JP3540435B2 - Pseudo stereo conversion method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、モノラルの音声信号を疑似ステレオ化する方法及び装置に関し、テレビジョン放送及びラジオ放送の受信機、ビデオテープ、オーディオテープ、及びコンパクトディスクなどを再生するオーディオ機器などに利用される。なお、本明細書において、音声信号とは、映像信号に対する語句であって、いわゆる音声のみならず音楽や自然音など全ての音の信号又はデータを含む概念で用いられる。
【0002】
【従来の技術】
近年のオーディオ・ビジュアルの世界において、テレビ画面の大型化、音声のステレオ化、サラウンドシステムの採用などによって、より豊かな臨場感と迫力を生み出すような工夫がなされている。しかしながら、オーディオソフト、ビジュアルソフト、その他の各種音源が必ずしもマルチチャネルで供給されるものではなく、現状ではむしろモノラルの音源であることの方が多い。そのため、モノラルの音源、つまりモノラルの音声信号の再生の音場に臨場感を与えるために、モノラルの音声信号の疑似ステレオ化が注目されている。
【0003】
通常、疑似ステレオ化は、モノラルの音声信号から相関の小さい2つの音声信号を作成することにより行われる。そのための従来の方法として、位相制御による方法、櫛形フィルタを用いる方法などがある。
【0004】
前者の方法では、元の音声信号に対して位相のずれた音声信号を作成し、それら互いに位相のずれた2つの音声信号を左右のスピーカーから再生する。また後者の方法では、モノラルの音声信号を通過周波数帯域の互いに異なる2つのフィルタを通過させ、周波数帯域によって分別された2つの音声信号を左右のスピーカーから再生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の方法では、左右の音声信号の相関を余り小さくすることができないため充分な拡がり感が得られず、また、逆位相感によって音が耳についたりするような不自然さがあるという問題がある。
【0006】
後者の方法では、元の音声信号に対して周波数特性が大きく変化し、例えば同一の楽器が音程によって左右に別れて聞こえることとなり、音像の極端な移動が生じてしまって自然な再生音が得られないという問題がある。
【0007】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、充分な拡がり感を得ることが可能であり、しかも自然な再生音を得ることのできる疑似ステレオ化方法及び装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る方法は、モノラルの音声信号を疑似ステレオ化する方法であって、前記音声信号の周波数を、1/fゆらぎにより変化させ、元の前記音声信号と周波数を変化させた音声信号とを互いに別のチャネルの音声信号として用いる方法である。
【0009】
請求項2の発明に係る装置は、前記モノラルの音声信号を周波数領域に変換するフーリエ変換手段と、周波数領域に変換された音声信号の周波数を1/fゆらぎにより変化するようにシフトさせる周波数シフト手段と、シフトされた音声信号を時間領域に変換する逆フーリエ変換手段と、を有してなる。
【0010】
請求項3の発明に係る装置は、アナログ信号であるモノラルの音声信号を疑似ステレオ化する装置であって、前記モノラルの音声信号を所定のサンプリング周波数Fsでサンプリングしてディジタル信号の音声データに変換するAD変換手段と、前記音声データを、前記サンプリング周波数Fsを中心として1/fゆらぎにより変化するゆらぎ周波数Ffによってアナログ信号である音声信号に変換する第1のDA変換手段と、前記音声データを、前記サンプリング周波数Fsによってアナログ信号である音声信号に変換する第2のDA変換手段と、を有してなる。
【0011】
【作用】
本発明の原理を図1に基づいて説明すると、モノラルの音声信号MSを、周波数シフト手段Aによって、周波数が1/fゆらぎにより変化するように変化させ、それを第1チャネルの音声信号S2Rとする。第2チャネルの音声信号S2Lは、元の音声信号MSを用いる。その場合に、必要に応じて遅延手段Bによって周波数シフト手段Aの処理による信号遅れと同じだけ音声信号S2Lを遅延させ、第1チャネルと第2チャネルの音声信号S2R,S2Lが同時に再生されるように同期をとる。
【0012】
第1チャネル及び第2チャネルの音声信号S2R,S2Lを、例えば左右に配置したスピーカによって再生することにより、左右の再生音は互いに相関が小さいので、聴取者は拡がり感を得ることができる。周波数が1/fゆらぎにより変化し自然な拡がり感が得られる。
【0013】
なお、1/fゆらぎによる変化とは、音の振幅、周波数などのエネルギーが大きいときには変動(ゆらぎ)の周波数が小さくなるように制御パラメータが変化することである。
【0014】
【実施例】
図2は本発明の第1実施例に係る疑似ステレオ装置1のブロック図、図3は音声データDaを区間SC毎に切り出す様子を示す図、図4は音声データDfのシフトの様子を示す図である。
【0015】
図2において、疑似ステレオ装置1は、音声入力端子Ta、AD変換部11、切出し部12、FFT(高速フーリエ変換)部13、周波数シフト部14、IFFT(逆高速フーリエ変換)部15、遅延部16、DA変換部17R,17L、パワー増幅部18R,18L、及びスピーカSPR,SPLから構成されている。
【0016】
AD変換部11は、音声入力端子Taに入力されたアナログ信号であるモノラルの音声信号S1を、サンプリングクロックCLK1に合わせてデジタル信号である音声データDaに変換する。サンプリング周波数Fsは例えば44.1KHzである。
【0017】
切出し部12は、図3に示すように、音声データDaを窓関数によって切り出して一定の時間幅の区間SC毎の音声データDaとするものである。窓関数として、例えばハニング窓が使用される。区間SCは、例えば1つの区間SCに500個の音声データDaが含まれるように設定する。その場合には、1つの区間SCの時間幅は、約11.3msec(=500/44100)となる。
