JP3800139B2

JP3800139B2 - レベル調節方法、プログラムおよび音声信号装置

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Publication number: JP3800139B2
Application number: JP2002199506A
Authority: JP
Inventors: 秀樹萩原
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2022-07-09
Also published as: US7650002B2; JP2004048140A; US20040008851A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、５.１チャンネルサウンドシステムに用いて好適なレベル調節方法、プログラムおよび音声信号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミキサ装置などの音声信号装置には、音声信号に所定の信号処理を行うコンプレッサなどのエフェクトが付加されている。ここで、コンプレッサとは入力信号レベルを検出しそのレベルが一定値（スレッショルドTh）を超えると、超えた部分についてレベルを減衰させ、ダイナミックレンジを圧縮させるものである。その詳細は、特開平８−１２２３６６に開示されている。また、ステレオコンプレッサが実現されており、左信号Ｌ、右信号Ｒあるいは双方の信号から一つのレベルを検出し、その検出されたレベルに応じてＬ、Ｒ各々のレベルを制御するものである。
一方、５.１チャンネルミキサ装置も実現されており、複数の入力信号を適切にミキシング処理して、多チャンネル信号を生成することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のステレオコンプレッサでは、連動できるチャンネル数は高々２つである。それ故、５.１チャンネルサウンドシステム等における利用では、多チャンネル信号を適切に処理することは困難であった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、多チャンネル信号から適切に信号を選定して処理できるレベル調節方法、プログラムおよび音声信号装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載のレベル調節方法にあっては、サラウンドシステムを構成する三以上の所定数のチャンネルに対応した該所定数の増幅手段（１０〜１５）を有し、該所定数のチャンネルの音声信号を入力し、前記各チャンネルに対応する増幅手段によって前記各音声信号を増幅し、増幅された該所定数のチャンネルの音声信号を出力するコンプレッサに用いられるレベル調節方法であって、ユーザの操作に応じてスレッショルドを設定する設定過程と、前記所定数のチャンネルを一または複数のグループに分割する分割過程と、ユーザの操作（操作子５３０等の操作）に応じて、前記分割過程における前記グループへの分割態様を指定する指定過程と、分割された前記各グループについて、それぞれ、当該グループに属する全てのチャンネルに入力される音声信号の信号レベルのうちの最大値を検出する検出過程（絶対値最大値検出ユニット６０）と、分割された前記各グループについて、それぞれ、前記検出過程において検出した当該グループの最大値が前記スレッショルドを超えると、該スレッショルド以上の範囲に対してゲインを減少させるゲインカーブに従い、当該グループに属する全てのチャンネルに共通に適用される乗数信号（Ｇ_LH、Ｇ_RH、Ｇ_LSH、Ｇ_RSH、Ｇ_CH、Ｇ_LFEH）を決定する決定過程（ゲインコントロールユニット７０，アタックリリースコントロールユニット８０）と、分割された前記各グループについて、それぞれ、決定された当該グループの乗数信号を、当該グループに属する全てのチャンネルに対応する増幅手段（１０〜１５）に供給し、当該乗数信号で当該増幅手段の増幅率を制御する供給過程とを有することを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載のレベル調節方法において、前記所定数のチャンネルは、少なくとも、左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルと、センターチャンネルと、低域チャンネルとから成る事を特徴とする。
さらに、請求項３記載の構成にあっては、請求項２記載のレベル調節方法において、前記指定過程において指定可能な分割態様には、前記所定数のチャンネルの全チャンネルによって、一のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする。
