JP4950119B2 - Sound processing apparatus and sound processing method - Google Patents

Sound processing apparatus and sound processing method Download PDF

Info

Publication number
JP4950119B2
JP4950119B2 JP2008124906A JP2008124906A JP4950119B2 JP 4950119 B2 JP4950119 B2 JP 4950119B2 JP 2008124906 A JP2008124906 A JP 2008124906A JP 2008124906 A JP2008124906 A JP 2008124906A JP 4950119 B2 JP4950119 B2 JP 4950119B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
band
signal
sampling function
interpolation
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008124906A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009278175A (en
Inventor
和男 寅市
光晃 中村
徳安 武
泰男 諸岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
National Institute of Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Agency, National Institute of Japan Science and Technology Agency filed Critical Japan Science and Technology Agency
Priority to JP2008124906A priority Critical patent/JP4950119B2/en
Priority to US12/989,344 priority patent/US8594343B2/en
Priority to PCT/JP2009/058567 priority patent/WO2009133948A1/en
Priority to EP09738885.4A priority patent/EP2299368B1/en
Publication of JP2009278175A publication Critical patent/JP2009278175A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4950119B2 publication Critical patent/JP4950119B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an audio processing device and an audio processing method that enable reproduction of discrete data with good sound quality according to user preferences. <P>SOLUTION: In an audio processing part 3, discrete data are divided into a low-band range, a middle-band range and a high-band range on a frequency band basis; band-based interpolation parts 6a, 6b, 6c are provided for each of a plurality of band-based adjustment signals generated for each frequency band through amplifiers 5a, 5b, 5c; and the band-based adjustment signals are individually subjected to an interpolation process by the respective band-based interpolation parts 6a, 6b, 6c. Thereby, a sampling function used for the interpolation process can be changed on a frequency band basis, a signal obtained by carrying out the interpolation process can be finely adjusted on a frequency band basis by changing the sampling function on a frequency band basis, and a frequency characteristic of an analog signal thus obtained by synthesizing the signal obtaining by the interpolation process can be changed if needed, whereby high-sound-quality music comprising user-desired sound quality can be reproduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、音響処理装置及び音響処理方法に関し、例えば所定のサンプリング周波数でサンプリングされた時間方向に並ぶ離散データ間を補間して、入力時のサンプリング周波数よりも高周波で離散データを生成あるいはアナログ信号を生成する際に適用して好適なものである。なお、本明細書においては、高周波の離散間隔で信号生成することとアナログ信号を生成することを同一の処理として「アナログ信号の生成」と称して説明を行うものとする。また、関数の値が局所的な領域で0以外の有限の値を有し、それ以外の領域で0となる場合を「有限台」と称して説明を行うものとする。   The present invention relates to an acoustic processing device and an acoustic processing method, for example, interpolating between discrete data arranged in a time direction sampled at a predetermined sampling frequency, and generating discrete data at a frequency higher than the sampling frequency at the time of input or an analog signal It is suitable for application when generating. In this specification, the generation of signals at high frequency discrete intervals and the generation of analog signals are referred to as “analog signal generation” as the same processing. Further, the case where the value of the function has a finite value other than 0 in the local region and becomes 0 in the other region will be referred to as a “finite platform”.

従来、デジタルデータのような離散データからアナログ信号を生成する際には、シャノンの標本化定理に基づき導出されたシャノンの標本化関数が広く用いられてきた。ここでシャノンの標本化関数は、図11に示すように、t=0の標本位置のみで1になるとともに、他の全ての標本位置で0となり、理論的に−∞から+∞までその振動が無限に続く波形を示す。このため、実際に各種のプロセッサ等によってシャノンの標本化関数を用い離散データ間の補間処理を実行する際には、強制的に有限区間で処理が打ち切られており、その結果、打ち切りによる誤差が発生するという問題があった。   Conventionally, when an analog signal is generated from discrete data such as digital data, a Shannon sampling function derived based on the Shannon sampling theorem has been widely used. Here, as shown in FIG. 11, Shannon's sampling function becomes 1 only at the sample position of t = 0, and becomes 0 at all other sample positions, and theoretically, its oscillation from −∞ to + ∞. Indicates a waveform that continues indefinitely. For this reason, when the interpolation processing between discrete data is actually executed by various processors using a Shannon sampling function, the processing is forcibly terminated in a finite interval, and as a result, errors due to the truncation occur. There was a problem that occurred.

また、このようなシャノンの標本化関数を用いた場合には、再生されるアナログ信号が帯域制限されてしまうことから、例えばCD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)に記録された離散データをアナログ信号に変換して再生すると、22.05kHz以上の超音波を再生し得ず、当該超音波の差音により生じる自然な音が再現できないという問題があった。   In addition, when such a Shannon sampling function is used, the analog signal to be reproduced is band-limited, so that, for example, discrete data recorded on a CD (Compact Disc) or DVD (Digital Versatile Disc) When the signal is converted into an analog signal and reproduced, there is a problem that an ultrasonic wave of 22.05 kHz or higher cannot be reproduced and a natural sound generated by the difference sound of the ultrasonic wave cannot be reproduced.

そこで、このような問題点を解決するために、打ち切り誤差がなく、更に高次の帯域成分までも再生可能な、有限の範囲で収束する標本化関数が考え出されている(例えば、特許文献1参照)。この標本化関数では、原点から前後2個先の標本位置で0に収束するため、少ない計算量で信号再生を行うことができ、更に高周波まで帯域を有することが確かめられている。
国際公開第99/38090号
Therefore, in order to solve such a problem, a sampling function that converges in a finite range has been devised that has no truncation error and can reproduce even higher-order band components (for example, Patent Documents). 1). In this sampling function, since it converges to 0 at two sample positions before and after the origin, it is confirmed that signal reproduction can be performed with a small amount of calculation and that there is a band up to a high frequency.
International Publication No. 99/38090

しかしながら、このような標本化関数を用いたオーディオ装置では、難聴者や高齢者等の各種ユーザや、音楽再生環境、音源、曲調等の各種条件に応じて高周波の帯域成分を可変することができず、状況に応じて周波数特性を自由に調整することができない。そして、その一方で、近年、各ユーザの好みや音楽の種類等に応じてユーザ自身が高周波の帯域成分も含め音質を自由に調整し得るテーラーメイドのオーディオ装置の提供が望まれている。   However, in an audio apparatus using such a sampling function, it is possible to vary high-frequency band components in accordance with various users such as the hard of hearing and the elderly, and various conditions such as music reproduction environment, sound source, and tone. Therefore, the frequency characteristics cannot be freely adjusted according to the situation. On the other hand, in recent years, it has been desired to provide a tailor-made audio device in which the user himself can freely adjust the sound quality including high-frequency band components according to the preference of each user, the type of music, and the like.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ユーザの好みに応じた良好な音質で離散データを再生することができる音響処理装置及び音響処理方法を提案することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose an acoustic processing apparatus and an acoustic processing method capable of reproducing discrete data with good sound quality according to user preferences.

かかる課題を解決するため本発明の請求項1の音響処理装置は、時間方向に並ぶ複数の離散データを複数の周波数帯域に分離して帯域別の時間領域における信号を生成する帯域分離手段と、各前記帯域別時間領域の信号毎に前記離散データの信号を生成する補間処理を個別に実行し、各前記周波数帯域毎に前記帯域別時間領域の信号のサンプリング周波数を上げた補間処理信号を生成する補間処理手段と、各前記周波数帯域毎に生成された複数の前記補間処理信号を合成することにより時間領域の合成信号を生成する帯域合成手段とを備えることを特徴とする。
In order to solve this problem, the sound processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes a band separation unit that separates a plurality of discrete data arranged in the time direction into a plurality of frequency bands and generates a signal in a time domain for each band. The interpolation processing signal for generating the discrete data signal for each of the time domain signals for each band is individually executed, and the interpolation processing signal is obtained by increasing the sampling frequency of the time domain signal for each frequency band. Interpolation processing means for generating, and band synthesis means for generating a time domain composite signal by synthesizing a plurality of the interpolation processing signals generated for each of the frequency bands.

また、本発明の請求項2の音響処理装置は、各前記周波数帯域毎に基本標本化関数と当該基本標本化関数と異なる制御標本化関数とでそれぞれ前記補間処理の手法を設定する設定手段を備えることを特徴とする。
The acoustic processing apparatus according to claim 2 of the present invention further comprises setting means for setting the interpolation processing method for each of the frequency bands, using a basic sampling function and a control sampling function different from the basic sampling function. It is characterized by providing.

また、本発明の請求項3の音響処理装置は、前記補間処理手段は、有限回微分可能であって有限台の値を有した基本標本化関数と、有限回微分可能であって有限台の値を有し前記基本標本化関数が示す波形と異なる波形を示す制御標本化関数とからなる標本化関数を用いて、前記帯域別信号に対する畳み込み演算と、線形加算とによって、各前記周波数帯域毎に前記補間処理信号を生成する関数処理手段を備え、前記関数処理手段は、ユーザによって任意の数値に設定可能な可変パラメータを前記制御標本化関数に乗算する係数乗算手段を有することを特徴とする。   In the acoustic processing apparatus according to claim 3 of the present invention, the interpolation processing means includes a basic sampling function that can be differentiated a finite number of times and has a value of a finite number of times, For each frequency band, by using a sampling function comprising a control sampling function having a value and a waveform different from the waveform indicated by the basic sampling function and performing a convolution operation on the signal for each band and linear addition Provided with a function processing means for generating the interpolation processing signal, the function processing means having coefficient multiplication means for multiplying the control sampling function by a variable parameter that can be set to an arbitrary numerical value by a user. .

また、本発明の請求項4の音響処理装置は、前記帯域別信号及び前記補間処理信号のいずれか一方に音圧パラメータを乗算して、各前記周波数帯域毎に音圧レベルを調整した複数の帯域別調整信号を生成する音圧設定手段を備え、前記補間処理手段は、前記帯域別信号に前記音圧パラメータを乗算するときには前記帯域別調整信号毎に前記補間処理を個別に実行することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the acoustic processing device according to the fourth aspect of the present invention, wherein a sound pressure level is adjusted for each frequency band by multiplying one of the band-specific signal and the interpolation processing signal by a sound pressure parameter. Sound pressure setting means for generating a band-specific adjustment signal, wherein the interpolation processing means individually executes the interpolation process for each band-specific adjustment signal when multiplying the band-specific signal by the sound pressure parameter. Features.

また、本発明の請求項5の音響処理方法は、時間方向に並ぶ複数の離散データを複数の周波数帯域に分離して帯域別の時間領域における信号を生成する帯域分離ステップと、各前記帯域別時間領域の信号毎に前記離散データの信号を生成する補間処理を個別に実行し、各前記周波数帯域毎に前記帯域別時間領域の信号のサンプリング周波数を上げた補間処理信号を生成する補間処理ステップと、各前記周波数帯域毎に生成された複数の前記補間処理信号を合成することにより時間領域の合成信号を生成する帯域合成ステップとを備えることを特徴とする。
The acoustic processing method according to claim 5 of the present invention includes a band separation step of generating a plurality of discrete data signals at a plurality of separate frequency bands of different respective band time domain aligned in the time direction, each said band Interpolation processing for individually generating the discrete data signal for each different time domain signal and generating an interpolation processing signal in which the sampling frequency of the time domain signal is increased for each frequency band And a band synthesizing step for synthesizing a plurality of the interpolated signals generated for each of the frequency bands to generate a time domain synthesized signal.

また、本発明の請求項6の音響処理方法は、各前記周波数帯域毎に基本標本化関数と当該基本標本化関数と異なる制御標本化関数とでそれぞれ前記補間処理の手法を設定する設定ステップを、前記帯域分離ステップの前に備えることを特徴とする。
The acoustic processing method according to claim 6 of the present invention includes a setting step of setting the interpolation processing method for each of the frequency bands, using a basic sampling function and a control sampling function different from the basic sampling function. And before the band separation step.

また、本発明の請求項7の音響処理方法は、前記補間処理ステップは、ユーザにより任意の数値に可変パラメータが設定されるパラメータ設定ステップと、有限回微分可能であって有限台の値を有した基本標本化関数と、前記可変パラメータが乗算され有限回微分可能であって有限台の値を有し前記基本標本化関数が示す波形と異なる波形を示す制御標本化関数とからなる標本化関数を用いて、前記帯域別信号に対する畳み込み演算と、前記線形加算とによって、各前記周波数帯域毎に前記補間処理信号を生成する関数処理ステップとを備えることを特徴とする。   In the acoustic processing method according to a seventh aspect of the present invention, the interpolation processing step includes a parameter setting step in which a variable parameter is set to an arbitrary numerical value by a user, a finite number of differentiable values having a finite stage value. A sampling function comprising: a basic sampling function, and a control sampling function that is multiplied by the variable parameter and is finitely differentiable and has a value of a finite stage and a waveform different from the waveform indicated by the basic sampling function And a function processing step of generating the interpolation processing signal for each of the frequency bands by performing a convolution operation on the band-specific signal and the linear addition.