【0018】
FFT部13は、各区間SCの音声データDaに対して高速フーリエ変換を行い、時間領域の音声データDaを周波数領域の音声データDfに変換する。
周波数シフト部14は、周波数領域の音声データDfを1/fゆらぎにより変化するようにシフトさせる。周波数シフト部14には、メモリ31a,31b、シフト処理部32、及び1/fゆらぎ発生部33が設けられている。FFT部13から出力される1つの区間SC分の音声データDfは、メモリ31aに格納される。メモリ31aに格納された音声データDfは、区間SC毎に、シフト処理部32により1/fゆらぎに応じて決定される周波数だけシフトされ、シフト後の音声データDfsはメモリ31bに格納される。メモリ31a内の音声データDfはシフト処理が行われる毎に消去される。
【0019】
シフト処理部32における1つの区間SCの音声データDfに対するシフトは、シフト前の音声データDfの周波数をfとすると、シフト後の音声データDfsの周波数Fは、対数グラフ上に表すことを考慮に入れて次の(1)式で表される。
【0020】
log(F)=log(f×p) ……(1)
ここで、pはシフト量及びシフト方向を定める定数であり、定数pが1よりも大きい場合には高域側へ、1よりも小さい場合には低域側へ、それぞれシフトする。定数pは、1/fゆらぎ発生部33によって決定される。但し、1/fゆらぎ発生部33の発生するゆらぎは近似的なものでよい。
【0021】
図4に示すように、横軸をログスケール(対数目盛)とした対数グラフ上に音声データDf,Dfsを表すと、シフト後の音声データDfsは、元の音声データDfをその形状を維持した状態でプラス側又はマイナス側へシフト量Qsだけ平行移動したものとなる。対数グラフ上でのシフト量QsはLog(p)である。このようにログスケールでのシフトを行うことによって、後述するIFFT部15によって時間領域に逆変換された後の音声データDaRは、元の音声データDaに対して音程のみが変化し音色及び音圧は変化しない。
【0022】
IFFT部15は、メモリ31bから読み出された音声データDfsを逆フーリエ変換し、時間領域の音声データDaRに戻す。
遅延部16は、AD変換部11から出力される音声データDaを、切出し部12からIFFT部15までの各部での処理時間の合計と同じ時間だけ遅延させ、音声データDaRとの同期をとる。
【0023】
DA変換部17R,17Lは、サンプリングクロックCLK1と同じ周期で出力される音声データDaR,DaLをDA変換し、アナログ信号である音声信号S2R,S2Lに変換する。
【0024】
パワー増幅部18R,18Lは、音声信号S2R,S2Lを増幅して右側及び左側のスピーカSPR,SPLをそれぞれ駆動する。これによって、右側のスピーカSPRからは、元の音声信号S1の周波数を1/fゆらぎにより変化させた音声信号S2Rが再生され、左側のスピーカSPLからは、元の音声信号S1と同じ音声信号S2Lが再生される。つまり、元の音声信号S2Lと周波数を変化させた音声信号S2Rとが、2つのスピーカSPR,SPLから再生される。元の音声信号S2Lと周波数を変化させた音声信号S2Rとは相関が小さいので、聴取者には充分に拡がりのあるステレオ感が得られるとともに、周波数を変化させた右側の音声信号S2Rは音色及び音圧が変化しないので聴取者に違和感がなく、自然な拡がり感が得られる。また、位相制御による方法のような逆位相感による不自然さがなく、櫛型フィルタを用いた場合のように周波数特性の変化がなく、音像の定位が良好である。定数pが1/fゆらぎにより変化し、周波数のシフト量Qsが1/fゆらぎによって可変されるので、極めて自然な拡がり感が得られる。
【0025】
上述の実施例において、切出し部12、FFT部13、シフト処理部32、IFFT部15、遅延部16などは、例えばDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)を用いて実現することができる。メモリ31a,31bは、DSPに内蔵されたメモリ領域を使用してもよいし、外部に接続したメモリを使用してもよい。
【0026】
上述の実施例においては、アナログ信号である音声信号S1を入力するようにしたが、例えばDATなどのデジタル機器から出力されるデジタル信号を入力するときはAD変換部11は不要である。周波数シフト部14は種々の構成とすることができる。遅延部16によって音声データDaを遅延させ、左右の音声信号S2R,S2Lが同時に再生されるようにしたが、適当な時間だけずれるようにしてもよい。また、遅延部16を省略することも可能である。区間SCの時間幅は適当な値に設定することができる。
【0027】
次に、本発明の第2実施例を説明する。図5は本発明の第2実施例に係る疑似ステレオ装置1aのブロック図である。
図5において、疑似ステレオ装置1aは、AD変換部21、メモリ22R,22L、DA変換部23R,23L、パワー増幅部24R,24L、スピーカSPR,SPL、ゆらぎクロック発生部41、及び1/fゆらぎ発生部42から構成されている。
【0028】
AD変換部21は、音声入力端子Taに入力されたアナログ信号であるモノラルの音声信号S1を、サンプリングクロックCLK1に合わせてデジタル信号である音声データDaに変換する。サンプリング周波数Fsは例えば44.1KHzである。
【0029】
AD変換部21から出力される音声データDaは2つのメモリ22R,22Lに格納される。一方のメモリ22Rからは、サンプリング周波数Fsを中心周波数として1/fゆらぎにより変化するゆらぎクロックCLKfによって音声データDaが読み出され、それがDA変換部23Rによってアナログ信号である音声信号S2Rに変換される。
【0030】
ゆらぎクロック発生部41は、1/fゆらぎ発生部42からのゆらぎ信号S3に基づいて、サンプリング周波数Fsを中心として1/fゆらぎにより変化する周波数FfのゆらぎクロックCLKfを生成する。ゆらぎ周波数Ffは、例えば43.8〜44.4KHzの範囲内で変化する。ゆらぎ周波数Ffの範囲は図示しない設定部によって、違和感のないような種々の値に設定可能である。これによって、音声信号S2Rは、元の音声信号S1の周波数が1/fゆらぎにより変化したものとなる。
