を振幅波形合成および復号して得るための合
成復号処理をする（５９，６０）ＰＣＭオーディオ信号
の変換方法。 - 【請求項２０】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られたサラウンド圧縮データＸを可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 およびサラウンド圧縮データＸを
得るための帯域分解ビット分離処理をし（５１，５２，
５３）、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 と前記サラウンド圧
縮データＸとから、多チャンネル信号のうちの大きなビ
ット数を有する左のＬd 信号，右のＲd 信号を含むフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信
号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd 信号，
低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも１つを
含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを帯域合成お
よび復号して得るための帯域合成マトリックス復号処理
をする（５４，６０，６１）ＰＣＭオーディオ信号の変
換方法。 - 【請求項２１】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られたサラウンド圧縮データＸを可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 およびサラウンド圧縮データＸを
得るための帯域分解ビット分離処理をし（５１，５２，
５３）、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 と前記サラウンド圧
縮データＸとから、大きなビット数を有する多チャンネ
ル信号のうちの左のＬd 信号，右のＲd 信号を含むフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信
号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd 信号，
低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも１つを
含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを帯域合成し
て得るための帯域合成復号処理をする（５４，６０）Ｐ
ＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項２２】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた任意の情報を可聴レベル以下のビットに割
当てた原音成分をあらわす小さなビット数の左のＬ1 信
号および右のＲ1 信号を含むフロント・チャンネルＰＣ
Ｍ信号を印加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづい
て前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成
分Ｍdf1 および前記任意の情報を得るための帯域分解ビ
ット分離処理をし（５１，５２，５３）、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 から、大きなビット
数を有する多チャンネル信号のうちの左のＬd 信号およ
び右のＲd 信号を含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号
を帯域合成して得るための帯域合成処理をする（６０）
ＰＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項２３】 前記帯域分解ビット分離処理におい
て、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当られた
補正成分（Ａe ，Ｗe）およびサラウンド圧縮データＸ
を可聴レベル以下のビットに割当てた原音成分をあらわ
す小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号を印加されて、多
くの帯域に分解して周波数成分をあらわすＭdf2 信号を
得るための帯域分解処理をし（５１）、 前記周波数成分をあらわすＭdf2 信号から前記ビット割
当情報Ｂを抽出するためのビット割当情報抽出処理をし
（５２）、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号および
Ｒ1 信号を前記周波数成分Ｍdf1 ，振幅補正成分Ａe ，
波形の補正成分Ｗe および前記サラウンド圧縮データＸ
を得るためのビット分離処理をする（５３）請求項１７
ないし２２のＰＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項２４】 前記分解伸張処理において、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解して振幅データＡd1と前
記波形データＷd とを得るための振幅波形分解処理をし
（５５）、 前記振幅データＡd1を対数伸張して振幅データＡd を得
るための対数伸張処理をし（５６）、 前記補正処理において、 前記振幅データＡd を前記振幅の補正成分Ａe により補
正して前記補正後の振幅データＡを得るための振幅補正
処理をし（５７）、 前記波形データＷd を前記波形の補正成分Ｗe により補
正して前記補正後の波形データＷd1を得るための波形補
正処理をする（５８）請求項１７，１８または１９のＰ
ＣＭオーディオ信号の変換方法。 - 【請求項２５】 前記合成マトリックス復号処理におい
て、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1を受け
て振幅波形合成をして合成後の周波数成分Ｍdfを得るた
めの振幅波形合成処理をし（５９）、 前記合成後の周波数成分Ｍdfを帯域合成してメイン２チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｍd を得るための帯域合成処理をし
（６０）、 前記サラウンド圧縮データＸから復号してサラウンド・
チャンネルＰＣＭ信号Ｓd ，ＬＦＥd1を得るためのサラ
ウンド信号復号処理をし（５４）、 前記メイン２チャンネルＰＣＭ信号Ｍd と前記サラウン
ド・チャンネルＰＣＭ信号Ｓd およびＬＦＥd1から左の
Ｌd 信号，右のＲd 信号を含むフロント・チャンネルＰ
ＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信号，右サラウンドの
ＲＳd 信号，センターのＣd 信号，低周波効果音のＬＦ
Ｅd 信号のうちの少なくとも１つを含むサラウンド・チ