さらに、請求項４記載の構成にあっては、請求項２記載のレベル調節方法において、前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第２のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする。
さらに、請求項５記載の構成にあっては、請求項２記載のレベル調節方法において、前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルとによって、第２のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第３のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする。
さらに、請求項６記載の構成にあっては、請求項２記載のレベル調節方法において、前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルとによって、第２のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第３のグループを形成し、センターチャンネルによって第４のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする。
さらに、請求項７記載の構成にあっては、請求項１ないし６の何れかに記載のレベル調節方法において、前記所定数の増幅手段は音声信号の複数の帯域毎に設けられているものであり、さらに、前記検出過程（絶対値最大値検出ユニット６０）と、前記決定過程（ゲインコントロールユニット７０，アタックリリースコントロールユニット８０）と、前記供給過程とは前記複数の帯域毎に実行されるものであり、分割された前記各グループについて、それぞれ、当該グループに属する全てのチャンネルに入力される音声信号を前記複数の帯域に分割する帯域分割過程（２００〜２５０）と、前記各供給過程に係る増幅手段から出力された前記各帯域の音声信号をミキシングするミキシング過程（３００〜３５０）とをさらに有することを特徴とする。
また、請求項８記載のコンプレッサにあっては、請求項１ないし７の何れかに記載のレベル調節方法を実行することを特徴とする。
また、請求項９記載のプログラムにあっては、請求項１ないし７の何れかに記載のレベル調節方法を処理装置に実行させることを特徴とする。
なお、請求項１ないし７の何れかに記載のレベル調節方法を用いて圧縮した信号を入力チャンネルのひとつに対して、さらに入力することも可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
１．実施形態のハードウェア構成
（１）デジタルミキサ装置
本発明の一実施形態である音声信号装置（デジタルミキサ）のハードウェア構成を図１に示す。
図において、５１０は信号処理部であり、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）により構成される。５２０は波形Ｉ／Ｏ部であり、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器により構成される。それ故、外部装置との間でデジタル入出力のみならずアナログ入出力が可能となる。
【０００６】
５３０は操作子であり、各種入出力機器の選択、各種パラメータの設定を行うポインティングデバイス、スイッチ等により構成される。５４０は電動フェーダであり、減衰器として機能する。操作者によって、電動フェーダ５４０が操作されると、その操作位置がパラメータとして設定され、また、電動により駆動され、パラメータ情報にしたがってフェーダ位置が自動設定される。また、一つの電動フェーダに対して入力チャンネルが複数設けられる場合があり、その複数の入力チャンネルが同時に同量減衰される。５５０は表示器であり、操作者にエフェクト、パラメータ等の各種情報を表示する。また、設定画面においてはポインティングデバイスとの連動により、各種パラメータが設定される。
【０００７】
５６０はその他Ｉ／Ｏ部であり、ＵＳＢポート、ＭＩＤＩインターフェース等から構成され、他の音声信号装置に接続される。５７０はＣＰＵであり、信号処理部５１０など各部を制御する。５８０はフラッシュメモリであり、電気的書き込み消去可能なＲＯＭである。そこにはＣＰＵ５７０を制御するプログラム、パラメータ等が書き込まれる。５９０はＲＡＭであり、ＣＰＵ５７０のワークメモリとして用いられる。
【０００８】
（２）接続例
波形Ｉ／Ｏ部５２０は、外部の入出力装置に接続され、アナログ音声信号あるいはデジタル音声信号の入出力が行われる。これらの接続例を図２を参照して説明する。
図において、７１０、７１５はマイクであり、それぞれ音声、楽器に対する集音用である。７２０はモノラル用の楽器、７２５はステレオ用の楽器であり、生成された音声信号がアナログ入力される。また、これらの楽器は、電子楽器によって構成される場合もある。７６０はアンプであり、ミキシング処理された音声信号をスピーカ７７０を介して放音する。なお、これらのスピーカおよびアンプは５.１チャンネルサウンドシステムにより構成される。