【0031】
他方のメモリ22Lからは、サンプリング周波数FsのクロックCLKsによって音声データDaが読み出され、それがDA変換部23Lによってアナログ信号である音声信号S2Lに変換される。
【0032】
パワー増幅部24R,24Lは、音声信号S2R,S2Lを増幅して右側及び左側のスピーカSPR,SPLをそれぞれ駆動する。これによって、右側のスピーカSPRからは、元の音声信号S1の周波数を1/fゆらぎにより変化させた音声信号S2Rが再生され、左側のスピーカSPLからは、元の音声信号S1と同じ周波数の音声信号S2Lが再生される。
【0033】
したがって、第1実施例と同様に、聴取者は充分に拡がりのあるステレオ感を得ることができるとともに、周波数をシフトさせた右側の音声信号S2Rは音色及び音圧が変化しないので聴取者に違和感がなく、自然な拡がり感が得られる。周波数が1/fゆらぎによって変化するので、聴取者にとって心地よく極めて自然な拡がり感が得られる。また、第2実施例の疑似ステレオ装置1aは構成が簡単であり、低コストである。左右両チャネルの信号処理に要する時間は互いに同一であるから、遅延回路を設けなくても音声信号S2R,S2Lが同時に再生される。
【0034】
上述の実施例においては、音声信号S2R,S2Lを左右のスピーカSPR,SPLによって再生したが、音声信号S2R,S2Lをサラウンドシステムのリア側の音声信号に加えて再生してもよい。サンプリング周波数Fs、ゆらぎ周波数Ffの範囲、AD変換のビット数などは種々変更することができる。その他、疑似ステレオ装置1,1aの全体又は各部の構成、処理内容、処理順序、処理タイミングなどは、本発明の主旨に沿って種々変更することができる。
【0035】
【発明の効果】
請求項1乃至請求項3の発明によると、充分な拡がり感を得ることが可能であり、しかも自然な再生音を得ることのできる疑似ステレオ化方法及び装置を提供することができる。
【0036】
請求項3の発明によると、構成が簡単であり低コストである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための図である。
【図2】本発明に係る第1実施例の疑似ステレオ装置のブロック図である。
【図3】音声データDaを区間毎に切り出す様子を示す図である。
【図4】音声データDfのシフトの様子を示す図である。
【図5】本発明の第2実施例に係る疑似ステレオ装置のブロック図である。
【符号の説明】
1,1a 疑似ステレオ装置(疑似ステレオ化装置)
12 切出し部(切出し手段)
13 FFT部(フーリエ変換手段)
14 周波数シフト部(周波数シフト手段)
15 IFFT部(逆フーリエ変換手段)
21 AD変換部(AD変換手段)
23R DA変換部(第1のDA変換手段)
23L DA変換部(第2のDA変換手段)
A 周波数シフト手段
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method and an apparatus for converting a monaural audio signal into pseudo-stereo, and is used for a television broadcast and a radio broadcast receiver, an audio device for reproducing a video tape, an audio tape, a compact disc, and the like. In this specification, an audio signal is a phrase for a video signal, and is used in a concept that includes not only so-called audio but also all sound signals or data such as music and natural sounds.
[0002]
[Prior art]
In the audio-visual world of recent years, the television screen has been enlarged, stereophonic sound has been adopted, and a surround system has been adopted to create richer realism and power. However, audio software, visual software, and various other sound sources are not always supplied in a multi-channel manner, and are often monaural sound sources at present. Therefore, in order to give a sense of presence to a monaural sound source, that is, a sound field for reproducing a monaural audio signal, attention has been paid to pseudo-stereo conversion of a monaural audio signal.
[0003]
Normally, pseudo-stereo conversion is performed by creating two audio signals having a small correlation from a monaural audio signal. Conventional methods for this purpose include a method using phase control and a method using a comb filter.