また、本発明の請求項8の音響処理方法は、前記帯域分離ステップ及び前記補間処理ステップのうちいずれか一方の後に音圧調整ステップを備え、前記音圧調整ステップは、前記帯域分離ステップの後においては前記帯域別信号に音圧パラメータを乗算し、前記補間処理ステップの後においては前記補間処理信号に音圧パラメータを乗算して、前記音圧パラメータによって各前記周波数帯域毎に音圧レベルが調整された複数の帯域別調整信号を生成し、前記補間処理手段は、前記帯域別信号に前記音圧パラメータを乗算するときには前記帯域別調整信号毎に前記補間処理を個別に実行することを特徴とする。   The acoustic processing method according to claim 8 of the present invention includes a sound pressure adjusting step after any one of the band separating step and the interpolation processing step, and the sound pressure adjusting step is performed after the band separating step. In this case, the signal for each band is multiplied by a sound pressure parameter, and after the interpolation process step, the sound pressure level is multiplied for each frequency band by the sound pressure parameter. A plurality of adjusted band-specific adjustment signals are generated, and when the band-by-band signal is multiplied by the sound pressure parameter, the interpolation processing unit individually executes the interpolation processing for each band-specific adjustment signal. And

本発明の請求項1の音響処理装置及び請求項5の音響処理方法によれば、各周波数帯域毎に補間処理の手法を変更することも可能となり、当該補間処理の手法を各周波数帯域毎に変えることによって、補間処理信号を各周波数帯域毎に細かく調整することができ、かくして当該補間処理信号を畳み込み演算して得た合成信号の周波数特性を必要に応じて変化させることができるので、ユーザ所望の音質からなる高音質な音楽を再生させることができる。   According to the acoustic processing device of claim 1 and the acoustic processing method of claim 5 of the present invention, the interpolation processing method can be changed for each frequency band, and the interpolation processing method can be changed for each frequency band. By changing, the interpolation processing signal can be finely adjusted for each frequency band, and thus the frequency characteristics of the synthesized signal obtained by convolving the interpolation processing signal can be changed as necessary. It is possible to reproduce high-quality music having a desired sound quality.

以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)オーディオ装置の全体構成
図1において、1は全体として本発明による音響処理部3を備えたオーディオ装置を示し、このオーディオ装置1は、入力部2によって例えばCDやDVD等の種々の記録媒体を再生し、その結果得られる時間方向に並ぶ複数の離散データを音響処理部3へ順次送出する。因みに、離散データとは、例えば滑らかに変化する連続的な信号を一定の時間間隔で標本化し、その結果得られたサンプリングデータを量子化することにより得られた離散的なデータである。
(1) Overall Configuration of Audio Device In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an audio device having an acoustic processing unit 3 according to the present invention as a whole, and this audio device 1 uses an input unit 2 to record various recordings such as CDs and DVDs. The medium is reproduced, and a plurality of discrete data arranged in the time direction obtained as a result are sequentially sent to the sound processing unit 3. Incidentally, the discrete data is discrete data obtained by, for example, sampling a continuous signal that changes smoothly at regular time intervals and quantizing the sampling data obtained as a result.

音響処理部3は、例えば低音域、中音域及び高音域の3つの周波数帯域に離散データを分離する帯域分離部4と、これら低音域、中音域及び高音域の3つの周波数帯域毎に音圧レベルを調整する音圧調整部5と、各周波数帯域毎に設定された所定の標本化関数(後述する)を用いて各周波数帯域毎に補間処理を個別に実行する補間処理部6と、ユーザ自身が音圧レベルと標本化関数とを各周波数帯域毎に任意に設定し得る設定部7と、各周波数帯域毎に生成した補間処理信号を合成することにより、合成信号としてのアナログ信号を生成する帯域合成部8とから構成されている。   The acoustic processing unit 3 includes, for example, a band separation unit 4 that separates discrete data into three frequency bands, a low sound range, a middle sound range, and a high sound range, and a sound pressure for each of the three frequency bands, the low sound range, the mid sound range, and the high sound range. A sound pressure adjustment unit 5 that adjusts the level, an interpolation processing unit 6 that individually executes interpolation processing for each frequency band using a predetermined sampling function (described later) set for each frequency band, and a user An analog signal as a synthesized signal is generated by synthesizing a setting unit 7 that can arbitrarily set a sound pressure level and a sampling function for each frequency band and an interpolated signal generated for each frequency band. And a band synthesizing unit 8 that performs the same.

実際上、図2に示すように、音響処理部3は、帯域分離部4がデジタルローパスフィルタ4aとデジタルバンドパスフィルタ4bとデジタルハイパスフィルタ4cとから構成されており、離散データを低音域、中音域及び高音域の周波数帯域にそれぞれ分離し得るようになされている。因みに、この実施の形態の場合、これらデジタルローパスフィルタ4a、デジタルバンドパスフィルタ4b及びデジタルハイパスフィルタ4cは、FIR(Finite duration Impulse Response)フィルタで構成されている場合について述べるが、本発明はこれに限らず、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタ等の他の種々のデジタルフィルタにより構成するようにしてもよい。   In practice, as shown in FIG. 2, in the sound processing unit 3, the band separation unit 4 includes a digital low-pass filter 4a, a digital band-pass filter 4b, and a digital high-pass filter 4c. The frequency range can be separated into a sound range and a high frequency range. Incidentally, in the case of this embodiment, the case where the digital low-pass filter 4a, the digital band-pass filter 4b, and the digital high-pass filter 4c are constituted by FIR (Finite duration Impulse Response) filters will be described. The present invention is not limited to this, and other various digital filters such as an IIR (Infinite Impulse Response) filter may be used.

帯域分離部4は、デジタルローパスフィルタ4aによって所定数の離散データを取り込んでその平均化を行うことにより、高音域成分を除去した低音域の周波数帯域からなる帯域別信号を生成し、これを音圧調整部5及びデジタルバンドパスフィルタ4bに送出する。   The band separation unit 4 captures a predetermined number of discrete data by the digital low-pass filter 4a and averages the data, thereby generating a band-specific signal having a low frequency band from which a high frequency component is removed. The pressure is sent to the pressure adjusting unit 5 and the digital bandpass filter 4b.

デジタルハイパスフィルタ4cは、離散データ及び新たに入力される離散データを、設定された重み付けの割合で加減算することで、離散データから、設定された低音域成分を除去した高音域の周波数帯域からなる帯域別信号を生成し、これを音圧調整部5及びデジタルバンドパスフィルタ4bに送出する。   The digital high-pass filter 4c is composed of a high frequency band obtained by removing the set low frequency component from the discrete data by adding / subtracting the discrete data and the newly input discrete data at a set weighting ratio. A band-specific signal is generated and sent to the sound pressure adjusting unit 5 and the digital bandpass filter 4b.

デジタルバンドパスフィルタ4bは、離散データの値から、対応する低音域及び高音域の帯域別信号の値を減算することにより、低音域成分及び高音域成分を除去した残りの中音域の周波数帯域からなる帯域別信号を生成し、これを音圧調整部5へ送出する。   The digital band pass filter 4b subtracts the corresponding low-frequency and high-frequency band-specific signal values from the discrete data values, thereby removing the low-frequency component and the high-frequency component from the remaining mid-frequency range. The band-specific signal is generated and sent to the sound pressure adjustment unit 5.

音圧調整部5には、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域に対応して3つの増幅器5a,5b,5cが設けられており、設定部7からの音圧レベル調整命令によって、帯域別信号の音圧レベルを増幅させる増幅値が各増幅器5a,5b,5c毎に設定され得る。   The sound pressure adjusting unit 5 is provided with three amplifiers 5a, 5b, and 5c corresponding to the low frequency range, the middle frequency range, and the high frequency range, and according to the sound pressure level adjustment command from the setting unit 7, An amplification value for amplifying the sound pressure level of the signal for each band can be set for each amplifier 5a, 5b, 5c.

これにより、音圧調整部5は、増幅器5aにおいて低音域の周波数帯域からなる帯域別信号にのみ所定の増幅値を乗算して増幅し、他の増幅器5bにおいて中音域の周波数帯域からなる帯域別信号にのみ所定の増幅値を乗算して増幅し、さらに他の増幅器5cにおいて高音域の周波数帯域からなる帯域別信号にのみ所定の増幅値を乗算して増幅し得る。これにより、音圧調整部5は、例えば低音域の周波数帯域が比較的聴取し難いユーザにより、設定部7を介して低音域の帯域別信号の音圧レベルだけを増幅させるように増幅値が設定されると、当該増幅値に応じて音圧レベルが増幅された帯域別調整信号を生成する。   As a result, the sound pressure adjusting unit 5 amplifies the amplifier 5a by multiplying only the band-specific signal consisting of the low frequency band by the predetermined amplification value, and the other amplifier 5b for each band consisting of the mid-frequency band. Only the signal can be amplified by multiplying by a predetermined amplification value, and further, the amplifier 5c can multiply and amplify only the signal for each band consisting of the high frequency band by multiplying the predetermined amplification value. As a result, the sound pressure adjusting unit 5 has an amplified value so that, for example, a user who is relatively difficult to hear the low frequency band can amplify only the sound pressure level of the low frequency band-specific signal via the setting unit 7. When set, a band-specific adjustment signal in which the sound pressure level is amplified according to the amplification value is generated.

このように各増幅器5a,5b,5cは、予め個別に設定された所定の音圧パラメータとしての増幅値に基づいて各帯域別信号を所定の音圧レベルにまで増幅させ、これにより生成された各帯域別調整信号を補間処理部6へそれぞれ送出するようになされている。ここで、補間処理部6には、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域に対応して3つの帯域別補間部6a,6b,6cが設けられており、設定部7からの補間処理選択命令によって、各帯域別調整信号を補間処理する所定の標本化関数が各帯域別補間部6a,6b,6c毎に設定され得る。   Thus, each amplifier 5a, 5b, 5c amplifies each band signal to a predetermined sound pressure level based on an amplification value as a predetermined sound pressure parameter set individually in advance, and is thus generated. Each band-specific adjustment signal is sent to the interpolation processing unit 6. Here, the interpolation processing unit 6 is provided with three band-specific interpolation units 6a, 6b, and 6c corresponding to the frequency bands of the low sound range, the middle sound range, and the high sound range, and the interpolation processing from the setting unit 7 is performed. By the selection command, a predetermined sampling function for interpolating each band-specific adjustment signal can be set for each band-specific interpolation unit 6a, 6b, 6c.

これにより、帯域別補間部6aは、設定部7により予め設定された標本化関数に従って、低音域の帯域別調整信号にのみ補間処理を実行し、帯域別調整信号を構成する帯域別データ間を補間してサンプリング周波数を擬似的に上げ、その結果得られた補間処理信号を帯域合成部8へ送出する。また、このとき、帯域別補間部6bは、設定部7により他の帯域別補間部6a,6cとは別途設定された標本化関数に従って、中音域の帯域別調整信号にのみ補間処理を実行し、帯域別調整信号を構成する帯域別データ間を補間してサンプリング周波数を擬似的に上げ、その結果得られた補間処理信号を帯域合成部8へ送出する。さらに、このとき、帯域別補間部6cは、同じく設定部7により他の帯域別補間部6a,6bとは別途設定された標本化関数に従って、高音域の帯域別調整信号にのみ補間処理を実行し、帯域別調整信号を構成する帯域別データ間を補間してサンプリング周波数を擬似的に上げ、その結果得られた補間処理信号を帯域合成部8へ送出する。   As a result, the band-by-band interpolation unit 6a performs the interpolation process only on the band-by-band adjustment signal in accordance with the sampling function preset by the setting unit 7, and performs the band-by-band data constituting the band-by-band adjustment signal. The sampling frequency is artificially increased by interpolation, and the interpolation processing signal obtained as a result is sent to the band synthesis unit 8. Further, at this time, the band-by-band interpolation unit 6b executes the interpolation process only on the adjustment signal for each band in the middle sound range according to the sampling function set separately from the other band-by-band interpolation units 6a and 6c by the setting unit 7. Interpolate between the band-specific data constituting the band-specific adjustment signal to increase the sampling frequency in a pseudo manner, and send the interpolation processing signal obtained as a result to the band synthesizing unit 8. Further, at this time, the band-by-band interpolation unit 6c executes interpolation processing only on the adjustment signal for each band in the high sound range according to the sampling function set separately from the other band-by-band interpolation units 6a and 6b by the setting unit 7. Then, the inter-band data constituting the per-band adjustment signal is interpolated to artificially increase the sampling frequency, and the interpolation processing signal obtained as a result is sent to the band synthesizing unit 8.

帯域合成部8は、各帯域別補間部6a,6b,6cにおいて生成された複数の補間処理信号を合成することにより全周波数帯域からなる1つのアナログ信号を生成し、これを出力部9へ送出する。このように音響処理部3は、補間処理部6において、各周波数帯域毎に個別に補間処理を実行する構成としたことによって、各周波数帯域毎に異なる標本化関数を自由に設定することができるようになる。これにより音響処理部3は、標本化関数を適宜変更することで、帯域別調整信号毎に帯域別データ間を補間する補間値を調整し、その結果、各周波数帯域毎に調整された補間処理信号を生成でき、かくしてアナログ信号の周波数特性が細かく調整されたユーザ所望の音質からなる音楽を出力部9から再生し得るようになされている。   The band synthesizing unit 8 synthesizes a plurality of interpolation processing signals generated by the interpolating units 6 a, 6 b, and 6 c for each band to generate one analog signal composed of the entire frequency band, and sends this to the output unit 9. To do. As described above, the acoustic processing unit 3 is configured to execute the interpolation processing individually for each frequency band in the interpolation processing unit 6, so that different sampling functions can be freely set for each frequency band. It becomes like this. Thus, the acoustic processing unit 3 adjusts the interpolation function for interpolating between the band-specific data for each band-specific adjustment signal by appropriately changing the sampling function, and as a result, the interpolation process adjusted for each frequency band. Thus, it is possible to reproduce from the output unit 9 music having a user-desired sound quality in which the frequency characteristics of the analog signal are finely adjusted.