ャンネルＰＣＭ信号を復号するためにマトリックス復号
処理をする（６１）請求項１７のＰＣＭオーディオ信号
の変換方法。 - 【請求項２６】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに合成した原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1
信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成分Ｍdf1 ，
前記補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デー
タＸを得るための帯域分解ビット分離手段（５１，５
２，５３）と、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解し対数伸張して振幅デー
タＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張手
段（５５，５６）と、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正手段（５
７，５８）と、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1と、前
記サラウンド圧縮データＸとから大きなビット数を有す
る多チャンネル信号のうちの左のＬd 信号，右のＲd 信
号を含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウン
ドのＬＳd 信号，右サラウンドのＲＳd 信号，センター
のＣd 信号，低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少な
くとも１つを含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号と
を振幅波形合成および復号して得るための合成マトリッ
クス復号手段（５４，５９，６０，６１）とを含むＰＣ
Ｍオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項２７】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに合成した原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1
信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成分Ｍdf1 ，
前記補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド圧縮デー
タＸを得るための帯域分解ビット分離手段（５１，５
２，５３）と、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解し対数伸張して振幅デー
タＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張手
段（５５，５６）と、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正手段（５
７，５８）と、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1と、前
記サラウンド圧縮データＸとから多チャンネル信号のう
ちの大きなビット数の左のＬd 信号，右のＲd信号を含
むフロント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬ
Ｓd 信号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd
信号，低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも
１つを含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを振幅
波形合成および復号して得るための合成復号手段（５
４，５９，６０）とを含むＰＣＭオーディオ信号の変換
装置。 - 【請求項２８】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）を可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 および前記補正成分（Ａe ，
Ｗe ）を得るための帯域分解ビット分離手段（５１，５
２，５３）と、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解し対数伸張して振幅デー
タＡd および波形データＷd とを得るための分解伸張手
段（５５，５６）と、 前記振幅データＡd および前記波形データＷd を前記補
正成分（Ａe ，Ｗe ）により補正して補正後の振幅デー
タＡおよび波形データＷd1を得るための補正手段（５
７，５８）と、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1から大
きなビット数を有する多チャンネル信号のうちのフロン
ト・チャンネルＰＣＭ信号である左のＬd 信号および右
のＲd 信号を振幅波形合成および復号して得るための合
成復号手段（５９，６０）とを含むＰＣＭオーディオ信
号の変換装置。 - 【請求項２９】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られたサラウンド圧縮データＸを可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 およびサラウンド圧縮データＸを
得るための帯域分解ビット分離手段（５１，５２，５
３）と、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 と前記サラウンド圧
縮データＸとから、多チャンネル信号のうちの大きなビ
ット数を有する左のＬd 信号，右のＲd 信号を含むフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信
号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd 信号，
低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも１つを
含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを帯域合成お
よび復号して得るための帯域合成マトリックス復号手段
（５４，６０，６１）とを含むＰＣＭオーディオ信号の
変換装置。 - 【請求項３０】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られたサラウンド圧縮データＸを可聴レベル以下
のビットに割当てた原音成分をあらわすフロント・チャ
ンネルＰＣＭ信号である小さなビット数の左のＬ1 信号
および右のＲ1 信号を印加されて、前記ビット割当情報
Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解
した周波数成分Ｍdf1 およびサラウンド圧縮データＸを
得るための帯域分解ビット分離手段（５１，５２，５
３）と、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 と前記サラウンド圧
縮データＸとから、大きなビット数を有する多チャンネ
ル信号のうちの左のＬd 信号，右のＲd 信号を含むフロ
ント・チャンネルＰＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信
号，右サラウンドのＲＳd 信号，センターのＣd 信号，
低周波効果音のＬＦＥd 信号のうちの少なくとも１つを
含むサラウンド・チャンネルＰＣＭ信号とを帯域合成し
て得るための帯域合成復号手段（５４，６０）とを含む
ＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項３１】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた任意の情報を可聴レベル以下のビットに割
当てた原音成分をあらわす小さなビット数の左のＬ1 信
号および右のＲ1 信号を含むフロント・チャンネルＰＣ
Ｍ信号を印加されて、前記ビット割当情報Ｂにもとづい
て前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解した周波数成
分Ｍdf1 および前記任意の情報を得るための帯域分解ビ
ット分離手段（５１，５２，５３）と、 前記帯域分解した周波数成分Ｍdf1 から、大きなビット
数を有する多チャンネル信号のうちの左のＬd 信号およ
び右のＲd 信号を含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号
を帯域合成して得るための帯域合成手段（６０）とを含
むＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項３２】 前記帯域分解ビット分離手段が、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいてビットを割当られた
補正成分（Ａe ，Ｗe）およびサラウンド圧縮データＸ
を可聴レベル以下のビットに割当てた原音成分をあらわ
す小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を
含むフロント・チャンネルＰＣＭ信号を印加されて、多
くの帯域に分解して周波数成分をあらわすＭdf2 信号を
得るための帯域分解手段（５１）と、 前記周波数成分をあらわすＭdf2 信号から前記ビット割
当情報Ｂを抽出するためのビット割当情報抽出手段（５
２）と、 前記ビット割当情報Ｂにもとづいて前記Ｌ1 信号および
Ｒ1 信号を前記周波数成分Ｍdf1 ，振幅補正成分Ａe ，
波形の補正成分Ｗe および前記サラウンド圧縮データＸ
を得るためのビット分離手段（５３）とを含んでいる請
求項２６ないし３１のＰＣＭオーディオ信号の変換装
置。 - 【請求項３３】 前記分解伸張手段が、 前記原音成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信
号であるＬ1 信号およびＲ1 信号を帯域分解して得られ
た前記周波数成分Ｍdf1 を分解して振幅データＡd1と前
記波形データＷd とを得るための振幅波形分解手段（５
５）と、 前記振幅データＡd1を対数伸張して振幅データＡd を得
るための対数伸張手段（５６）とを含み、 前記補正手段が、 前記振幅データＡd を前記振幅の補正成分Ａe により補
正して前記補正後の振幅データＡを得るための振幅補正
手段（５７）と、 前記波形データＷd を前記波形の補正成分Ｗe により補
正して前記補正後の波形データＷd1を得るための波形補
正手段（５８）とを含んでいる請求項２６，２７または
２８のＰＣＭオーディオ信号の変換装置。 - 【請求項３４】 前記合成マトリックス復号手段が、 前記補正後の振幅データＡおよび波形データＷd1を受け
て振幅波形合成をして合成後の周波数成分Ｍdfを得るた
めの振幅波形合成手段（５９）と、 前記合成後の周波数成分Ｍdfを帯域合成してメイン２チ
ャンネルＰＣＭ信号Ｍd を得るための帯域合成手段（６
０）と、 前記サラウンド圧縮データＸから復号してサラウンド・
チャンネルＰＣＭ信号Ｓd ，ＬＦＥd1を得るためのサラ
ウンド信号復号手段（５４）と、 前記メイン２チャンネルＰＣＭ信号Ｍd と前記サラウン
ド・チャンネルＰＣＭ信号Ｓd およびＬＦＥd1から左の
Ｌd 信号，右のＲd 信号を含むフロント・チャンネルＰ
ＣＭ信号と左サラウンドのＬＳd 信号，右サラウンドの
ＲＳd 信号，センターのＣd 信号，低周波効果音のＬＦ
Ｅd 信号のうちの少なくとも１つを含むサラウンド・チ
ャンネルＰＣＭ信号を復号するためにマトリックス復号
手段（６１）とを含む請求項２６のＰＣＭオーディオ信
号の変換装置。 - 【請求項３５】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに割当てた原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を振幅データＡ
d1と出力すべき波形データＷd とに分解する分解処理を
し（５１，５３，５５）、 前記振幅データＡd1を対数伸張して振幅データＡd を出
力するための伸張処理をする（５６）ＰＣＭオーディオ
信号の変換方法。 - 【請求項３６】 ビット割当情報Ｂにもとづいてビット
を割当られた補正成分（Ａe ，Ｗe ）およびサラウンド
圧縮データＸを可聴レベル以下のビットに割当てた原音
成分をあらわすフロント・チャンネルＰＣＭ信号である
小さなビット数の左のＬ1 信号および右のＲ1 信号を印
加されて、前記Ｌ1 信号およびＲ1 信号を振幅データＡ
d1と出力すべき波形データＷd とに分解する分解手段
（５１，５３，５５）と、 前記振幅データＡd1を対数伸張して振幅データＡd を出
力するための伸張手段（５６）とを含むＰＣＭオーディ
オ信号の変換装置。
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| JP6029109A JP2852862B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | Ｐｃｍオーディオ信号の変換方法と装置 |
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| JP6029109A JP2852862B2 (ja) | 1994-02-01 | 1994-02-01 | Ｐｃｍオーディオ信号の変換方法と装置 |
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|---|---|
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