[0004]
In the former method, an audio signal whose phase is shifted from the original audio signal is created, and the two audio signals whose phases are shifted from each other are reproduced from the left and right speakers. In the latter method, a monaural audio signal is passed through two filters having different passing frequency bands, and the two audio signals separated by the frequency band are reproduced from left and right speakers.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former method, the correlation between the left and right audio signals cannot be reduced so much that a sufficient spreading feeling cannot be obtained, and there is an unnaturalness such that the sound comes to the ear due to a sense of antiphase. There's a problem.
[0006]
In the latter method, the frequency characteristics change greatly with respect to the original audio signal.For example, the same musical instrument can be heard left and right separately according to the pitch, resulting in extreme movement of the sound image and natural reproduction sound. There is a problem that can not be.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a pseudo-stereo conversion method and apparatus capable of obtaining a sufficient spread feeling and obtaining a natural reproduced sound. I do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method according to the first aspect of the present invention is a method of converting a monaural audio signal into pseudo-stereo, wherein the frequency of the audio signal is changed by 1 / f fluctuation to change the frequency from the original audio signal. In this method, an audio signal is used as an audio signal of another channel.
[0009]
An apparatus according to claim 2, wherein the Fourier transform means for converting the monaural audio signal into a frequency domain, and a frequency shift means for shifting the frequency of the audio signal converted into the frequency domain so as to be changed by 1 / f fluctuation. Means and inverse Fourier transform means for converting the shifted audio signal into the time domain.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for converting a monaural audio signal, which is an analog signal, into pseudo stereo, wherein the monaural audio signal is sampled at a predetermined sampling frequency Fs and converted into digital signal audio data. A / D conversion means for converting the audio data into an audio signal which is an analog signal at a fluctuation frequency Ff which varies with 1 / f fluctuation around the sampling frequency Fs. And a second DA converter for converting an audio signal which is an analog signal by the sampling frequency Fs.