(2)帯域別補間部における補間処理
次に各帯域別補間部6a,6b,6cで実行される補間処理の概略について以下説明する。帯域別補間部6a,6b,6cにおいて用いられる標本化関数sN(t)は基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)から構成されている。ここで、離散データの標本位置をtとし、例えば当該離散データの標本位置[−2,2]間での基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)からなる標本化関数s2(t)は、次式、
(2) Interpolation Processing in the Interpolation Unit by Band Next, an outline of the interpolation processing executed by the interpolation units by band 6a, 6b, and 6c will be described below. The sampling function s N (t) used in the band-by-band interpolation units 6a, 6b and 6c is composed of a basic sampling function f (t) and a control sampling function c 0 (t). Here, the sampling position of the discrete data is assumed to be t, and, for example, a sampling consisting of a basic sampling function f (t) and a control sampling function c 0 (t) between the sampling positions [−2, 2] of the discrete data. The function s 2 (t) is given by

Figure 0004950119
Figure 0004950119

によって表され、一般的な制御標本化関数をck(t)とし、ck(t)=cr(t−k)+cr(−t−k)と置いたときは、当該離散データの標本位置[−N,N]間で標本化関数sN(t)は次式 When a general control sampling function is expressed as c k (t) and c k (t) = c r (t−k) + c r (−t−k), the discrete data The sampling function s N (t) between sample positions [−N, N] is

Figure 0004950119
Figure 0004950119

によって表される。なお、αkは後述する可変パラメータを示し、ユーザによって設定可能な任意の数値を示すもので、α1=α2=α3…のようにkによって可変しない同一の値でもよい。因みに、N=2のときの標本化関数s2(t)については、説明の便宜上、単に標本化関数sN(t)として以下説明する。この標本化関数sN(t)は、可変パラメータαの数値が反映した補間値を算出できることから、可変パラメータαの数値を変更することにより、各周波数帯域毎に補間処理信号を調整し得るようになされている。基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)は、図3に示すような波形を示し、可変パラメータαの数値に応じて制御標本化関数c0(t)が示す波形の振幅が増減して可変し得る。 Represented by Α k represents a variable parameter described later, and represents an arbitrary numerical value that can be set by the user, and may be the same value that does not vary with k, such as α 1 = α 2 = α 3 . Incidentally, the sampling function s 2 (t) when N = 2 will be described below simply as the sampling function s N (t) for convenience of explanation. Since the sampling function s N (t) can calculate an interpolation value reflecting the value of the variable parameter α, the interpolation processing signal can be adjusted for each frequency band by changing the value of the variable parameter α. Has been made. The basic sampling function f (t) and the control sampling function c 0 (t) show waveforms as shown in FIG. 3, and the waveform shown by the control sampling function c 0 (t) according to the value of the variable parameter α. The amplitude of can be increased and decreased.

基本標本化関数f(t)は、微分可能性に着目した有限台の関数であり、例えば全域において1回だけ微分可能であって、横軸に沿った標本位置tが−1から+1(すなわち、区間[−1,1])にあるときに0以外の有限な値を有し、他の区間は恒等的に0で表される関数である。具体的には基本標本化関数f(t)は、代表的関数形式が2次式であり、全範囲で1回だけ微分可能な凸形状の波形を示し、t=0の標本位置でのみ1になり、t=±1に向けて0に収束してt=±2の標本位置までそのまま0になるという特徴を有する。   The basic sampling function f (t) is a function of a finite stage focusing on differentiability. For example, the basic sampling function f (t) can be differentiated only once in the entire region, and the sample position t along the horizontal axis is −1 to +1 (ie, , [−1, 1]) has a finite value other than 0, and the other intervals are functions that are represented as 0 by identity. Specifically, the basic sampling function f (t) is a quadratic expression in a typical function form, shows a convex waveform that can be differentiated only once in the entire range, and is 1 only at a sample position of t = 0. And converges to 0 toward t = ± 1 and reaches 0 as it is until the sample position of t = ± 2.

また、この基本標本化関数f(t)は、有限台のn次インパルス応答関数でよく、標本点間を区分した点で連続なn次の区分多項式関数であれば良い。具体的には、このような基本標本化関数f(t)は、2次の区分多項式関数の場合、次式、   The basic sampling function f (t) may be an nth-order impulse response function of a finite number, and may be an nth-order piecewise polynomial function that is continuous at the point where sample points are divided. Specifically, such a basic sampling function f (t) is, in the case of a quadratic piecewise polynomial function,

Figure 0004950119
Figure 0004950119

によって表される。そして、この基本標本化関数f(t)を用いて帯域別調整信号を構成する各帯域別データに基づく重ね合わせを行うことにより、帯域別調整信号の帯域別データ間の値を1回だけ微分可能な関数を用いて仮補間することができる。 Represented by Then, by using the basic sampling function f (t) to perform superposition based on each band-specific data constituting the band-specific adjustment signal, the value between the band-specific data of the band-specific adjustment signal is differentiated only once. Temporary interpolation can be performed using possible functions.

一方、制御標本化関数c0(t)は、微分可能性に着目した有限台の関数であり、例えば全域において1回だけ微分可能であって、横軸に沿った標本位置tが−2から+2(すなわち、区間[−2,2])にあるときに0以外の有限な値を有し、他の区間では恒等的に0で表される関数である。また、制御標本化関数c0(t)は、全範囲で1回だけ微分可能な波形を示し、t=0,±1,±2の各標本位置で0になるという特徴を有する。 On the other hand, the control sampling function c 0 (t) is a function of a finite stage focusing on differentiability, and can be differentiated only once in the entire region, for example, and the sample position t along the horizontal axis is from −2. It is a function that has a finite value other than 0 when it is in +2 (that is, the interval [−2, 2]), and is uniformly expressed as 0 in other intervals. The control sampling function c 0 (t) shows a waveform that can be differentiated only once in the entire range, and has a feature that it becomes 0 at each sample position of t = 0, ± 1, ± 2.

また、この制御標本化関数c0(t)は、有限台のn次インパルス応答関数でよく、標本点間を区分した点で連続なn次の区分多項式関数であれば良い。ここで、制御標本化関数c0(t)は、上述したように制御標本化関数c0(t)=cr(t)+cr(−t)で表され、このcr(t)は具体的に次式、 The control sampling function c 0 (t) may be an n-order impulse response function of a finite number, and may be an n-order piecewise polynomial function that is continuous at a point where sample points are divided. Here, the control sampling function c 0 (t) is represented by the control sampling function c 0 (t) = c r (t) + c r (−t) as described above, and this cr (t) is Specifically,

Figure 0004950119
Figure 0004950119

によって表される。そして、この制御標本化関数c0(t)を用いて帯域別調整信号の各帯域別データに基づく重ね合わせを行うことにより、帯域別調整信号の帯域別データ間の値を1回だけ微分可能な関数を用いて仮補間することができる。 Represented by Then, by using the control sampling function c 0 (t) to perform superposition based on the band-specific data of the band-specific adjustment signal, the value between the band-specific data of the band-specific adjustment signal can be differentiated only once. Can be interpolated using a simple function.

標本化関数sN(t)は、基本標本化関数f(t)と制御標本化関数c0(t)との線形結合で表され、実際の補間演算は基本標本化関数f(t)と離散データ(標本値)との畳み込み演算で算出した仮の補間値(以下、これを基本補間値と呼ぶ)と、制御標本化関数c0(t)と離散データ(標本値)との畳み込み演算で算出した仮の補間値(以下、これを制御補間値と呼ぶ)とを線形加算することにより、帯域別調整信号の帯域別データ間の値を1回だけ微分可能な関数を用いて補間することができる。 The sampling function s N (t) is represented by a linear combination of the basic sampling function f (t) and the control sampling function c 0 (t), and the actual interpolation operation is the basic sampling function f (t). A convolution operation between a temporary interpolation value (hereinafter referred to as a basic interpolation value) calculated by a convolution operation with discrete data (sample values), a control sampling function c 0 (t), and discrete data (sample values) By linearly adding the provisional interpolation value calculated in step (hereinafter referred to as the control interpolation value), the value between the band-specific data of the band-specific adjustment signal is interpolated using a function that can be differentiated only once. be able to.

因みに、この基本標本化関数f(t)と制御標本化関数c0(t)との線形結合では、下記の6つの条件が成立する関数であることを特徴としている。第1としては、S2(0)=1,S2(±1)=S2(±2)=0となること。第2としては、偶関数、すなわちy軸に関して対称となること。第3としては、標本位置区間[−∞,−2]、[2,∞]で恒等的に0であること。第4としては、各区間[n/2,(n+1)/2](−4≦n≦3)においては高々二次の多項式であること。第5としては、全区間ではC1級、すなわち連続的一回微分可能であること。第6としては、標本位置区間[−1/2,1/2]において、次式 Incidentally, the linear combination of the basic sampling function f (t) and the control sampling function c 0 (t) is a function that satisfies the following six conditions. First, S 2 (0) = 1, S 2 (± 1) = S 2 (± 2) = 0. Secondly, it should be symmetric with respect to the even function, ie the y-axis. Thirdly, the sample position interval [−∞, −2], [2, ∞] should be zero on the identity. Fourthly, each section [n / 2, (n + 1) / 2] (−4 ≦ n ≦ 3) is at most a quadratic polynomial. Fifth, all sections should be C1 class, that is, differentiable continuously once. Sixth, in the sample position section [−1/2, 1/2],

Figure 0004950119
Figure 0004950119

となること。 To be.

これに加えて、このとき制御標本化関数c0(t)には、ユーザによって任意の数値が設定された可変パラメータαが乗算され得るようになされている。これにより制御標本化関数c0(t)は、t=0,±1,±2の標本位置で0としたまま、標本位置−2から+2までの間で当該可変パラメータαの数値に応じてその波形の振幅が変形され得る。その結果、制御標本化関数c0(t)は、離散データ(標本値)との畳み込み演算による算出結果を変更させ得る。このように、可変パラメータαは、数値が変更されることで、標本化関数sN(t)によって算出した補間処理信号の周波数特性を変化させることができ、各周波数帯域毎に高域成分の信号レベルを調整し得るようになされている。 In addition to this, the control sampling function c 0 (t) can be multiplied by a variable parameter α set by an arbitrary numerical value by the user. As a result, the control sampling function c 0 (t) remains 0 at the sample positions of t = 0, ± 1, ± 2, depending on the value of the variable parameter α between the sample positions −2 and +2. The amplitude of the waveform can be modified. As a result, the control sampling function c 0 (t) can change the calculation result by the convolution operation with the discrete data (sample value). Thus, the variable parameter α can change the frequency characteristic of the interpolation processing signal calculated by the sampling function s N (t) by changing the numerical value, and the high frequency component of each frequency band can be changed. The signal level can be adjusted.

従って、本発明では、各周波数帯域毎に、制御標本化関数c0(t)に乗算される可変パラメータαを変化させることによって補間処理信号を調整し、これら各周波数帯域毎に生成された複数の補間処理信号を合成してアナログ信号を生成することにより、高音域が各周波数帯域毎に細かく調整されたユーザ所望の音質からなるアナログ信号を生成し得るようになされている。 Therefore, in the present invention, the interpolation processing signal is adjusted by changing the variable parameter α multiplied by the control sampling function c 0 (t) for each frequency band, and a plurality of signals generated for each frequency band are generated. By synthesizing these interpolation processing signals, an analog signal is generated, so that an analog signal having a sound quality desired by the user whose high sound range is finely adjusted for each frequency band can be generated.

(3)帯域別補間部の回路構成
(3−1)帯域別補間部における補間処理の概略説明
3つの帯域別補間部6a,6b,6cは、補間処理に用いる標本化関数sN(t)の可変パラメータαが個別に設定されている点と、当該補間処理する帯域別調整信号が異なる点とで相違するものの、その他の点については同一構成を有することから、以下、低音域の帯域別調整信号に対して補間処理する帯域別補間部6aに着目して説明する。
(3) Circuit configuration of interpolator for each band (3-1) Outline description of interpolation processing in interpolator for each band The three interpolators 6a, 6b, and 6c for each band are sampling functions s N (t) used for the interpolation process. The variable parameter α is set separately and the adjustment signal for each band to be interpolated is different, but other points have the same configuration. Description will be made by paying attention to the interpolator 6a for each band that interpolates the adjustment signal.

図4に示すように、帯域別補間部6aは、帯域別調整信号を構成する所定数(この場合4つ)の帯域別データを順次抽出して保持するデータ抽出部15と、データ抽出部15で抽出保持された所定数の帯域別データを一度に受け取り、これら帯域別データを用いて補間処理を実行する関数処理部14とから構成され、増幅器5aから順次入力される帯域別データ間を所定の時間間隔でデータ補間し得るようになされている。   As shown in FIG. 4, the band-by-band interpolation unit 6 a includes a data extraction unit 15 that sequentially extracts and holds a predetermined number (four in this case) of band-by-band data constituting the band-by-band adjustment signal, and a data extraction unit 15. And a function processing unit 14 for receiving a predetermined number of band-specific data extracted and held at a time and performing interpolation using these band-specific data, and a predetermined interval between the band-specific data sequentially input from the amplifier 5a. The data can be interpolated at the time interval.