【０００９】
ここで、５.１チャンネルサウンドシステムとは左チャンネル用（Ｌ）、右チャンネル用（Ｒ）、左サラウンド用（ＬＳ）、右サラウンド用（ＲＳ）、センターチャンネル用（Ｃ）、低域用（ＬＦＥ）の各スピーカシステムから構成されるサウンドシステムをいう。なお、リアセンターのスピーカシステムを加えて６．１チャンネルサウンドシステムにすることもある。
【００１０】
７３０は２４トラックのレコーダであり、素材用の楽音が録音されている。７３５は８トラックのマスタレコーダであり、ミキシング生成された音声信号が録音される。７４０はＤＶＤであり、５.１チャンネル仕様の音声信号が生成される。７５０は外部エフェクタであり、入力信号に各種効果を付加する装置である。なお、これらの多チャンネルシステムはアナログ的にもデジタル的にも入出力される。
【００１１】
２．実施形態のアルゴリズム構成
（１）全体構成
次に、信号処理部５１０、ＣＰＵ５７０等においてソフトウェア的に実現されるアルゴリズムの全体構成を図３を参照し説明する。
図において、８１０はアナログ入力部であり、マイク７１０，７１５、楽器７２０，７２５等からアナログ信号が入力される。８２０はデジタル入力部であり、ＤＶＤ７４０、外部エフェクタ７５０等からデジタル信号が入力され、５.１チャンネルシステムに対応している。これらの入力機能は波形Ｉ／Ｏ部５２０においてハードウェアによって実現され、操作子５３０により入出力装置が選択される。
【００１２】
信号処理部５１０、波形Ｉ／Ｏ部５２０において、５．１チャンネルの信号を扱う場合、６系統（Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳ、Ｃ、ＬＦＥ）の音声信号のために６つのチャンネルが割り当てられる。以下では、この６つのチャンネルのことをまとめて「マルチチャンネル」と呼ぶことにする。
【００１３】
８３０は入力パッチ部であり、操作子５３０等の指定により、アナログ入力部８１０およびデジタル入力部８２０からの信号が入力チャンネル部８４０の任意のチャンネルに割り当てられる。なお、入力チャンネル部８４０は、９６の入力チャンネルを備えており、各入力チャンネルごとにゲート、イコライザ、ディレイ、フェーダの各機能がデフォルトで設定されている。入力する信号が５．１チャンネル信号である場合は、この９６入力チャンネルのうちの任意の６つの入力チャンネルが、入力する５．１チャンネルの信号の６系統（Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳ、Ｃ、ＬＦＥ）の処理用に割り当てられる。
以下、入力チャンネル部８４０における各チャンネルに対応する構成を説明する。
【００１４】
図３（ｂ）において、８３１はゲート（ノイズゲート）部であり、信号レベルが一定以下になると、出力レベルを減衰させる。８３２はイコライザ部であり、操作子５３０等の操作に基づいて入力信号の周波数特性を調節する。８３３はディレイ部であり、入力信号を所定時間遅延させる。８３４はフェーダ部であり、電動フェーダ５４０の値に応じて音量調節を行う。
【００１５】
その入力チャンネルの出力信号は、１２本のＭＩＸバスと、１２本のＡＵＸバスのうちの任意のバスへ選択的に出力される。各ＭＩＸバスにおいては、それぞれ入力される信号がミキシングされ、ミキシングされた信号は、ＭＩＸ出力チャンネル部８７０の対応するＭＩＸ出力チャンネルへ入力される。ＭＩＸ出力チャンネル部８７０からの出力は、例えば、客席用の信号として使用され、ＡＵＸ出力チャンネル部８８０は、それぞれ１２本のＭＩＸバス８５０、ＡＵＸバス８６０に対応して１２チャンネルずつ設けられている。ＭＩＸバスにおいて５．１チャンネルのミキシングを行おうとする場合は、１２本のＭＩＸバスのうちの任意の６本が５．１チャンネルの６系列（Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳ、Ｃ、ＬＦＥ）のミキシング用に割り当てられ、ミキシングされた５．１チャンネル信号は、その６本のバスに対応した６つのＭＩＸ出力チャンネルにより処理される。なお、ＡＵＸバスにおいてもＭＩＸバスの場合と同様にして５．１チャンネルのミキシングを行うことが出来る。
【００１６】