[0011]
[Action]
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. 1. A monaural audio signal MS is changed by a frequency shift means A so that the frequency changes by 1 / f fluctuation, and is changed to a first channel audio signal S2R. I do. The original audio signal MS is used as the audio signal S2L of the second channel. In that case, if necessary, the audio signal S2L is delayed by the delay means B by the same amount as the signal delay caused by the processing of the frequency shift means A, so that the audio signals S2R and S2L of the first and second channels are reproduced simultaneously. Synchronize with.
[0012]
By reproducing the audio signals S2R and S2L of the first channel and the second channel using, for example, left and right speakers, the left and right reproduced sounds have a small correlation with each other, so that the listener can obtain a feeling of expansion. The frequency changes due to the 1 / f fluctuation, and a natural spreading feeling is obtained.
[0013]
The change due to the 1 / f fluctuation means that when the energy such as the amplitude and frequency of the sound is large, the control parameter changes so that the frequency of the fluctuation (fluctuation) becomes small.
[0014]
【Example】
FIG. 2 is a block diagram of the pseudo-stereo device 1 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a state where audio data Da is cut out for each section SC, and FIG. 4 is a diagram showing a state of shifting audio data Df. It is.
[0015]
In FIG. 2, the pseudo stereo apparatus 1 includes an audio input terminal Ta, an AD conversion unit 11, a cutout unit 12, an FFT (fast Fourier transform) unit 13, a frequency shift unit 14, an IFFT (inverse fast Fourier transform) unit 15, and a delay unit. 16, D / A converters 17R and 17L, power amplifiers 18R and 18L, and speakers SPR and SPL.
[0016]
The AD converter 11 converts the monaural audio signal S1 that is an analog signal input to the audio input terminal Ta into audio data Da that is a digital signal in accordance with the sampling clock CLK1. The sampling frequency Fs is, for example, 44.1 KHz.
[0017]
As shown in FIG. 3, the cutout unit 12 cuts out the audio data Da by a window function and generates audio data Da for each section SC having a fixed time width. As the window function, for example, a Hanning window is used. The section SC is set so that, for example, one section SC includes 500 pieces of audio data Da. In that case, the time width of one section SC is about 11.3 msec (= 500/44100).
[0018]
The FFT unit 13 performs a fast Fourier transform on the audio data Da of each section SC, and converts the audio data Da in the time domain into the audio data Df in the frequency domain.
The frequency shift unit 14 shifts the audio data Df in the frequency domain so as to change by 1 / f fluctuation. The frequency shift unit 14 includes memories 31a and 31b, a shift processing unit 32, and a 1 / f fluctuation generating unit 33. The audio data Df for one section SC output from the FFT unit 13 is stored in the memory 31a. The audio data Df stored in the memory 31a is shifted by a frequency determined according to 1 / f fluctuation by the shift processing unit 32 for each section SC, and the shifted audio data Dfs is stored in the memory 31b. The audio data Df in the memory 31a is deleted every time the shift processing is performed.
[0019]
The shift of the audio data Df in one section SC in the shift processing unit 32 is performed by considering that the frequency F of the audio data Dfs after the shift is represented on a logarithmic graph, where f is the frequency of the audio data Df before the shift. And is expressed by the following equation (1).
[0020]
log (F) = log (f × p) (1)
Here, p is a constant that determines the shift amount and the shift direction. When the constant p is larger than 1, the shift is performed to the high frequency side, and when the constant p is smaller than 1, the shift is performed to the low frequency side. The constant p is determined by the 1 / f fluctuation generator 33. However, the fluctuation generated by the 1 / f fluctuation generating section 33 may be approximate.
[0021]
As shown in FIG. 4, when the audio data Df and Dfs are represented on a logarithmic graph with the logarithmic scale (logarithmic scale) on the horizontal axis, the shifted audio data Dfs maintains the original audio data Df in its shape. In this state, it is translated in the plus or minus direction by the shift amount Qs. The shift amount Qs on the logarithmic graph is Log (p). By performing the shift on the log scale in this manner, the audio data DaR after being inversely transformed into the time domain by the IFFT unit 15 described later, only the pitch changes with respect to the original audio data Da, and the timbre and the sound pressure are changed. Does not change.
[0022]
The IFFT unit 15 performs inverse Fourier transform on the audio data Dfs read from the memory 31b, and returns the audio data Dfs to the audio data DaR in the time domain.