関数処理部14は、帯域別データを基に標本化関数sN(t)のうち基本標本化関数f(t)の項との畳み込み演算を処理する基本項演算部16と、当該帯域別データを基に標本化関数sN(t)のうち制御標本化関数c0(t)の項との畳み込み演算を処理する制御項演算部17と、制御項演算部17の算出結果に可変パラメータαを乗算する係数乗算部18と、基本項演算部16の算出結果と係数乗算部18の算出結果とを線形加算する加算演算部19とから構成されている。 The function processing unit 14 includes a basic term calculation unit 16 that processes a convolution operation with a term of the basic sampling function f (t) in the sampling function s N (t) based on the band-specific data, and the band-specific data. Based on the control function arithmetic unit 17 for processing the convolution operation with the term of the control sampling function c 0 (t) in the sampling function s N (t), and the variable parameter α in the calculation result of the control term arithmetic unit 17 Are multiplied by a coefficient multiplication unit 18 and an addition calculation unit 19 that linearly adds the calculation result of the basic term calculation unit 16 and the calculation result of the coefficient multiplication unit 18.

この実施の形態の場合、データ抽出部15は、順次入力される帯域別データの中から直前の4つの帯域別データを抽出し、次に新たな帯域別データが入力されるまでこの4つの帯域別データを保持して、これら4つの帯域別データを基本項演算部16及び制御項演算部17へそれぞれ送出する。   In the case of this embodiment, the data extraction unit 15 extracts the previous four band-specific data from the band-specific data that are sequentially input, and these four bands are then input until new band-specific data is next input. Separate data is held, and these four band-specific data are sent to the basic term calculation unit 16 and the control term calculation unit 17, respectively.

基本項演算部16は、所定の記憶手段(図示せず)に基本標本化関数f(t)を記憶しており、帯域別データ間の補間位置が指定されると、この補間位置と帯域別データとの間の距離に基づいて基本標本化関数f(t)の値を計算する。この基本項演算部16は、データ抽出部15から送出される4つの帯域別データ毎にそれぞれ基本標本化関数f(t)の値が計算され得る。また、基本項演算部16は、帯域別データ毎に得られた4つの基本標本化関数f(t)の値毎にそれぞれ対応する帯域別データの値を乗算した後、これら4つの帯域別データに対応する畳み込み演算を行い、この畳み込み演算の算出結果を加算演算部19へ送出する。   The basic term calculation unit 16 stores a basic sampling function f (t) in a predetermined storage means (not shown), and when an interpolation position between band-specific data is designated, this interpolation position and band-specific calculation are performed. Based on the distance to the data, the value of the basic sampling function f (t) is calculated. The basic term calculation unit 16 can calculate the value of the basic sampling function f (t) for each of the four band-specific data transmitted from the data extraction unit 15. Further, the basic term calculation unit 16 multiplies the values of the band-specific data corresponding to the values of the four basic sampling functions f (t) obtained for the band-specific data, and then the four band-specific data. The convolution operation corresponding to is performed, and the calculation result of the convolution operation is sent to the addition operation unit 19.

これと同時に制御項演算部17は、所定の記憶手段(図示せず)に制御標本化関数c0(t)を記憶しており、補間位置が指定されると、この補間位置と帯域別データとの間の距離に基づいて制御標本化関数c0(t)の値を計算する。この制御項演算部17は、データ抽出部15から送出される4つの帯域別データ毎にそれぞれ制御標本化関数c0(t)の値が計算され得る。また、制御項演算部17は、帯域別データ毎に得られた4つの制御標本化関数c0(t)の値毎にそれぞれ対応する帯域別データの値を乗算した後、これらを加算することにより4つの帯域別データに対応する畳み込み演算を行い、この畳み込み演算の算出結果を係数乗算部18へ送出する。 At the same time, the control term calculation unit 17 stores the control sampling function c 0 (t) in a predetermined storage means (not shown), and when an interpolation position is designated, this interpolation position and band-specific data The value of the control sampling function c 0 (t) is calculated based on the distance between. The control term calculation unit 17 can calculate the value of the control sampling function c 0 (t) for each of the four band-specific data transmitted from the data extraction unit 15. Further, the control term calculation unit 17 multiplies the values of the corresponding band-specific data for each value of the four control sampling functions c 0 (t) obtained for the band-specific data, and then adds these. Thus, the convolution operation corresponding to the four band-specific data is performed, and the calculation result of the convolution operation is sent to the coefficient multiplier 18.

係数乗算部18は、制御項演算部17から受け取った制御標本化関数c0(t)の畳み込み演算の算出結果に可変パラメータαを乗算し、その結果得られた可変パラメータ乗算結果を加算演算部19へ送出する。加算演算部19は、基本項演算部16から受け取った基本標本化関数f(t)の畳み込み演算の算出結果と、係数乗算部18から受け取った可変パラメータ乗算結果とを線形加算することにより、4つの帯域別データに対応する演算結果を得る。この線形加算によって得られる値は、所定の2つの帯域別データ間の補間位置における補間値となる。因みに、この補間位置は、予め設定された所定の時間間隔、具体的には帯域別データの入力間隔に対応する周期Tの1/Nの周期(=T/N)毎にその値が更新される。 The coefficient multiplication unit 18 multiplies the calculation result of the convolution calculation of the control sampling function c 0 (t) received from the control term calculation unit 17 by the variable parameter α, and adds the variable parameter multiplication result obtained as a result to the addition calculation unit Send to 19. The addition calculation unit 19 linearly adds the calculation result of the convolution calculation of the basic sampling function f (t) received from the basic term calculation unit 16 and the variable parameter multiplication result received from the coefficient multiplication unit 18 to obtain 4 An operation result corresponding to one band-specific data is obtained. A value obtained by this linear addition is an interpolation value at an interpolation position between two predetermined band-specific data. Incidentally, the value of this interpolation position is updated every predetermined period of time, specifically, every 1 / N period (= T / N) of the period T corresponding to the input interval of the band-specific data. The

(3−2)4つの帯域別データに基づいて補間値を求める具体例
次に、時間的に連続して並ぶ4つの帯域別データに基づいて所定の2つの帯域別データ間の補間値を算出する補間処理について、連続する4つの帯域別データと、補間位置である着目点との位置関係を示す図5を用い、以下説明する。この図5では、標本位置t1、t2、t3、t4のそれぞれに対応して順次入力される帯域別データd1、d2、d3、d4の各値をY(t1)、Y(t2)、Y(t3)、Y(t4)とし、標本位置t2及びt3間の所定位置(すなわち補間位置(t2から距離b))t0に対応した補間値yを求める場合を考える。
(3-2) Specific example of obtaining an interpolation value based on four band-specific data Next, an interpolation value between two predetermined band-specific data is calculated based on four band-specific data arranged in time series. The interpolation processing to be performed will be described below with reference to FIG. 5 showing the positional relationship between the continuous four band-specific data and the point of interest that is the interpolation position. In FIG. 5, the values of the band-specific data d1, d2, d3, d4 sequentially input corresponding to the respective sample positions t1, t2, t3, t4 are represented by Y (t1), Y (t2), Y ( Assume that t3) and Y (t4) are set, and an interpolation value y corresponding to a predetermined position between the sample positions t2 and t3 (that is, the interpolation position (distance b from t2)) t0 is obtained.

本実施の形態で用いる標本化関数sN(t)は、t=±2の標本位置で0に収束するため、t=±2までの帯域別データd1、d2、d3、d4を考慮に入れればよい。従って、図5に示す補間値yを求める場合には、t=t1、t2、t3、t4に対応した4つの帯域別データd1、d2、d3、d4のみを考慮すればよいことになり、演算量を大幅に削減することができる。しかも、t=±3以上の各帯域別データ(図示せず)については、本来考慮すべきであるが演算量や精度等を考慮して無視しているというわけではなく、理論的に考慮する必要がないため、打ち切り誤差は発生しない。 Since the sampling function s N (t) used in the present embodiment converges to 0 at the sample position of t = ± 2, the band-specific data d1, d2, d3, d4 up to t = ± 2 is taken into consideration. That's fine. Therefore, when obtaining the interpolation value y shown in FIG. 5, only the four band-specific data d1, d2, d3, and d4 corresponding to t = t1, t2, t3, and t4 need to be considered. The amount can be greatly reduced. In addition, data for each band (not shown) of t = ± 3 or more should be considered originally, but is not ignored in consideration of the amount of calculation and accuracy, but is considered theoretically. There is no need for censoring errors.

図6に示すように、データ抽出部15は、3つのシフト回路20a,20b,20cを備えており、連続する帯域別データが入力されると、各シフト回路20a,20b,20c毎に当該帯域別データを例えばCDのサンプリング周期(44.1kHz)でシフトし、各シフト回路20a,20b,20cで直前の帯域別データd1、d2、d3、d4をそれぞれ1つ抽出保持し得る。すなわち、データ抽出部15は、連続する4つの帯域別データd1、d2、d3、d4が入力されると、最新の帯域別データd4をそのまま基本項演算部16の基本項計算回路21a及び制御項演算部17の制御項計算回路22aへそれぞれ送出する。   As shown in FIG. 6, the data extraction unit 15 includes three shift circuits 20a, 20b, and 20c. When continuous band-specific data is input, the corresponding band is obtained for each shift circuit 20a, 20b, and 20c. The different data is shifted, for example, at a CD sampling period (44.1 kHz), and each of the shift circuits 20a, 20b, and 20c can extract and hold the previous band-specific data d1, d2, d3, and d4, respectively. That is, when four consecutive band-specific data d1, d2, d3, d4 are input, the data extraction unit 15 uses the latest band-specific data d4 as it is and the basic term calculation circuit 21a and the control term of the basic term calculation unit 16. Each is sent to the control term calculation circuit 22a of the calculation unit 17.

また、データ抽出部15は、連続する4つの帯域別データd1、d2、d3、d4からなる帯域別データ列をシフト回路20aに送出し、当該シフト回路20bによって帯域別データ列をシフトして最新の帯域別データd4から1つ前の帯域別データd3を抽出し、これを基本項演算部16の基本項計算回路21b及び制御項演算部17の制御項計算回路22bへそれぞれ送出する。   Further, the data extraction unit 15 sends a band-specific data string composed of four consecutive band-specific data d1, d2, d3, d4 to the shift circuit 20a, and the shift circuit 20b shifts the band-specific data string to the latest. The previous band-specific data d3 is extracted from the band-specific data d4 and sent to the basic term calculation circuit 21b of the basic term calculation unit 16 and the control term calculation circuit 22b of the control term calculation unit 17, respectively.

さらに、データ抽出部15は、残りのシフト回路20b、20cにも帯域別データ列を順次送出してゆき、シフト回路20bで帯域別データ列をさらにシフトさせて最新の帯域別データd4から2つ前の帯域別データd2を基本項計算回路21c及び制御項計算回路22cへそれぞれ送出するとともに、シフト回路20cで帯域別データ列をさらにシフトさせて最新の帯域別データd4から3つ前の帯域別データd1を基本項計算回路21d及び制御項計算回路22dへそれぞれ送出する。   Further, the data extraction unit 15 sequentially transmits the band-specific data string to the remaining shift circuits 20b and 20c, and further shifts the band-specific data string by the shift circuit 20b, so that two data from the latest band-specific data d4 are obtained. The previous band-specific data d2 is sent to the basic term calculation circuit 21c and the control term calculation circuit 22c, respectively, and the band-specific data string is further shifted by the shift circuit 20c, so that the previous band-specific data d4 is changed by the previous three bands. The data d1 is sent to the basic term calculation circuit 21d and the control term calculation circuit 22d.

ここで図7及び図8は、本実施の形態の基本項演算部16及び制御項演算部17における所定の補間位置t0に対する補間処理の概略を示す図である。補間処理の内容としては、上述したように先ず始めに、基本項演算部16における基本補間値を算出する演算処理(以下、これを単に基本補間値算出処理と呼ぶ)と、制御項演算部17及び係数乗算部18における制御補間値を算出する演算処理(以下、これを単に制御補間値算出処理と呼ぶ)とが実行される。以下、これら図7及び図8を用い、基本補間値算出処理と制御補間値算出処理とについて説明する。   Here, FIGS. 7 and 8 are diagrams showing an outline of the interpolation processing for the predetermined interpolation position t0 in the basic term calculation unit 16 and the control term calculation unit 17 of the present embodiment. As the contents of the interpolation processing, as described above, first, the calculation processing for calculating the basic interpolation value in the basic term calculation unit 16 (hereinafter simply referred to as basic interpolation value calculation processing), the control term calculation unit 17 Then, a calculation process for calculating a control interpolation value in the coefficient multiplication unit 18 (hereinafter simply referred to as a control interpolation value calculation process) is executed. Hereinafter, the basic interpolation value calculation process and the control interpolation value calculation process will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

(3−2−1)基本補間値算出処理
基本補間値算出処理の内容としては、図7(A)〜(D)に示すように、各標本位置t1、t2、t3、t4毎に、基本標本化関数f(t)のt=0(中心位置)におけるピーク高さを一致させ、このときの補間位置t0におけるそれぞれの基本標本化関数f(t)の値を求めることになる。
(3-2-1) Basic Interpolation Value Calculation Processing As shown in FIGS. 7A to 7D, the basic interpolation value calculation processing includes basic information for each sample position t1, t2, t3, and t4. The peak heights at t = 0 (center position) of the sampling function f (t) are matched, and the value of each basic sampling function f (t) at the interpolation position t0 at this time is obtained.