さらに、当該アルゴリズムでは、システムエフェクトないしインサーションエフェクトとして使用可能な複数のエフェクトリソースが用意されている。通常のエフェクトは一つのエフェクトリソースだけで実現できるが、複数のエフェクトリソースを使用する複雑なエフェクトも用意されている。このエフェクトリソースを一つ使用し、入力チャンネル、ＭＩＸ出力チャンネル、ＡＵＸ出力チャンネルに対して、インサーションエフェクトとして、コンプレッサ等の各種エフェクトを挿入することが出来る。特に入力チャンネル部８４０においては、デフォルトで設定されたゲート８３１等の各機能の間に選択的に挿入される（図３（ｂ））。ここで、コンプレッサとは、図４の実線で示されるように、入力信号レベルがスレッショルドThを超えると、超えた部分についてレベルを減衰させ、ダイナミックレンジを圧縮させ、緩やかに広い範囲のレベルで動作するように構成されたエフェクトである。図において、横軸は入力レベル、縦軸は出力レベルを表し、双方とも対数表示（デシベル表示）である。NRGはノーマルゲインであり、減衰しない状態での出力レベルと入力レベルとの割合を示す。RATIOは、ノーマルゲインの値から、減衰した状態での出力レベルと入力レベルとの割合を引いた値を示し、減衰率を表す。図４の一点鎖線はスレッショルドTh近傍の急峻なゲインの変化を緩やかな特性に変化させたカーブであり、変化の割合は「KNEE」パラメータによって指定される。
【００１７】
図３（ａ）に戻り、８９０は出力パッチ部であり、ＭＩＸ出力チャンネル部８７０、ＡＵＸ出力チャンネル部８８０からの信号を、アナログ出力部９００、デジタル出力部９１０の任意の出力に割り当てる。
【００１８】
なお、上記エフェクトリソースを使用して、出力パッチ部８９０と入力パッチ部８３０との間に、複数のシステムエフェクト９２０を挿入することが可能である。例えば、ステレオ入力ステレオ出力のシステムエフェクトの場合、２本のＭＩＸバスでステレオミキシングしつつ、２本のＡＵＸバスで該システムエフェクトへ入力するための信号をステレオミキシングし、該システムエフェクトから出力されたステレオ信号をその２本のＭＩＸバスへ入力することにより、その２本のＭＩＸバスでミキシングされる複数の入力チャンネルの信号に対し、チャンネル毎に異なる深さで該システムエフェクトをかけることが出来る。この場合、システムエフェクト９２０により付加されるエフェクトは、インサーションエフェクトにより付加されるエフェクトと同じエフェクトでも異なるエフェクトでもよい。
【００１９】
（２）コンプレッサ５.１のアルゴリズム構成
音声信号装置に付加されるエフェクトには、エコーを発生させるリバーブ効果、単一の音源の音を、複数の音源の音が同時に鳴っているように変えるコーラス効果、同音あるいは複数の音を細かく規則的に繰り返すトレモロ効果などがある。複数のエフェクトリソースを使用して実現されるエフェクトの一つとして、５．１チャンネル信号を入出力するコンプレッサ５．１のアルゴリズム構成を図５および図６を参照して説明する。ユーザは、エフェクトリソースを使用するエフェクトとしてこのエフェクトを選択した後、入力チャンネル部８４０、ＭＩＸ出力チャンネル部８７０、ＡＵＸ出力チャンネル部８８０に挿入するインサーションエフェクトとするか、システムエフェクト９２０とするかの選択を行う。さらに、インサーションエフェクトとする場合はそれらのチャンネル部のどの６つのチャンネルのどの段にインサーションするかを選択する。このインサーションエフェクトは、通常、入力チャンネル部８４０では、５．１チャンネル信号の割り当てられた６つの入力チャンネルに挿入され、また、ＭＩＸ出力チャンネル部８７０では５．１チャンネルミキシングを行う６本のＭＩＸバスに対応した６つのＭＩＸ出力チャンネルに挿入される。また、システムエフェクトとする場合は、出力パッチ部８９０にＭＩＸ出力チャンネル部ないしＡＵＸチャンネル部のどの６つのチャンネルから入力するかを設定し、入力パッチ部８３０に入力チャンネル部のどの６つのチャンネルに出力するかを設定する。このシステムエフェクトには、通常、５．１チャンネルミキシングを行う６本のバスに対応した出力チャンネルの出力する６つの信号が入力される。
【００２０】
２００は左チャンネル用帯域分割フィルタであり、左チャンネルの入力信号Ｉ_Lを高域、中域、低域の各帯域の信号Ｉ_LH、Ｉ_LM、Ｉ_LLに分割する機能を有する。同様に、２１０は右チャンネル用、２２０は左サラウンド用、２３０は右サラウンド用、２４０はセンターチャンネル用、２５０は低域用の帯域分割フィルタである。各チャンネルの信号を高域、中域、低域の各帯域に分割し、圧縮することにより、例えばイコライザ等で強調された帯域の信号により全ての帯域の信号が全体として減衰されることが防止される。
【００２１】
１００は高域用コンプレッサユニットであり、帯域分割フィルタによる各高域信号Ｉ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_LSH、Ｉ_RSH、Ｉ_CH、Ｉ_LFEHをレベル減衰して出力信号Ｏ_LH、Ｏ_RH、Ｏ_LSH、Ｏ_RSH、Ｏ_CH、Ｏ_LFEHとして処理する。なお、その詳細は後述する。同様に、１１０は中域用コンプレッサユニットであり、各中域信号Ｉ_LM、Ｉ_RM、Ｉ_LSM、Ｉ_RSM、Ｉ_CM、Ｉ_LFEMをレベル減衰して出力信号Ｏ_LM、Ｏ_RM、Ｏ_LSM、Ｏ_RSM、Ｏ_CM、Ｏ_LFEMとして処理する。１２０は低域用コンプレッサユニットであり、各低域信号Ｉ_LL、Ｉ_RL、Ｉ_LSL、Ｉ_RSL、Ｉ_CL、Ｉ_LFELをレベル減衰して出力信号Ｏ_LL、Ｏ_RL、Ｏ_LSL、Ｏ_RSL、Ｏ_CL、Ｏ_LFELとして処理する。
【００２２】
３００は左チャンネル用ミキサユニットであり、高域用コンプレッサユニット１００、中域用コンプレッサユニット１１０、低域用コンプレッサユニット１２０による各帯域の左チャンネル信号Ｏ_LH、Ｏ_LM、Ｏ_LLをミキシングして、出力信号Ｏ_Lにする。同様に、３１０は右チャンネル用ミキサユニットであり、各帯域の右チャンネル信号Ｏ_RH、Ｏ_RM、Ｏ_RLをミキシングして、出力信号Ｏ_Rにする。３２０は左サラウンド用ミキサユニットであり、各帯域の左サラウンド信号Ｏ_LSH、Ｏ_LSM、Ｏ_LSLをミキシングして、出力信号Ｏ_LSにする。３３０は右サラウンド用ミキサユニットであり、各帯域の右サラウンド信号Ｏ_RSH、Ｏ_RSM、Ｏ_RSLをミキシングして、出力信号Ｏ_LSにする。３４０はセンターチャンネル用ミキサユニットであり、各帯域のセンターチャンネル信号Ｏ_CH、Ｏ_CM、Ｏ_CLをミキシングして、出力信号Ｏ_Cにする。３５０は低域チャンネル用ミキサユニットであり、各帯域の低域チャンネル信号Ｏ_LFEH、Ｏ_LFEM、Ｏ_LFELをミキシングして、出力信号Ｏ_LFEにする。
【００２３】
（３）コンプレッサのアルゴリズム構成
コンプレッサ５.１に使用されているコンプレッサユニットのアルゴリズム構成を、高域用コンプレッサユニット１００を代表例として、図７を参照することにより説明する。
図において、２０，２１，２２，２３，２４，２５はディレイユニットであり、各入力信号を所定時間遅延させる。１０，１１，１２，１３，１４，１５は乗算器であり、マルチチャンネルを構成する各チャンネルの信号が後述する乗数信号により乗算（増幅）され、その乗算された信号を出力する。これらのディレイユニットおよび乗算器は、各入力信号ごとに設けられ、その入力信号名をＩ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_LSH、Ｉ_RSH、Ｉ_CH、Ｉ_LFEHとし、各出力信号名をＯ_LH、Ｏ_RH、Ｏ_LSH、Ｏ_RSH、Ｏ_CH、Ｏ_LFEHとする。５０はゲイン決定部であり、各信号が入力され、各乗算器１０，１１，１２，１３，１４，１５に入力される乗数信号を決定する。
【００２４】
次に、ゲイン決定部のアルゴリズム構成を図８を参照して説明する。
ゲイン決定部とは、マルチチャンネルから複数の信号を複数のグループに分割して、各乗算器に入力される乗数信号を決定するものである。ここで、KEY_LINKパラメータの指定により、以下の４種類のように一つあるいは複数の信号が選択される。したがって、ゲイン決定部もKEY_LINKの種類に応じて、４種類の構成が存在する。
「KEY_LINK１」は、（L+R+LS+RS+C+LFE）５.１チャンネル全部の信号を一つのグループとして選択する。「KEY_LINK２」は、定位に関わる５つの信号（L+R+LS+RS+C)を一つのグループとし、低域成分ＬＦＥが切り離される。低域成分の圧縮に引きずられて該５つの信号の音量が圧縮されることを防止すべき場合に使用される。「KEY_LINK３」は、低域成分ＬＦＥだけでなく、前方の３つの信号（L+R+C)と後方の２つの信号(LS+RS)とをグループ化させる。例えば、後方が残響成分のみの場合には、前方の信号と後方の信号とを独立して、残響成分の影響を避けることが出来る。「KEY_LINK４」は、さらに前方の２チャンネル（L+R)と後方の２チャンネル(LS+RS)とをグループ化させ、さらに、前方のセンターチャンネル（C）を独立させる。例えば、映画等では役者の話すセリフがセンターに入れられる場合が多いが、セリフのゲインが周りの音楽等によって変化しないようにする場合に利用される。
【００２５】
図８（ａ）は、マルチチャンネルの６つの全ての信号を選択する「KEY_LINK１」のゲイン決定部５０ａの構成を示している。
図において、６０は絶対値最大値検出ユニットであり、所定時間毎に、各入力信号Ｉ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_LSH、Ｉ_RSH、Ｉ_CH、Ｉ_LFEHの絶対値の最大値のその所定時間内での最大値をホールドする。このホールドされた値が、該６つの信号の信号レベル（envelope）の最大値である。７０はゲインコントロールユニットであり、前記最大値を入力レベルとして図４と同様のカーブで乗算器のゲインすなわち乗数信号を決定する。８０はアタックリリースコントロールユニットであり、その乗数信号を操作子５３０により定めた時定数で立ち上がりと立ち下がりとを制御して乗算器１０，１１，１２，１３，１４，１５における乗数信号Ｇ_LH、Ｇ_RH、Ｇ_LSH、Ｇ_RSH、Ｇ_CH、Ｇ_LFEH（６つとも同一値）とする。なお、上述したディレイユニット２０，２１，…，２５の遅延時間は、一定値であり、検出される上記信号レベルの最大値の入力信号に対する遅れ時間に対応する。
【００２６】
図８（ｂ）は、「KEY_LINK２」のゲイン決定部５０ｂの構成を示している。この場合は、Ｉ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_LSH、Ｉ_RSH、Ｉ_CHの５つの信号を選択するゲイン決定部５１とＩ_LFEHの信号を選択するゲイン決定部５２とから構成される。すなわち、該５つの信号の中で、信号レベルの最大値を検出し、その値により共通の乗数信号を決定し、各乗数信号Ｇ_LH、Ｇ_RH、Ｇ_LSH、Ｇ_RSH、Ｇ_CHの値とするものである。また、低域信号Ｉ_LFEHの信号レベルの最大値を検出することにより、乗数信号Ｇ_LFEHが決定される。
【００２７】
図８（ｃ）は、「KEY_LINK３」のゲイン決定部５０ｃの構成を示している。この場合は、Ｉ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_CHの３つの信号を選択するゲイン決定部５３と、Ｉ_LSH、Ｉ_RSHの信号を選択するゲイン決定部５４と、Ｉ_LFEHの信号を選択するゲイン決定部５５とから構成される。該３つの信号Ｉ_LH、Ｉ_RH、Ｉ_CHの中で、信号レベルの最大値を検出し、その値により共通の乗数信号を決定し、乗数信号Ｇ_LH、Ｇ_RH、Ｇ_CHの値とするものである。また、入力信号Ｉ_LSH、Ｉ_RSHにより、乗数信号Ｇ_LSH、Ｇ_RSHの共通の値が決定され、さらに入力信号Ｉ_LFEHにより、乗数信号Ｇ_LFEHの値が決定される。
【００２８】
図８（ｄ）は、「KEY_LINK４」のゲイン決定部５０ｄの構成を示している。この場合は、Ｉ_LH、Ｉ_RHの２つの信号を選択するゲイン決定部５６と、Ｉ_CHの信号を選択するゲイン決定部５７と、Ｉ_LSH、Ｉ_RSHの信号を選択するゲイン決定部５８と、Ｉ_LFEHの信号を選択するゲイン決定部５９とから構成される。２つの信号Ｉ_LH、Ｉ_RHの中で、信号レベルの最大値を検出し、その値により共通の乗数信号を決定し、乗数信号Ｇ_LH、Ｇ_RHの値とするものである。さらに、他の信号Ｉ_LSH、Ｉ_RSHにより、共通の値が決定され、乗数信号Ｇ_LSH、Ｇ_RSHの値にされる。また、信号Ｉ_CHにより、乗数信号Ｇ_CHの値が決定され、さらにＩ_LFEHの信号により、乗数信号Ｇ_LFEHの値が決定される。
【００２９】
３．実施形態の動作
（１）パラメータの設定
ユーザが所定の操作を行い、「コンプレッサ５．１」のエフェクトを選択し、そのエフェクトの編集を指示すると、表示器５５０には図９に示される画面が表示される。この画面では、ポインティングデバイスにより操作対象にカーソルを移動し、表示ボタンを「クリック」することにより動作の選択、パラメータの設定がされる。１０２０、１０３０、１０４０はボリューム操作子であり、０．１ｄＢごとに設定される。
【００３０】
１０１０はKEY_LINKキーであり、KEY_LINKパラメータとして「KEY_LINK１」から「KEY_LINK４」の何れか一つを選択する。表示画面では、「KEY_LINK１」が選択された場合に「５．１」、「KEY_LINK２」が選択された場合に「５．０」、「KEY_LINK３」が選択された場合に「３＋２」、「KEY_LINK４」が選択された場合に「２＋２」と表示される。なお、コンプレッサにおいて、マルチチャンネルの中から乗数信号を決定するための入力信号が選択される。なお、１１００は減衰率メータであり、選択されたKEY_LINKでの減衰率が各周波数帯域ごとに表示される。ここでは、「KEY_LINK４」が選択されており、さらに、Ｌ＋Ｒチャンネルにおける各周波数帯域での減衰率が表示されている。
【００３１】
１０２０はLOW_GAINキー、１０３０はMID_GAINキー、１０４０はHI_GAINキーであり、それぞれ低域成分、中域成分、高域成分のレベル値を設定するものである。１０５０はRATIOキーであり、入力レベルがコンプレッサのスレッショルドThを超えた場合においての、減衰率を規定し、１：１〜２０：１まで設定される。１０６０はKNEEキーであり、図４を用いて前述したように、コンプレッサのスレッショルドTh近傍の急峻なゲインの変化を緩やかな特性に緩和させる。また、その緩和レベルは６段階に変化する。１０７０はSOLOキーであり、低域、中域、高域のうちのオンされた帯域以外の音を全てミュートにする。一つの帯域だけを聴けるので、他の帯域の信号に影響されずに当該帯域のパラメータを調整できる。１０８０はATTACKタイムキーであり、０〜１２０ｍSECまでの値を設定する。１０９０はRELEASEタイムキーであり、リリースタイムRELEASEを設定する。
【００３２】
（２）音声信号合成動作
予め、操作子５３０等によりキーリンクKEY_LINK、スレッショルドTh、レシオRATIO、各周波数帯域でのレベル値LOW_GAIN、MID_GAIN、HI_GAIN、アタックタイムATTACK、リリースタイムRELEASE等のパラメータが設定される。そして、各信号が入力されると、キーリンクにより選択された入力チャンネルに対応したゲイン決定部５０，５１，……によって各周波数帯域ごとのゲインが決定される。例えば、KEY_LINK１が選択され、高域周波数成分の場合は、絶対値最大値検出ユニット６０によって、各入力信号の最大値の所定時間内における最大値がピークホールドされる。このピークホールドされた値は、６つの入力信号の信号レベル（envelope）の最大値である。そのピークホールドされた値が、操作子５３０により設定されたスレッショルドThの値より低ければ、ゲインコントロールユニット７０により、レベル値HI_GAINが図４におけるノーマルゲインＮＲＧとしてそのまま乗算器１０，１１，１２，１３，１４，１５に印加する乗数信号の値にされる。一方、そのピークホールドされた値がスレッショルドＴｈより高ければ、その超えた分のレベルをレシオＲＡＴＩＯに応じて抑制するように補正されたノーマルゲインＮＲＧ（図４）が乗数信号の値にされる。以下、同様に低域周波数成分、中域周波数成分について実行される。なお、「KNEE」パラメータが指定された場合には、緩やかな特性にされたゲイン特性に対応した乗数信号の値が設定される。すなわち、ピークホールドされた値が、スレッショルドＴｈの近傍の場合のゲイン変化特性を緩やかにした乗数信号の値が設定される。
【００３３】
このとき、入力信号の最大値を検出するまでに時間差が生じるので、ディレイユニット２０，２１，２２，２３，２４，２５により、入力信号が乗算器１０，１１，１２，１３，１４，１５に入力されるまでの時間を遅延させる。一方、アタックリリースコントロールユニット８０により、検出された入力信号の最大値の立ち上がりと立ち下がりとをなまらせる。ここで、アタックタイムATTACKは、入力信号レベルがスレッショルドThの値を超えた後、圧縮を開始するまでのレスポンスを決定し、数十μSEC〜１００ｍSEC程度の範囲に設定される。またリリースタイムRELEASEは、入力信号レベルがスレッショルドThを下回った後、圧縮を解除して通常のゲインに戻るまでの時間を決定し、数ｍSEC〜数秒の範囲で設定される。
【００３４】
３．変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能であり、全て本発明の範疇に含まれる。
（１）上記実施形態は、４種類のキーリンクから選択するように構成したが、６種類のマルチチャンネルの信号による組み合わせから任意に設定することが可能である。
（２）上記実施形態では、入力信号の絶対値からその最大値を検出し乗数信号を求めたが、これに限らず、入力信号の絶対値を積分した値、入力信号の二乗積分値などから乗数信号（増幅度）を求めてもよい。
（３）上記実施形態においては、フラッシュメモリ５８０に記憶されたプログラムによって音声信号を圧縮する機能を実現したが、例えばパーソナルコンピュータ上で動作するアプリケーションプログラムによっても同様の機能を実現することができる。このアプリケーションプログラムのみをＣＤ−ＲＯＭ、フローピーディスク等の記憶媒体に格納して頒布し、あるいは伝送路を通じて頒布してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多チャンネル信号から適切に信号をグループ化して、信号レベルを調節することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるレベル調節方法を用いたデジタルミキサの構成図である。
【図２】デジタルミキサの波形Ｉ／Ｏ部の接続図である。
【図３】信号処理部、ＣＰＵ等におけるアルゴリズムを示す構成図である。
【図４】コンプレッサユニットの入出力特性を示す図である。
【図５】コンプレッサ５.１のアルゴリズムを示す構成図（一部）である。
【図６】コンプレッサ５.１のアルゴリズムを示す構成図（一部）である。
【図７】コンプレッサユニットのアルゴリズムを示す構成図である。
【図８】ゲイン決定部の構成を示す図である。
【図９】表示器の設定画面を示す図である。
【符号の説明】
１０，１１，１２，１３，１４，１５…乗算器（増幅器）、２０，２１，２２，２３，２４，２５…ディレイユニット、５０…ゲイン決定部、６０…絶対値最大値検出ユニット、７０…ゲインコントロールユニット、８０…アタックリリースコントロールユニット、１００、１１０，１２０…コンプレッサユニット、２００，２１０，２２０，２３０，２４０，２５０…帯域分割フィルタ、３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０…ミキサユニット、５００…デジタルミキサ、５１０…信号処理部（ＤＳＰ）、５２０…波形Ｉ／Ｏ部、５３０…操作子、５４０…電動フェーダ、５５０…表示器、５６０…その他Ｉ／Ｏ部、６００…システムバス、７１０，７１５…マイク、７２０，７２５…楽器、７３０…２４トラックレコーダ、７３５…８トラックマスタレコーダ、７６０…アンプ、７７０…スピーカ、８１０…アナログ入力部、８２０デジタル入力部、８３０…入力パッチ部、８４０…入力チャンネル部、８５０…ＭＩＸバス、８６０…ＡＵＸバス、８７０…ＭＩＸ出力チャンネル部、８８０…ＡＵＸ出力チャンネル部、８９０…出力パッチ部、９００…アナログ出力部、９１０…デジタル出力部、９２０…システムエフェクタ、１０１０…KEY_LINKキー、１０２０…LOW_GAINキー、１０３０…MID_GAINキー、１０４０…HI_GAINキー、１０５０…RATIOキー、１０６０…KNEEキー、１０７０…SOLOキー１０８０…ATTACKキー、１０９０…RELEASEキー、１０１０…減衰率メータ

Claims

サラウンドシステムを構成する三以上の所定数のチャンネルに対応した該所定数の増幅手段を有し、該所定数のチャンネルの音声信号を入力し、前記各チャンネルに対応する増幅手段によって前記各音声信号を増幅し、増幅された該所定数のチャンネルの音声信号を出力するコンプレッサに用いられるレベル調節方法であって、
ユーザの操作に応じてスレッショルドを設定する設定過程と、
前記所定数のチャンネルを一または複数のグループに分割する分割過程と、
ユーザの操作に応じて、前記分割過程における前記グループへの分割態様を指定する指定過程と、
分割された前記各グループについて、それぞれ、当該グループに属する全てのチャンネルに入力される音声信号の信号レベルのうちの最大値を検出する検出過程と、
分割された前記各グループについて、それぞれ、前記検出過程において検出した当該グループの最大値が前記スレッショルドを超えると、該スレッショルド以上の範囲に対してゲインを減少させるゲインカーブに従い、当該グループに属する全てのチャンネルに共通に適用される乗数信号を決定する決定過程と、
分割された前記各グループについて、それぞれ、決定された当該グループの乗数信号を、当該グループに属する全てのチャンネルに対応する増幅手段に供給し、当該乗数信号で当該増幅手段の増幅率を制御する供給過程と
を有することを特徴とするレベル調節方法。
前記所定数のチャンネルは、少なくとも、左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルと、センターチャンネルと、低域チャンネルと
から成る事を特徴とする請求項１記載のレベル調節方法。
前記指定過程において指定可能な分割態様には、前記所定数のチャンネルの全チャンネルによって、一のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする請求項２記載のレベル調節方法。
前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第２のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする請求項２記載のレベル調節方法。
前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルとによって、第２のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第３のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする請求項２記載のレベル調節方法。
前記指定過程において指定可能な分割態様には、少なくとも左前方チャンネルと、右前方チャンネルと、センターチャンネルとによって、第１のグループを形成し、少なくとも左サラウンドチャンネルと、右サラウンドチャンネルとによって、第２のグループを形成し、少なくとも低域チャンネルによって第３のグループを形成し、センターチャンネルによって第４のグループを形成する態様が含まれることを特徴とする請求項２記載のレベル調節方法。
前記所定数の増幅手段は音声信号の複数の帯域毎に設けられているものであり、さらに、前記検出過程と、前記決定過程と、前記供給過程とは前記複数の帯域毎に実行されるものであり、
分割された前記各グループについて、それぞれ、当該グループに属する全てのチャンネルに入力される音声信号を前記複数の帯域に分割する帯域分割過程と、
前記各供給過程に係る増幅手段から出力された前記各帯域の音声信号をミキシングするミキシング過程と
をさらに有することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のレベル調節方法。
請求項１ないし７の何れかに記載のレベル調節方法を実行することを特徴とするコンプレッサ。
請求項１ないし７の何れかに記載のレベル調節方法を処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。