The delay unit 16 delays the audio data Da output from the AD conversion unit 11 by the same time as the total processing time in each unit from the extraction unit 12 to the IFFT unit 15, and synchronizes with the audio data DaR.
[0023]
The DA converters 17R and 17L perform DA conversion on the audio data DaR and DaL output at the same cycle as the sampling clock CLK1, and convert them into audio signals S2R and S2L, which are analog signals.
[0024]
The power amplifiers 18R and 18L amplify the audio signals S2R and S2L and drive the right and left speakers SPR and SPL, respectively. As a result, an audio signal S2R in which the frequency of the original audio signal S1 is changed by 1 / f fluctuation is reproduced from the right speaker SPR, and the same audio signal S2L as the original audio signal S1 is reproduced from the left speaker SPL. Is played. That is, the original audio signal S2L and the audio signal S2R whose frequency has been changed are reproduced from the two speakers SPR and SPL. Since the original audio signal S2L and the frequency-changed audio signal S2R have a small correlation, the listener can obtain a sufficiently wide stereo feeling, and the right-side audio signal S2R whose frequency has been changed has a timbre and Since the sound pressure does not change, there is no sense of incongruity in the listener, and a natural spreading feeling can be obtained. Also, there is no unnaturalness due to the sense of anti-phase as in the method using phase control, there is no change in the frequency characteristics as in the case of using a comb filter, and the sound image is well localized. Since the constant p changes due to the 1 / f fluctuation, and the frequency shift amount Qs is varied according to the 1 / f fluctuation, an extremely natural spreading feeling can be obtained.
[0025]
In the above-described embodiment, the clipping unit 12, the FFT unit 13, the shift processing unit 32, the IFFT unit 15, the delay unit 16, and the like can be realized using, for example, a DSP (Digital Signal Processor). As the memories 31a and 31b, a memory area built in the DSP may be used, or an externally connected memory may be used.
[0026]
In the above-described embodiment, the audio signal S1 which is an analog signal is input. However, when a digital signal output from a digital device such as a DAT is input, the AD converter 11 is unnecessary. The frequency shift unit 14 can have various configurations. Although the audio data Da is delayed by the delay unit 16 so that the left and right audio signals S2R and S2L are simultaneously reproduced, the audio data Da may be shifted by an appropriate time. Further, the delay unit 16 can be omitted. The time width of the section SC can be set to an appropriate value.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram of a pseudo stereo apparatus 1a according to a second embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the pseudo stereo apparatus 1a includes an AD converter 21, memories 22R and 22L, DA converters 23R and 23L, power amplifiers 24R and 24L, speakers SPR and SPL, a fluctuation clock generator 41, and 1 / f fluctuation. It comprises a generating unit 42.
[0028]
The AD converter 21 converts the monaural audio signal S1 that is an analog signal input to the audio input terminal Ta into audio data Da that is a digital signal in accordance with the sampling clock CLK1. The sampling frequency Fs is, for example, 44.1 KHz.
[0029]
The audio data Da output from the AD converter 21 is stored in the two memories 22R and 22L. From one memory 22R, audio data Da is read out by a fluctuation clock CLKf that changes by 1 / f fluctuation with the sampling frequency Fs as a center frequency, and is converted into an analog audio signal S2R by a DA converter 23R. You.
[0030]
The fluctuation clock generator 41 generates a fluctuation clock CLKf having a frequency Ff that changes with the 1 / f fluctuation around the sampling frequency Fs based on the fluctuation signal S3 from the 1 / f fluctuation generator 42. The fluctuation frequency Ff changes within a range of, for example, 43.8 to 44.4 KHz. The range of the fluctuation frequency Ff can be set by a setting unit (not shown) to various values that do not cause a sense of incongruity. Thus, the frequency of the original audio signal S1 is changed by the 1 / f fluctuation in the audio signal S2R.
[0031]
The audio data Da is read from the other memory 22L by the clock CLKs having the sampling frequency Fs, and is converted into an analog audio signal S2L by the DA converter 23L.
[0032]
The power amplifiers 24R and 24L amplify the audio signals S2R and S2L and drive the right and left speakers SPR and SPL, respectively. As a result, an audio signal S2R in which the frequency of the original audio signal S1 is changed by 1 / f fluctuation is reproduced from the right speaker SPR, and an audio having the same frequency as the original audio signal S1 is reproduced from the left speaker SPL. The signal S2L is reproduced.
[0033]
Therefore, similarly to the first embodiment, the listener can obtain a sufficiently wide stereo feeling, and the right-side audio signal S2R whose frequency has been shifted has no change in timbre and sound pressure. There is no natural feeling of expansion. Since the frequency changes due to the 1 / f fluctuation, a listener can enjoy a comfortable and extremely natural spreading feeling. Further, the pseudo stereo apparatus 1a of the second embodiment has a simple configuration and is low in cost. Since the time required for signal processing of both the left and right channels is the same, the audio signals S2R and S2L are reproduced simultaneously without providing a delay circuit.
[0034]
In the above-described embodiment, the audio signals S2R and S2L are reproduced by the left and right speakers SPR and SPL. However, the audio signals S2R and S2L may be reproduced in addition to the audio signals on the rear side of the surround system. The sampling frequency Fs, the range of the fluctuation frequency Ff, the number of bits for AD conversion, and the like can be variously changed. In addition, the configuration, processing contents, processing order, processing timing, and the like of the whole or each part of the pseudo stereo apparatuses 1 and 1a can be variously changed in accordance with the gist of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first to third aspects of the present invention, it is possible to provide a pseudo-stereo conversion method and apparatus capable of obtaining a sufficient spreading feeling and obtaining a natural reproduced sound.
[0036]
According to the third aspect of the invention, the configuration is simple and the cost is low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a pseudo stereo apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing how audio data Da is cut out for each section.
FIG. 4 is a diagram showing a state of shifting audio data Df.
FIG. 5 is a block diagram of a pseudo stereo apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,1a pseudo stereo device (pseudo stereo device)
12 Cutting part (cutting means)
13 FFT unit (Fourier transform means)
14. Frequency shift unit (frequency shift means)
15 IFFT unit (inverse Fourier transform means)
21 AD converter (AD converter)
23R DA converter (first DA converter)
23L DA converter (second DA converter)
A frequency shift means

Claims (3)

モノラルの音声信号を疑似ステレオ化する方法であって、
前記音声信号の周波数を、1/fゆらぎにより変化させ、
元の前記音声信号と周波数を変化させた音声信号とを互いに別のチャネルの音声信号として用いる、
ことを特徴とする疑似ステレオ化方法。
A method of converting a monaural audio signal into pseudo-stereo,
Changing the frequency of the audio signal by 1 / f fluctuation,
Using the original audio signal and the audio signal whose frequency is changed as audio signals of different channels from each other,
A pseudo-stereo conversion method characterized in that:
モノラルの音声信号を疑似ステレオ化する装置であって、
前記モノラルの音声信号を周波数領域に変換するフーリエ変換手段と、
周波数領域に変換された音声信号の周波数を1/fゆらぎにより変化するようにシフトさせる周波数シフト手段と、
シフトされた音声信号を時間領域に変換する逆フーリエ変換手段と、
を有してなることを特徴とする疑似ステレオ化装置。
A device for converting a monaural audio signal into pseudo-stereo,
Fourier transform means for transforming the monaural audio signal into a frequency domain,
Frequency shifting means for shifting the frequency of the audio signal converted into the frequency domain so as to change by 1 / f fluctuation;
An inverse Fourier transform means for transforming the shifted audio signal into a time domain;
A pseudo-stereo conversion apparatus characterized by having:
アナログ信号であるモノラルの音声信号を疑似ステレオ化する装置であって、
前記モノラルの音声信号を所定のサンプリング周波数Fsでサンプリングしてディジタル信号の音声データに変換するAD変換手段と、
前記音声データを、前記サンプリング周波数Fsを中心として1/fゆらぎにより変化するゆらぎ周波数Ffによってアナログ信号である音声信号に変換する第1のDA変換手段と、
前記音声データを、前記サンプリング周波数Fsによってアナログ信号である音声信号に変換する第2のDA変換手段と、
を有してなることを特徴とする疑似ステレオ化装置。
A device for converting a monaural audio signal, which is an analog signal, into pseudo-stereo,
AD conversion means for sampling the monaural audio signal at a predetermined sampling frequency Fs and converting the monaural audio signal into audio data of a digital signal;
First DA conversion means for converting the audio data into an audio signal which is an analog signal at a fluctuation frequency Ff which varies with 1 / f fluctuation around the sampling frequency Fs;
A second DA converter that converts the audio data into an audio signal that is an analog signal at the sampling frequency Fs;
A pseudo-stereo conversion apparatus characterized by having:
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