図7(A)に示す標本位置t1における帯域別データd1に着目すると、補間位置t0と標本位置t1との距離は1+bとなる。従って、標本位置t1に基本標本化関数f(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における基本標本化関数の値はf(1+b)となる。実際には、帯域別データd1の値Y(t1)に一致するように基本標本化関数f(t)の中心位置のピーク高さを合わせるため、上述したf(1+b)をY(t1)倍した値f(1+b)・Y(t1)が求めたい値となる。f(1+b)の計算は基本項演算部16の基本項計算回路21aで行われ、f(1+b)にY(t1)を乗算する計算は基本項演算部16の基本項乗算回路23aで行われる(図6)。   Focusing on the band-specific data d1 at the sample position t1 shown in FIG. 7A, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t1 is 1 + b. Therefore, the value of the basic sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the basic sampling function f (t) is aligned with the sample position t1 is f (1 + b). Actually, in order to match the peak height of the center position of the basic sampling function f (t) so as to match the value Y (t1) of the band-specific data d1, the above-described f (1 + b) is multiplied by Y (t1). The obtained value f (1 + b) · Y (t1) is a desired value. Calculation of f (1 + b) is performed by the basic term calculation circuit 21a of the basic term calculation unit 16, and calculation for multiplying f (1 + b) by Y (t1) is performed by the basic term multiplication circuit 23a of the basic term calculation unit 16. (FIG. 6).

同様に、図7(B)に示す標本位置t2における帯域別データd2の値Y(t2)に着目すると、補間位置t0と標本位置t2との距離はbとなる。従って、標本位置t2に基本標本化関数f(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における基本標本化関数の値はf(b)となる。実際には、帯域別データd2の値Y(t2)に一致するように基本標本化関数f(t)の中心位置のピーク高さを合わせるため、上述したf(b)をY(t2)倍した値f(b)・Y(t2)が求めたい値となる。f(b)の計算は基本項演算部16の基本項計算回路21bで行われ、f(b)にY(t2)を乗算する計算は基本項演算部16の基本項乗算回路23bで行われる(図6)。   Similarly, focusing on the value Y (t2) of the band-specific data d2 at the sample position t2 shown in FIG. 7B, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t2 is b. Therefore, the value of the basic sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the basic sampling function f (t) is aligned with the sampling position t2 is f (b). Actually, in order to match the peak height of the center position of the basic sampling function f (t) so as to match the value Y (t2) of the band-specific data d2, the above-described f (b) is multiplied by Y (t2) times. The obtained value f (b) · Y (t2) is a desired value. The calculation of f (b) is performed by the basic term calculation circuit 21b of the basic term calculation unit 16, and the calculation of multiplying f (b) by Y (t2) is performed by the basic term multiplication circuit 23b of the basic term calculation unit 16. (FIG. 6).

図7(C)に示す標本位置t3における帯域別データd3の値Y(t3)に着目すると、補間位置t0と標本位置t3との距離は1−bとなる。従って、標本位置t3に基本標本化関数f(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における基本標本化関数の値はf(1−b)となる。実際には、帯域別データの値Y(t3)に一致するように基本標本化関数f(t)の中心位置のピーク高さを合わせるため、上述したf(1−b)をY(t3)倍した値f(1−b)・Y(t3)が求めたい値となる。f(1−b)の計算は基本項演算部16の基本項計算回路21cで行われ、f(1−b)にY(t3)を乗算する計算は基本項演算部16の基本項乗算回路23cで行われる(図6)。   Focusing on the value Y (t3) of the band-specific data d3 at the sample position t3 shown in FIG. 7C, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t3 is 1-b. Therefore, the value of the basic sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the basic sampling function f (t) is aligned with the sampling position t3 is f (1-b). Actually, in order to match the peak height of the center position of the basic sampling function f (t) so as to coincide with the value Y (t3) of the band-specific data, the above-described f (1-b) is changed to Y (t3). The multiplied value f (1-b) · Y (t3) is the value to be obtained. The calculation of f (1-b) is performed by the basic term calculation circuit 21c of the basic term calculation unit 16, and the calculation of multiplying f (1-b) by Y (t3) is the basic term multiplication circuit of the basic term calculation unit 16. 23c (FIG. 6).

図7(D)に示す標本位置t4における帯域別データd4の値Y(t4)に着目すると、補間位置t0と標本位置t4との距離は2−bとなる。従って、標本位置t4に基本標本化関数f(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における基本標本化関数の値はf(2−b)となる。実際には、帯域別データd4の値Y(t4)に一致するように基本標本化関数f(2−b)の中心位置のピーク高さを合わせるため、上述したf(2−b)をY(t4)倍した値f(2−b)・Y(t4)が求めたい値となる。f(2−b)の計算は基本項演算部16の基本項計算回路21dで行われ、f(2−b)にY(t4)を乗算する計算は基本項演算部16の基本項乗算回路23dで行われる(図6)。   Focusing on the value Y (t4) of the band-specific data d4 at the sample position t4 shown in FIG. 7D, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t4 is 2-b. Therefore, the value of the basic sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the basic sampling function f (t) is aligned with the sampling position t4 is f (2-b). Actually, in order to match the peak height of the center position of the basic sampling function f (2-b) so as to match the value Y (t4) of the band-specific data d4, the above-described f (2-b) is set to Y The value f (2-b) · Y (t4) multiplied by (t4) is the desired value. The calculation of f (2-b) is performed by the basic term calculation circuit 21d of the basic term calculation unit 16, and the calculation of multiplying f (2-b) by Y (t4) is the basic term multiplication circuit of the basic term calculation unit 16. 23d (FIG. 6).

そして、基本項演算部16は、補間位置t0の着目点に対応して得られた4つの値f(1+b)・Y(t1)、f(b)・Y(t2)、f(1−b)・Y(t3)、f(2−b)・Y(t4)を、基本項畳み込み回路24において畳み込み演算し、低音域の周波数帯域において基本補間値yaが計算される。因みに、この実施の形態の場合、補間位置t0の着目点に対応して得られた値f(1+b)・Y(t1)及びf(2−b)・Y(t4)は、図7(A)及び(D)に示すように0となるため、基本補間値yaは、{f(b)・Y(t2)}+{f(1−b)・Y(t3)}となる。   The basic term calculation unit 16 then obtains four values f (1 + b) · Y (t1), f (b) · Y (t2), and f (1−b) obtained corresponding to the point of interest at the interpolation position t0. ) · Y (t3) and f (2-b) · Y (t4) are convolutionally calculated in the basic term convolution circuit 24, and the basic interpolation value ya is calculated in the low frequency band. Incidentally, in the case of this embodiment, the values f (1 + b) · Y (t1) and f (2-b) · Y (t4) obtained corresponding to the point of interest at the interpolation position t0 are shown in FIG. ) And 0 as shown in (D), the basic interpolation value ya is {f (b) · Y (t2)} + {f (1−b) · Y (t3)}.

(3−2−2)制御補間値算出処理
一方、制御補間値算出処理の内容としては、図8(A)〜(D)に示すように、各標本位置t1、t2、t3、t4毎に、制御標本化関数c0(t)のt=0(中心位置)を一致させて、各制御標本化関数c0(t)に対応した帯域別データd1、d2、d3、d4の値Y(t1)、Y(t2)、Y(t3)、Y(t4)を乗算し、このときの補間位置t0におけるそれぞれの制御標本化関数c0(t)の値を求めることになる。
(3-2-2) Control Interpolation Value Calculation Processing On the other hand, the contents of the control interpolation value calculation processing are as shown in FIGS. 8A to 8D for each sample position t1, t2, t3, t4. , to match the t = 0 (center position) of the control sampling function c 0 (t), the band-by-band data d1 corresponding to each control sampling function c 0 (t), d2, d3, d4 of the value Y ( t1), Y (t2), Y (t3), and Y (t4) are multiplied, and the value of each control sampling function c 0 (t) at the interpolation position t0 at this time is obtained.

図8(A)に示す標本位置t1における帯域別データd1の値Y(t1)に着目すると、補間位置t0と標本位置t1との距離は1+bとなる。従って、標本位置t1に制御標本化関数c0(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における制御標本化関数の値はc0(1+b)となる。実際には、帯域別データd1の値Y(t1)に対応させて制御標本化関数c0(t)の波形高さを合わせるため、上述したc0(1+b)をY(t1)倍した値c0(1+b)・Y(t1)が求めたい値となる。c0(1+b)の計算は制御項演算部17の制御項計算回路22aで行われ、c0(1+b)にY(t1)を乗算する計算は制御項演算部17の制御項乗算回路25aで行われる(図6)。 Focusing on the value Y (t1) of the band-specific data d1 at the sample position t1 shown in FIG. 8A, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t1 is 1 + b. Therefore, the value of the control sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the control sampling function c 0 (t) is aligned with the sample position t1 is c 0 (1 + b). Actually, in order to match the waveform height of the control sampling function c 0 (t) in correspondence with the value Y (t 1) of the band-specific data d 1, a value obtained by multiplying the above c 0 (1 + b) by Y (t 1). c 0 (1 + b) · Y (t1) is a desired value. The calculation of c 0 (1 + b) is performed by the control term calculation circuit 22a of the control term calculation unit 17, and the calculation of multiplying c 0 (1 + b) by Y (t1) is performed by the control term multiplication circuit 25a of the control term calculation unit 17. Performed (FIG. 6).

同様に、図8(B)に示す標本位置t2における帯域別データd2の値Y(t2)に着目すると、補間位置t0と標本位置t2との距離はbとなる。従って、標本位置t2に制御標本化関数c0(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における制御標本化関数の値はc0(b)となる。実際には、帯域別データd2の値Y(t2)に対応させて制御標本化関数c0(t)の波形高さを合わせるため、上述したc0(b)をY(t2)倍した値c0(b)・Y(t2)が求めたい値となる。c0(b)の計算は制御項演算部17の制御項計算回路22bで行われ、c0(b)にY(t2)を乗算する計算は制御項演算部17の制御項乗算回路25bで行われる(図6)。 Similarly, paying attention to the value Y (t2) of the band-specific data d2 at the sample position t2 shown in FIG. 8B, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t2 is b. Therefore, the value of the control sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the control sampling function c 0 (t) is aligned with the sample position t2 is c 0 (b). Actually, in order to match the waveform height of the control sampling function c 0 (t) in correspondence with the value Y (t 2) of the band-specific data d 2, a value obtained by multiplying the above c 0 (b) by Y (t 2). c 0 (b) · Y (t2) is a desired value. The calculation of c 0 (b) is performed by the control term calculation circuit 22b of the control term calculation unit 17, and the calculation of multiplying c 0 (b) by Y (t2) is performed by the control term multiplication circuit 25b of the control term calculation unit 17. Performed (FIG. 6).

図8(C)に示す標本位置t3における帯域別データd3の値Y(t3)に着目すると、補間位置t0と標本位置t3との距離は1−bとなる。従って、標本位置t3に制御標本化関数c0(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における制御標本化関数の値はc0(1−b)となる。実際には、帯域別データd3の値Y(t3)に対応させて制御標本化関数c0(t)の波形高さを合わせるため、上述したc0(1−b)をY(t3)倍した値c0(1−b)・Y(t3)が求めたい値となる。c0(1−b)の計算は制御項演算部17の制御項計算回路22cで行われ、c0(1−b)にY(t3)を乗算する計算は制御項演算部17の制御項乗算回路25cで行われる(図6)。 Focusing on the value Y (t3) of the band-specific data d3 at the sample position t3 shown in FIG. 8C, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t3 is 1-b. Therefore, the value of the control sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the control sampling function c 0 (t) is aligned with the sampling position t3 is c 0 (1-b). Actually, in order to match the waveform height of the control sampling function c 0 (t) in correspondence with the value Y (t 3) of the band-specific data d 3 , the above c 0 (1-b) is multiplied by Y (t 3). The value c 0 (1-b) · Y (t3) is the value to be obtained. The calculation of c 0 (1-b) is performed by the control term calculation circuit 22c of the control term calculation unit 17, and the calculation of multiplying c 0 (1-b) by Y (t3) is the control term of the control term calculation unit 17. This is performed by the multiplication circuit 25c (FIG. 6).

図8(D)に示す標本位置t4における帯域別データd4の値Y(t4)に着目すると、補間位置t0と標本位置t4との距離は2−bとなる。従って、標本位置t4に制御標本化関数c0(t)の中心位置を合わせたときの補間位置t0における制御標本化関数の値はc0(2−b)となる。実際には、帯域別データd4の値Y(t4)に対応させて制御標本化関数c0(2−b)の波形高さを合わせるため、上述したc0(2−b)をY(t4)倍した値c0(2−b)・Y(t4)が求めたい値となる。c0(2−b)の計算は制御項演算部17の制御項計算回路22dで行われ、c0(2−b)にY(t4)を乗算する計算は制御項演算部17の制御項乗算回路25dで行われる(図6)。 Focusing on the value Y (t4) of the band-specific data d4 at the sample position t4 shown in FIG. 8D, the distance between the interpolation position t0 and the sample position t4 is 2-b. Therefore, the value of the control sampling function at the interpolation position t0 when the center position of the control sampling function c 0 (t) is aligned with the sampling position t4 is c 0 (2-b). Actually, in order to match the waveform height of the control sampling function c 0 (2-b) in correspondence with the value Y (t4) of the band-specific data d4, the above-described c 0 (2-b) is changed to Y (t4). ) The multiplied value c 0 (2-b) · Y (t4) is the desired value. The calculation of c 0 (2-b) is performed by the control term calculation circuit 22d of the control term calculation unit 17, and the calculation of multiplying c 0 (2-b) by Y (t4) is the control term of the control term calculation unit 17. This is performed by the multiplication circuit 25d (FIG. 6).

そして、補間位置t0の着目点に対応して得られた4つの値c0(1+b)・Y(t1)、c0(b)・Y(t2)、c0(1−b)・Y(t3)、c0(2−b)・Y(t4)は、制御項演算部17の制御項畳み込み回路26によって畳み込み演算された後、係数乗算部18において可変パラメータαが乗算され、これにより低音域の周波数帯域における制御補間値ybが計算される。 Then, four values c 0 (1 + b) · Y (t1), c 0 (b) · Y (t2), c 0 (1−b) · Y () obtained corresponding to the point of interest at the interpolation position t0. t3), c 0 (2-b) · Y (t4) are subjected to a convolution operation by the control term convolution circuit 26 of the control term operation unit 17, and then multiplied by the variable parameter α in the coefficient multiplication unit 18, thereby reducing A control interpolation value yb in the frequency band of the sound range is calculated.

(3−2−3)補間値演算処理
加算演算部19は、基本項演算部16により算出された着目点に対応する基本補間値yaと、制御項演算部17及び係数乗算部18により算出された着目点に対応する制御補間値ybとを線形加算することにより、低音域の周波数帯域における補間位置t0の補間値yを出力し得るようになされている。このようにして、帯域別データd2及びd3間の他の全ての補間位置も同様に補間値が算出されるとともに、帯域別補間部6b,6cにおいても中音域及び高音域の各周波数帯域毎に設定された標本化関数を用いて同様の補間処理手法が実行され得る。
(3-2-3) Interpolation Value Calculation Processing The addition calculation unit 19 is calculated by the basic interpolation value ya corresponding to the target point calculated by the basic term calculation unit 16, the control term calculation unit 17, and the coefficient multiplication unit 18. By linearly adding the control interpolation value yb corresponding to the target point, the interpolation value y at the interpolation position t0 in the low frequency band can be output. In this manner, interpolation values are similarly calculated for all other interpolation positions between the band-specific data d2 and d3, and the band-based interpolation units 6b and 6c are also provided for each frequency band of the middle sound range and the high sound range. A similar interpolation processing technique can be executed using the set sampling function.

(3−3)可変パラメータの数値を変更したときの補間処理結果
かかる構成に加えて、音響処理部3は、設定部7によって係数乗算部18の可変パラメータαの数値が各帯域別補間部6a,6b,6c毎に適宜変更されることにより、各帯域別補間部6a,6b,6c毎に標本化関数sN(t)の値が変更され、各周波数帯域毎に補間値yを調整し得る。その結果、帯域合成部8において生成されるアナログ信号は、各周波数帯域毎に可変パラメータαの数値が変更されることにより周波数特性が調整され得るようになされている。ここでは、可変パラメータαを変更した際に、標本化関数sN(t)がどのように変化するかについて、図3に示した基本標本化関数f(t)が示す波形と、制御標本化関数c0(t)が示す波形とを合成した波形に着目して以下説明する。
(3-3) Interpolation Processing Result when Variable Parameter Values are Changed In addition to the above configuration, the acoustic processing unit 3 causes the setting unit 7 to change the variable parameter α value of the coefficient multiplication unit 18 into each band-based interpolation unit 6a. , 6b, and 6c, the value of the sampling function s N (t) is changed for each of the interpolators 6a, 6b, and 6c for each band, and the interpolation value y is adjusted for each frequency band. obtain. As a result, the analog signal generated in the band synthesizing unit 8 can be adjusted in frequency characteristics by changing the numerical value of the variable parameter α for each frequency band. Here, with respect to how the sampling function s N (t) changes when the variable parameter α is changed, the waveform shown by the basic sampling function f (t) shown in FIG. The following description will be focused on a waveform obtained by combining the waveform indicated by the function c 0 (t).

基本標本化関数f(t)が示す波形と、制御標本化関数c0(t)が示す波形とを合成した標本化関数sN(t)の波形は、図9に示すように、可変パラメータαの数値によって大きく異なるものとなる。この実施の形態の場合、可変パラメータαを−1.5、−0.25、1.5に順次変化させてゆくと、−2≦t≦−1の領域と、1≦t≦2の領域とでは、標本化関数sN(t)の波長の振幅が次第に大きくなり波形の極性が反転することを確認した。一方、−1≦t≦0の領域と、0≦t≦1の領域とでは、標本化関数sN(t)の波長の振幅が次第に小さくなり波形の極性が反転することを確認した。 As shown in FIG. 9, the waveform of the sampling function s N (t) obtained by synthesizing the waveform indicated by the basic sampling function f (t) and the waveform indicated by the control sampling function c 0 (t) is a variable parameter. It varies greatly depending on the numerical value of α. In this embodiment, when the variable parameter α is sequentially changed to −1.5, −0.25, and 1.5, the region of −2 ≦ t ≦ −1 and the region of 1 ≦ t ≦ 2 Then, it was confirmed that the amplitude of the wavelength of the sampling function s N (t) gradually increased and the waveform polarity was inverted. On the other hand, in the region of −1 ≦ t ≦ 0 and the region of 0 ≦ t ≦ 1, it was confirmed that the wavelength amplitude of the sampling function s N (t) gradually decreased and the polarity of the waveform was inverted.

因みに、テスト曲としてCDに記録されたヴァイオリン曲「Zigeunerweisen(ツィゴイナーヴァイゼン)」を23秒間再生して得られた離散データを、低音域、中音域及び高音域の周波数帯域に分離せずにそのまま補間処理した。このとき、可変パラメータαを−0.25、−1.5及び1.5にそれぞれ設定し、各標本化関数sN(t)で補間処理したアナログ信号の周波数特性について比較したところ、図10に示すような結果が得られた。 By the way, the discrete data obtained by playing the violin song “Zigeunerweisen” recorded on CD as a test song for 23 seconds is not separated into the low, mid and high frequency bands. The interpolation processing was performed as is. At this time, the variable parameter α is set to −0.25, −1.5, and 1.5, respectively, and the frequency characteristics of the analog signals interpolated with each sampling function s N (t) are compared. The results as shown in Fig. 1 were obtained.

図10に示したように、これら可変パラメータαの数値を変えた各標本化関数sN(t)による補間処理では、可変パラメータαの数値を変化させても、いずれも20kHz以上の高音域で信号レベルが上昇し、従来のシャノンの標本化関数を用いた場合に比べて高音域成分を再生できることが確認できた。このような特性を有する波形は、低音域、中音域及び高音域の周波数帯域に離散データを分離して生成した帯域別データを補間処理したときであっても同様に形成されることから、従来のシャノンの標本化関数を用いた場合に比べて、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域の範囲毎にその範囲内での高音域成分を再生させ得る。 As shown in FIG. 10, in the interpolation process using each sampling function s N (t) in which the numerical value of the variable parameter α is changed, even if the numerical value of the variable parameter α is changed, all of them are in a high frequency range of 20 kHz or more. The signal level increased, and it was confirmed that the high frequency range component could be reproduced compared to the case where the conventional Shannon sampling function was used. Since the waveform having such characteristics is formed in the same manner even when interpolating the band-specific data generated by separating discrete data into the frequency bands of the low range, the mid range and the high range, As compared with the case where the Shannon sampling function is used, it is possible to reproduce a high-frequency component in each frequency range of the low-frequency range, the mid-range and the high-frequency range.

また、可変パラメータαを1.5、−1.5又は−0.25に設定したときには、各信号レベルの波形が互いに異なるものとなった。そして、このような特性を有する波形は、低音域、中音域及び高音域の周波数帯域に離散データを分離して生成した帯域別データを補間処理したときであっても同様に形成されることから、可変パラメータαの数値を低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域毎に適宜変更することにより、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域の範囲内でそれぞれ個別に信号レベルを調整することができる。   Further, when the variable parameter α is set to 1.5, −1.5, or −0.25, the waveforms of the respective signal levels are different from each other. And since a waveform having such characteristics is formed in the same way even when interband processing is performed on band-specific data generated by separating discrete data into low-frequency, middle-frequency and high-frequency ranges. , By changing the value of the variable parameter α as appropriate for each frequency range of the low, mid and high frequencies, the signal level can be adjusted individually within the low, mid and high frequency ranges. can do.

このように、音響処理部3は、各周波数帯域毎に標本化関数sN(t)の可変パラメータαが変更されることで、各周波数帯域毎に微細な信号レベルの調整ができることにより、周波数特性の一段と細かな調整をユーザに対して容易に行わせることができる。かくして、本発明では、可変パラメータαを各周波数帯域毎にそれぞれ変化させることによって各補間処理信号を個別に調整し、この調整された複数の補間処理信号を合成してアナログ信号を生成することにより、高音域が各周波数帯域毎に細かく調整されたアナログ信号を生成できる。 Thus, the acoustic processing unit 3 can adjust the fine signal level for each frequency band by changing the variable parameter α of the sampling function s N (t) for each frequency band. It is possible to make the user easily perform finer adjustment of characteristics. Thus, in the present invention, each interpolation processing signal is individually adjusted by changing the variable parameter α for each frequency band, and an analog signal is generated by synthesizing the plurality of adjusted interpolation processing signals. An analog signal in which the high frequency range is finely adjusted for each frequency band can be generated.

(4)動作及び効果
以上の構成において、音響処理部3では、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域毎に離散データを分離し、各周波数帯域毎に生成した複数の帯域別調整信号毎に帯域別補間部6a,6b,6cを設け、各帯域別補間部6a,6b,6cにより帯域別調整信号を個別に補間処理するようにした。これにより、音響処理部3では、各周波数帯域毎に補間処理に用いる標本化関数を変更できるようになり、当該標本化関数を各周波数帯域毎に変えることによって、補間処理して得られる補間処理信号を各周波数帯域毎に細かく調整することができ、かくして当該補間処理により得た複数の補間処理信号を合成することで、アナログ信号の周波数特性を必要に応じて細かく変化させ、ユーザ所望の音質からなる高音質な音楽を再生させることができる。
(4) Operation and Effect In the above configuration, the acoustic processing unit 3 separates discrete data for each frequency band of the low frequency range, the middle frequency range, and the high frequency range, and generates a plurality of band-specific adjustment signals generated for each frequency range. The band-specific interpolation units 6a, 6b, and 6c are provided for each band, and the band-specific adjustment signals are individually interpolated by the band-specific interpolation units 6a, 6b, and 6c. As a result, the acoustic processing unit 3 can change the sampling function used for the interpolation process for each frequency band, and the interpolation process obtained by performing the interpolation process by changing the sampling function for each frequency band. The signal can be finely adjusted for each frequency band, and by synthesizing a plurality of interpolation processing signals obtained by the interpolation processing, the frequency characteristics of the analog signal can be finely changed as necessary, and the sound quality desired by the user High-quality music consisting of can be played.

このように、音響処理部3では、各周波数帯域毎に補間値が細かく調整された補間処理信号を生成し、これら複数の補間処理信号を合成することによりアナログ信号を生成するようにしたことにより、音楽再生環境、音源、曲調等の各種条件に応じてユーザが周波数帯域毎に標本化関数を適宜変更することで、アナログ信号の周波数特性が調整されたユーザ所望の音質からなる高音質な音楽を再生させることができる。   As described above, the acoustic processing unit 3 generates the interpolation processing signal in which the interpolation value is finely adjusted for each frequency band, and generates the analog signal by combining the plurality of interpolation processing signals. High-quality music composed of the desired sound quality with the frequency characteristics of the analog signal adjusted by the user changing the sampling function for each frequency band as appropriate according to various conditions such as music playback environment, sound source, tune, etc. Can be played.

特に、本発明においては、各周波数帯域毎に標本化関数sN(t)の可変パラメータαを個別に変更して補間処理できるようにしたことにより、各周波数帯域毎に補間値の微細な調整ができるようになり、その分だけアナログ信号の周波数特性を一段と細かく調整できる。すなわち、低音域、中音域及び高音域の各周波数帯域に分離せずに全周波数帯域からなる離散データを、単にそのまま標本化関数sN(t)の可変パラメータαを変更して補間処理して周波数特性を調整する場合に比して、本発明では、各周波数帯域毎に補間値の微細な調整ができる分、アナログ信号の周波数特性を一段と細かく調整でき、かくしてユーザ所望の音質からなる高音質な音楽を再生させることができる。 In particular, in the present invention, the variable parameter α of the sampling function s N (t) is individually changed for each frequency band so that the interpolation process can be performed, so that the interpolation value can be finely adjusted for each frequency band. As a result, the frequency characteristics of analog signals can be further finely adjusted accordingly. That is, the discrete data composed of all frequency bands without being separated into the low, middle and high frequency bands is simply interpolated by changing the variable parameter α of the sampling function s N (t) as it is. Compared with the case of adjusting the frequency characteristics, in the present invention, the frequency characteristics of the analog signal can be finely adjusted by the fine adjustment of the interpolation value for each frequency band, and thus the high sound quality of the user desired sound quality can be obtained. Music can be played.

また、この実施の形態の場合では、基本項演算部16に基本標本化関数f(t)を記憶しておき、データ抽出部15によって抽出された各帯域別データd1、d2、d3、d4毎に補間位置t0までの距離をtとして基本標本化関数f(t)の値を計算し、帯域別データd1、d2、d3、d4のそれぞれに対応させた基本標本化関数f(t)の値を畳み込み演算することより、補間位置t0での基本補間値yaを計算するようにした。   In the case of this embodiment, the basic sampling function f (t) is stored in the basic term calculation unit 16, and each band-specific data d1, d2, d3, d4 extracted by the data extraction unit 15 is stored. The value of the basic sampling function f (t) is calculated with the distance to the interpolation position t0 as t, and the value of the basic sampling function f (t) corresponding to each of the band-specific data d1, d2, d3, d4. The basic interpolation value ya at the interpolation position t0 is calculated by performing a convolution operation.

また、これとは別に音響処理部3では、制御項演算部17に制御標本化関数c0(t)を記憶しておき、データ抽出部15によって抽出された各帯域別データd1、d2、d3、d4毎に補間位置t0での距離をtとして制御標本化関数c0(t)の値を計算し、帯域別データd1、d2、d3、d4のそれぞれに対応させた制御標本化関数c0(t)の値を畳み込み演算した後、ユーザによって任意の数値に設定された可変パラメータαを、制御標本化関数c0(t)の畳み込み演算結果に乗算することにより、補間位置t0での制御補間値ybを計算するようにした。 Separately from this, in the acoustic processing unit 3, the control sampling function c 0 (t) is stored in the control term calculation unit 17, and the band-specific data d 1, d 2, d 3 extracted by the data extraction unit 15. , The value of the control sampling function c 0 (t) is calculated by setting the distance at the interpolation position t 0 for each d 4, and the control sampling function c 0 corresponding to each of the band-specific data d 1, d 2, d 3, d 4. After the convolution operation of the value of (t), the variable parameter α set to an arbitrary numerical value by the user is multiplied by the convolution operation result of the control sampling function c 0 (t), thereby controlling at the interpolation position t0. The interpolation value yb was calculated.

そして、この音響処理部3では、このようにして算出した基本補間値yaと制御補間値ybとを線形加算することにより離散データ間の補間値yを計算するようにしたことにより、制御標本化関数c0(t)の値に乗算される可変パラメータαの数値が反映した補間値yを算出できる。 The acoustic processing unit 3 calculates the interpolation value y between the discrete data by linearly adding the basic interpolation value ya calculated in this way and the control interpolation value yb. An interpolation value y reflecting the numerical value of the variable parameter α multiplied by the value of the function c 0 (t) can be calculated.

従って、音響処理部3では、単に可変パラメータαの数値を変更するだけで、標本化関数sN(t)により補間処理されて得られる補間値yを容易に調整できるので、異なる標本化関数sN(t)毎にそれぞれ対応した回路基板を複数設ける必要もなく、その分構成が簡素化し、コスト低減を図ることができる。 Therefore, the acoustic processing unit 3 can easily adjust the interpolation value y obtained by performing the interpolation process with the sampling function s N (t) by simply changing the numerical value of the variable parameter α. There is no need to provide a plurality of circuit boards corresponding to each of N (t), and the configuration can be simplified correspondingly and the cost can be reduced.

また、音響処理部3では、標本化関数sN(t)として全域で1回だけ微分可能な有限台の基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)を用い、当該制御標本化関数c0(t)に可変パラメータαを乗算しているため、従来のシャノンの標本化関数を用いた場合に比べて離散データ間の補間処理に必要な演算量を大幅に減らすことができ、またシャノンの標本化関数を用いた場合に生じる打ち切り誤差が発生せず、折り返し歪みの発生を防止することができる。 In addition, the acoustic processing unit 3 uses a finite base basic sampling function f (t) and a control sampling function c 0 (t) that can be differentiated only once over the entire area as the sampling function s N (t). Since the control sampling function c 0 (t) is multiplied by the variable parameter α, the amount of computation required for the interpolation processing between discrete data is greatly reduced as compared with the conventional Shannon sampling function. In addition, the truncation error that occurs when the Shannon sampling function is used does not occur, and the occurrence of aliasing distortion can be prevented.

この実施の形態の場合では、特に補間位置t0を挟んで前後2つずつの標本位置と同じかそれよりも狭い範囲において標本化関数sN(t)の波形の値を0に収束させることが可能になるため、この標本化関数sN(t)を用いてデータ補間等を行う際に、着目位置の前後2つずつ合計4つの離散データを用いるだけでよくなり、シャノンの標本化関数を用いた場合に比べて処理負担の格段的な軽減が可能になる。 In the case of this embodiment, in particular, the value of the waveform of the sampling function s N (t) is converged to 0 in a range that is the same as or narrower than two sample positions before and after the interpolation position t0. Therefore, when data interpolation or the like is performed using the sampling function s N (t), it is only necessary to use a total of four discrete data pieces before and after the position of interest. Compared with the case of using, the processing burden can be remarkably reduced.

また、この実施の形態の場合、標本化関数sN(t)では、基本標本化関数f(t)と、可変パラメータαの数値によって可変する制御標本化関数c0(t)とを別々に記憶し、それぞれ個別に離散データに対して畳み込み演算を行い、制御標本化関数c0(t)と離散データとの畳み込み演算結果に対して可変パラメータαを乗算して、これに基本標本化関数sN(t)と離散データとの畳み込み演算結果を線形加算して出力信号を得るようにしているため、制御標本化関数c0(t)は一つ持てば良く、数式を極力単純化させることができ、制御標本化関数c0(t)の可変制御を容易に行うことができる。 In the case of this embodiment, in the sampling function s N (t), the basic sampling function f (t) and the control sampling function c 0 (t) that varies depending on the numerical value of the variable parameter α are separately provided. Each of them is stored, and a convolution operation is separately performed on discrete data. A convolution operation result of the control sampling function c 0 (t) and the discrete data is multiplied by a variable parameter α, and this is multiplied by a basic sampling function. Since the output signal is obtained by linearly adding the convolution calculation results of s N (t) and discrete data, it is sufficient to have one control sampling function c 0 (t), and the formula is simplified as much as possible. And variable control of the control sampling function c 0 (t) can be easily performed.

さらに、音響処理部3では、各周波数帯域毎に増幅器5a,5b,5cを設け、各増幅器5a,5b,5cにより個別に音圧レベルを増幅させるようにしたことにより、必要に応じてユーザが聴取し難い周波数帯域の音圧レベルのみを増幅させることができ、かくしてユーザ所望の音質からなる高音質な音楽を再生させることができる。   Furthermore, in the acoustic processing unit 3, the amplifiers 5a, 5b, and 5c are provided for each frequency band, and the sound pressure level is individually amplified by the amplifiers 5a, 5b, and 5c. It is possible to amplify only the sound pressure level in a frequency band that is difficult to hear, and thus it is possible to reproduce high-quality music composed of the sound quality desired by the user.

(5)他の実施の形態
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、補間処理として、標本化関数sN(t)を用いた補間処理を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、標本化関数を用いた補間処理だけでなく、この他種々の補間処理を適用してもよい。
(5) Other Embodiments The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the interpolation process using the sampling function s N (t) is applied as the interpolation process is described. However, the present invention is not limited to this, and the sampling function is used. In addition to the interpolation processing using, various other interpolation processing may be applied.

また、ここでは、基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)からなる標本化関数sN(t)を用い、当該制御標本化関数c0(t)に乗算される可変パラメータαの数値を変更することにより補間処理信号を調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該標本化関数sN(t)に加えて、シャノンの標本化関数を選択させるようにしたり、予め設定された各種標本化関数を単に選択させるようにして補間処理信号を調整するようにしてよい。 Also, here, a sampling function s N (t) composed of a basic sampling function f (t) and a control sampling function c 0 (t) is used, and the control sampling function c 0 (t) is multiplied. Although the case where the interpolation processing signal is adjusted by changing the numerical value of the variable parameter α has been described, the present invention is not limited to this, and in addition to the sampling function s N (t), Shannon sampling is performed. The interpolation processing signal may be adjusted by selecting a function or simply selecting various preset sampling functions.

また、例えば、標本化関数sN(t)を全域で1回だけ微分可能な有限台の関数としたが、微分可能回数を2回以上に設定してもよい。さらに、上述した実施の形態においては、標本化関数sN(t)を用いて補間処理を行うことにより合成信号としてアナログ信号を生成するようにした場合についてのべたが、本発明はこれに限らず、標本化関数sN(t)を用いて補間処理を行うことにより単にオーバーサンプリングした合成信号を生成し、その後にアナログデジタル変換器でアナログ信号を生成するようにしてもよい。 For example, although the sampling function s N (t) is a function of a finite stage that can be differentiated only once in the entire region, the number of differentiable times may be set to 2 or more. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where an analog signal is generated as a synthesized signal by performing an interpolation process using the sampling function s N (t) is described, but the present invention is not limited to this. Alternatively, an oversampled composite signal may be generated by performing an interpolation process using the sampling function s N (t), and then an analog signal may be generated by an analog-to-digital converter.

さらに、上述した実施の形態においては、標本化関数sN(t)はt=±2で0に収束するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、t=±3以上で0に収束するようにしてもよい。例えば、t=±3で0に収束するようにした場合には、データ抽出部15によって直前の6つの離散データを抽出し、関数処理部14によってこれら6つの離散データに対して標本化関数sN(t)の値が計算され得る。 Further, in the above-described embodiment, the case where the sampling function s N (t) converges to 0 at t = ± 2 has been described, but the present invention is not limited to this, and t = ± 3 or more. May converge to 0. For example, when t = ± 3 and converge to 0, the data extraction unit 15 extracts the previous six discrete data, and the function processing unit 14 performs sampling function s on these six discrete data. The value of N (t) can be calculated.

さらに、上述した実施の形態においては、基本項演算部16に基本標本化関数f(t)を記憶し、これとは別に制御項演算部17に制御標本化関数c0(t)を記憶しておき、それぞれ基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)毎に帯域別データd1、d2、d3、d4に対する畳み込み演算を行って基本補間値yaと制御補間値ybとを算出した後、基本補間値yaと制御補間値ybとを線形加算して補間値yを算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、基本標本化関数f(t)及び制御標本化関数c0(t)を予め線形加算して一つの標本化関数sN(t)として記憶しておき、可変パラメータαを変更した標本化関数sN(t)を用い、帯域別データd1、d2、d3、d4に対する畳み込み演算を行って補間値yを直接算出するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the basic sampling function f (t) is stored in the basic term calculation unit 16, and separately, the control sampling function c 0 (t) is stored in the control term calculation unit 17. The basic interpolation value ya and the control interpolation value yb are calculated by performing a convolution operation on the band-specific data d1, d2, d3, and d4 for each of the basic sampling function f (t) and the control sampling function c 0 (t). In the above description, the interpolation value y is calculated by linearly adding the basic interpolation value ya and the control interpolation value yb. However, the present invention is not limited to this, and the basic sampling function f (t ) And the control sampling function c 0 (t) are previously linearly added and stored as one sampling function s N (t), and the sampling function s N (t) with the variable parameter α changed is used. Interpolated values by performing convolution operations on band-specific data d1, d2, d3, d4 The may be calculated directly.

さらに、上述した実施の形態においては、音圧レベルを増幅させた帯域別調整信号毎に補間処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各周波数帯域毎に音圧レベルを増幅させることなく、帯域分離部で所定の周波数帯域に分離された帯域別信号を補間処理部が直接受け取って、各帯域別信号毎に所定の補間処理を実行するようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the interpolation processing is executed for each adjustment signal for each band in which the sound pressure level is amplified has been described. However, the present invention is not limited to this, and for each frequency band. Without amplifying the sound pressure level, the interpolation processing unit directly receives the band-specific signal separated into the predetermined frequency band by the band separation unit, and executes the predetermined interpolation process for each band-specific signal. Good.

さらに、上述した実施の形態においては、音圧レベルを増幅させた後に補間処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、補間処理を実行した後に音圧レベルを増幅させるにようにしてもよく、この場合、帯域別調整信号毎に補間処理を個別に実行するとともに、その結果得られた補間処理信号に音圧パラメータを個別に乗算するようにすればよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the interpolation process is executed after the sound pressure level is amplified has been described. However, the present invention is not limited to this, and the sound pressure level is changed after the interpolation process is executed. In this case, the interpolation process may be individually executed for each band-specific adjustment signal, and the interpolation process signal obtained as a result may be individually multiplied by the sound pressure parameter.

さらに、上述した実施の形態においては、音圧パラメータとしての増幅値を乗算してユーザが聴取し難い周波数帯域の音圧レベルを増幅させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、音圧パラメータとしての減衰値を乗算してユーザが聴取し易い周波数帯域の音圧レベルを減衰させるようにしてもよく、この場合であっても、音圧レベルを減衰していない他の周波数帯域を強調させることができるので、ユーザが本来聴取し難い周波数帯域を聴取させ易くでき、かくてユーザにとって高音質な音楽を再生させることができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the amplification value as the sound pressure parameter is multiplied to amplify the sound pressure level in the frequency band that is difficult for the user to hear is described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the sound pressure level in a frequency band that is easy for the user to listen to may be attenuated by multiplying the attenuation value as the sound pressure parameter. Even in this case, the sound pressure level is not attenuated. Since the frequency band can be emphasized, it is easy for the user to listen to a frequency band that is difficult for the user to listen to, and thus high-quality music can be reproduced for the user.

さらに、上述した実施の形態においては、低音域、中音域及び高音域の3つの周波数帯域に離散データを分離するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、低音域及び高音域の2つに離散データを分離したり、或いは、さらに細かく低音域及び中音域間の低中音域等の4つ、5つの複数の周波数帯域に離散データを分離するようにしてもよく、この場合、分離する周波数帯域の数に応じて増幅器や帯域別補間部を設ければよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where discrete data is separated into three frequency bands, a low sound range, a middle sound range, and a high sound range has been described. However, the present invention is not limited to this, and the low sound range and the high frequency range are also described. The discrete data may be separated into two of the sound ranges, or the discrete data may be further separated into four or five frequency bands such as a low-mid range and a low-mid range between the mid-range. In this case, an amplifier and a band-specific interpolation unit may be provided according to the number of frequency bands to be separated.

オーディオ装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of an audio apparatus. 音響処理部の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of an acoustic process part. 本発明の帯域別補間部で用いる基本標本化関数の波形と、制御標本化関数の波形との関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the waveform of the basic sampling function used in the interpolation part according to band of this invention, and the waveform of a control sampling function. 帯域別補間部の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the interpolation part according to zone | band. 4つの帯域別データと着目点との位置関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the positional relationship of the data according to four bands, and the attention point. 帯域別補間部の詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the interpolation part according to zone | band. 本発明による帯域別補間部による基本標本化関数を用いた補間処理を示す概略図である。It is the schematic which shows the interpolation process using the basic sampling function by the interpolation part according to band by this invention. 本発明による帯域別補間部による制御標本化関数を用いた補間処理を示す概略図である。It is the schematic which shows the interpolation process using the control sampling function by the interpolation part according to band by this invention. 可変パラメータを変化させたときの標本化関数の波形を示す概略図である。It is the schematic which shows the waveform of the sampling function when a variable parameter is changed. 可変パラメータを変化させたときの周波数特性を示す概略図である。It is the schematic which shows the frequency characteristic when a variable parameter is changed. 従来におけるシャノンの標本化関数の波形を示す概略図である。It is the schematic which shows the waveform of the sampling function of Shannon in the past.

符号の説明Explanation of symbols

3 音響処理部(音響処理装置)
4 帯域分離部(帯域分離手段)
5 音圧調整部(音圧調整手段)
6 補間処理部(補間処理手段)
7 設定部(設定手段)
8 帯域合成部(帯域合成手段)
14 関数処理部(関数処理手段)
18 係数乗算部(係数乗算手段)
3 Acoustic processing unit (acoustic processing device)
4 Band separation part (band separation means)
5 Sound pressure adjustment unit (Sound pressure adjustment means)
6 Interpolation processing unit (interpolation processing means)
7 Setting part (setting means)
8 Band combiner (band combiner)
14 Function processing section (Function processing means)
18 Coefficient multiplier (coefficient multiplier)

Claims (8)

時間方向に並ぶ複数の離散データを複数の周波数帯域に分離して帯域別の時間領域における信号を生成する帯域分離手段と、
各前記帯域別時間領域の信号毎に前記離散データ間の信号を生成する補間処理を個別に実行し、各前記周波数帯域毎に前記帯域別時間領域の信号のサンプリング周波数を上げた補間処理信号を生成する補間処理手段と、
各前記周波数帯域毎に生成された複数の前記補間処理信号を合成することにより時間領域の合成信号を生成する帯域合成手段と
を備えることを特徴とする音響処理装置。
Band separation means for separating a plurality of discrete data arranged in the time direction into a plurality of frequency bands and generating a signal in a time domain for each band;
Interpolation processing for generating a signal between the discrete data for each of the time domain signals for each band is performed individually, and an interpolation processing signal obtained by increasing the sampling frequency of the time domain signal for each frequency band Interpolation processing means to generate,
Band processing means for generating a time domain composite signal by combining a plurality of the interpolation processing signals generated for each of the frequency bands.
各前記周波数帯域毎に基本標本化関数と当該基本標本化関数と異なる制御標本化関数とでそれぞれ前記補間処理の手法を設定する設定手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載の音響処理装置。
The acoustic processing apparatus according to claim 1, further comprising setting means for setting the interpolation processing method for each frequency band using a basic sampling function and a control sampling function different from the basic sampling function. .
前記補間処理手段は、
有限回微分可能であって有限台の値を有した基本標本化関数と、有限回微分可能であって有限台の値を有し前記基本標本化関数が示す波形と異なる波形を示す制御標本化関数とからなる標本化関数を用いて、前記帯域別信号に対する畳み込み演算と、線形加算とによって、各前記周波数帯域毎に前記補間処理信号を生成する関数処理手段を備え、
前記関数処理手段は、ユーザによって任意の数値に設定可能な可変パラメータを前記制御標本化関数に乗算する係数乗算手段を有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の音響処理装置。
The interpolation processing means includes
A basic sampling function that is finitely differentiable and has a value of a finite stage, and a control sampling that is finitely differentiable and has a value of a finite stage and shows a waveform different from the waveform indicated by the basic sampling function A function processing means for generating the interpolation processing signal for each of the frequency bands by performing a convolution operation on the signal for each band and linear addition using a sampling function comprising a function;
The acoustic processing apparatus according to claim 1, wherein the function processing means includes coefficient multiplying means for multiplying the control sampling function by a variable parameter that can be set to an arbitrary numerical value by a user.
前記帯域別信号及び前記補間処理信号のいずれか一方に音圧パラメータを乗算して、各前記周波数帯域毎に音圧レベルを調整した帯域別調整信号を生成する音圧調整手段を備え、
前記補間処理手段は、前記帯域別信号に前記音圧パラメータを乗算するときには前記帯域別調整信号毎に前記補間処理を個別に実行する
ことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の音響処理装置。
A sound pressure adjusting means for multiplying one of the band-specific signal and the interpolation processing signal by a sound pressure parameter to generate a band-specific adjustment signal in which the sound pressure level is adjusted for each frequency band,
The said interpolation process means performs the said interpolation process separately for every said adjustment signal classified by band, when multiplying the said sound pressure parameter by the said signal classified by band. The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The sound processing apparatus according to the description.
時間方向に並ぶ複数の離散データを複数の周波数帯域に分離して帯域別の時間領域における信号を生成する帯域分離ステップと、
各前記帯域別時間領域の信号毎に前記離散データ間の信号を生成する補間処理を個別に実行し、各前記周波数帯域毎に前記帯域別時間領域の信号のサンプリング周波数を上げた補間処理信号を生成する補間処理ステップと、
各前記周波数帯域毎に生成された複数の前記補間処理信号を合成することにより時間領域の合成信号を生成する帯域合成ステップと
を備えることを特徴とする音響処理方法。
A band separation step for separating a plurality of discrete data arranged in the time direction into a plurality of frequency bands and generating a signal in a time domain for each band;
Interpolation processing for generating a signal between the discrete data for each of the time domain signals for each band is performed individually, and an interpolation processing signal obtained by increasing the sampling frequency of the time domain signal for each frequency band Interpolating steps to generate;
A band synthesizing method comprising: synthesizing a plurality of the interpolated signals generated for each of the frequency bands to generate a time domain synthesized signal.
各前記周波数帯域毎に基本標本化関数と当該基本標本化関数と異なる制御標本化関数とでそれぞれ前記補間処理の手法を設定する設定ステップを、前記帯域分離ステップの前に備える
ことを特徴とする請求項5記載の音響処理方法。
A setting step for setting the interpolation processing method for each frequency band using a basic sampling function and a control sampling function different from the basic sampling function is provided before the band separation step. The acoustic processing method according to claim 5.
前記補間処理ステップは、
ユーザにより任意の数値に可変パラメータが設定されるパラメータ設定ステップと、
有限回微分可能であって有限台の値を有した基本標本化関数と、前記可変パラメータが乗算され有限回微分可能であって有限台の値を有し前記基本標本化関数が示す波形と異なる波形を示す制御標本化関数とからなる標本化関数を用いて、前記帯域別信号に対する畳み込み演算と、前記線形加算とによって、各前記周波数帯域毎に前記補間処理信号を生成する関数処理ステップと
を備えることを特徴とする請求項5又は6記載の音響処理方法。
The interpolation processing step includes
A parameter setting step in which a variable parameter is set to an arbitrary numerical value by the user;
A basic sampling function that is finitely differentiable and has a value of a finite stage and a waveform that is multiplied by the variable parameter and is finitely differentiable and has a value of finite stage and that is different from the waveform indicated by the basic sampling function A function processing step of generating the interpolated signal for each frequency band by using a sampling function composed of a control sampling function indicating a waveform and performing a convolution operation on the band-specific signal and the linear addition. The sound processing method according to claim 5, further comprising:
前記帯域分離ステップ及び前記補間処理ステップのうちいずれか一方の後に音圧調整ステップを備え、
前記音圧調整ステップは、
前記帯域分離ステップの後においては前記帯域別信号に音圧パラメータを乗算し、
前記補間処理ステップの後においては前記補間処理信号に音圧パラメータを乗算して、
前記音圧パラメータによって各前記周波数帯域毎に音圧レベルが調整された帯域別調整
信号を生成し、
前記補間処理手段は、
前記帯域別信号に前記音圧パラメータを乗算するときには前記帯域別調整信号毎に前記補間処理を個別に実行する
ことを特徴とする請求項5〜7のうちいずれか1項記載の音響処理方法。
A sound pressure adjustment step is provided after any one of the band separation step and the interpolation processing step,
The sound pressure adjustment step includes
After the band separation step, the band-specific signal is multiplied by a sound pressure parameter,
After the interpolation processing step, the interpolation processing signal is multiplied by a sound pressure parameter,
Generate a band-specific adjustment signal in which the sound pressure level is adjusted for each frequency band according to the sound pressure parameter,
The interpolation processing means includes
The acoustic processing method according to any one of claims 5 to 7, wherein when the signal for each band is multiplied by the sound pressure parameter, the interpolation processing is individually executed for each adjustment signal for each band.
JP2008124906A 2008-05-01 2008-05-12 Sound processing apparatus and sound processing method Expired - Fee Related JP4950119B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124906A JP4950119B2 (en) 2008-05-12 2008-05-12 Sound processing apparatus and sound processing method
US12/989,344 US8594343B2 (en) 2008-05-01 2009-05-01 Sound processing apparatus and sound processing method
PCT/JP2009/058567 WO2009133948A1 (en) 2008-05-01 2009-05-01 Audio processing device and audio processing method
EP09738885.4A EP2299368B1 (en) 2008-05-01 2009-05-01 Audio processing device and audio processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124906A JP4950119B2 (en) 2008-05-12 2008-05-12 Sound processing apparatus and sound processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009278175A JP2009278175A (en) 2009-11-26
JP4950119B2 true JP4950119B2 (en) 2012-06-13

Family

ID=41443228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008124906A Expired - Fee Related JP4950119B2 (en) 2008-05-01 2008-05-12 Sound processing apparatus and sound processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4950119B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102601478B1 (en) * 2016-02-01 2023-11-14 삼성전자주식회사 Method for Providing Content and Electronic Device supporting the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07109973B2 (en) * 1989-08-11 1995-11-22 ヤマハ株式会社 Digital signal processing circuit
JPH04150211A (en) * 1990-10-11 1992-05-22 Sony Corp Graphic equalizer
JPH1146400A (en) * 1997-07-25 1999-02-16 Yamaha Corp Sound image localization device
JP2001312289A (en) * 2000-02-21 2001-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Filter circuit for band division, and signal analyzing device and signal processing device using the same
JP4035120B2 (en) * 2004-08-06 2008-01-16 独立行政法人科学技術振興機構 Signal processing apparatus, method and program
WO2006095824A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Sound image localizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009278175A (en) 2009-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5269785B2 (en) Neural network filtering technique to compensate for linear and nonlinear distortion of speech converters
US8554349B2 (en) High-frequency interpolation device and high-frequency interpolation method
RU2440692C2 (en) System and method for compensating for non-inertial nonlinear distortion in audio converter
US9014397B2 (en) Signal processing device and signal processing method
JP4750153B2 (en) Acoustic device and acoustic adjustment method
US20030044024A1 (en) Method and device for processing sound signals
JP2008118498A (en) Digital filter circuit, digital filter program and noise canceling system
WO2009133948A1 (en) Audio processing device and audio processing method
WO2006132054A1 (en) Apparatus and method for widening audio signal band
JP4950119B2 (en) Sound processing apparatus and sound processing method
JP4368917B2 (en) Sound playback device
JP2005135561A (en) Data reproducing device
JP2008048324A (en) Automatic panning adjusting apparatus and method
JP5083884B2 (en) Frequency converter
US10771895B2 (en) Audio signal processing device
JP5762797B2 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
WO2022014325A1 (en) Signal processing device and method, and program
JP2006243042A (en) High-frequency interpolating device and reproducing device
JP2012100117A (en) Acoustic processing apparatus and method
JP2006098717A (en) Digital signal processing device
JP2008252338A (en) Fir filter
JP4244897B2 (en) Analog equipment simulator
JP5014312B2 (en) Apparatus and method for real-time interpolation of discrete signals
JP6226166B2 (en) Sound playback device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120220

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees