JP5147851B2

JP5147851B2 - オーディオ信号補間装置及びオーディオ信号補間方法

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Inventors: 正紀松岡; 繁樹並木
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Description

本発明は、オーディオ信号に補間処理を施すオーディオ信号補間装置及びオーディオ信号補間方法に関する。

ＭＰ３（Moving Picture Expert Group Audio Layer-3）等の圧縮オーディオデータは、圧縮処理をする際に高域（例えば１６ｋＨｚ以上）の成分の信号がカットされる。このため、ＭＰ３等の圧縮オーディオデータは、圧縮前のオーディオ信号に対して音質が悪い。このようなオーディオデータを高音質にするために、例えば特開２００２−１７５０９２号公報に開示されているように、圧縮処理によりカットされた高周波数成分をオーディオデータに補間して再生する手段がある。

上記公報に開示されている方法は、帯域制限されたオーディオ信号の高周波成分の一部を復元し、元のオーディオ信号に復元した高周波成分を追加することにより、圧縮処理により失われた高周波数成分を補間する。しかし、このような単純な補間方法では、追加する高周波成分とオーディオ信号の基音部との相関性が薄く、聴取者にとって補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえる虞がある。

また、補間処理されたオーディオ信号において、そのユーザに聞き取れる効果は、圧縮オーディオデータの圧縮率や圧縮手段、圧縮オーディオデータを再生する再生装置や再生環境、ユーザの可聴周波数帯域等に左右されやすい。このため、補間されたオーディオ信号を聴いても、ユーザにとって、補間による効果が認識しにくい場合がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮処理により高周波成分がカットされたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波成分を補間することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ユーザに視覚により成分を補間した効果を認識させることができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様におけるオーディオ信号補間装置は、高域成分がカットされたオーディオ信号が入力される入力部と、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、同位相成分信号と差位相成分信号とにそれぞれ分割する位相分割部と、前記位相分割部からの同位相成分信号及び差位相成分信号について、高域成分をそれぞれ補間する高域補間部と、前記高域補間部により高域成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号を合成する位相合成部と、前記位相合成部が合成したオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施して、高域成分よりなるオーディオ信号を出力するハイパスフィルタと、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、補間処理により生じる位相遅れに相当する時間それぞれ遅延させる遅延部と、前記遅延部により遅延されたオーディオ信号と、前記ハイパスフィルタからのオーディオ信号とを加算する加算処理部と、を備えることを特徴とする。

上記構成のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間部は、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数をそれぞれ検出するカットオフ周波数検出部と、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号の、前記カットオフ周波数検出部により検出されるカットオフ周波数における包絡線情報をそれぞれ生成する包絡線生成部と、前記包絡線生成部が作成した包絡線情報に応じて、前記同位相成分信号及び前記差位相成分のカットオフ周波数より高域の成分をそれぞれ補間する補間部と、を備える。
また、前記補間部は、標本化された入力オーディオ信号のナイキスト周波数以下の帯域を補間する。

上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様におけるオーディオ信号補間装置は、オーディオ信号に高域成分を補間して出力する高域補間部と、前記高域補間部による補間前後のオーディオ信号のスペクトルをそれぞれ異なる態様で表示する表示データを生成する表示制御部と、を備えることを特徴とする。

上記構成のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間部は、高域成分がカットされたオーディオ信号が入力される入力部と、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、同位相成分信号と差位相成分信号とにそれぞれ分割する位相分割部と、前記位相分割部からの同位相成分信号及び差位相成分信号について、高域成分をそれぞれ補間する高域補間部と、前記高域補間部により高域成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号を合成する位相合成部と、前記位相合成部が合成したオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施して、高域成分よりなるオーディオ信号を出力するハイパスフィルタと、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、補間処理により生じる位相遅れに相当する時間それぞれ遅延させる遅延部と、前記遅延部により遅延されたオーディオ信号と、前記ハイパスフィルタからのオーディオ信号とを加算する加算処理部と、をさらに備え、前記表示制御部は、補間される前後の同位相成分信号と差位相成分信号とから取得した周波数データ及びレベルデータに基づいて表示データを生成する。

上記の課題を解決するために、本発明の第３の態様におけるオーディオ信号補間方法は、高域成分がカットされたオーディオ信号が入力されるステップと、入力されたオーディオ信号を、同位相成分信号と差位相成分信号とにそれぞれ分割するステップと、同位相成分信号及び差位相成分信号について、高域成分をそれぞれ補間するステップと、高域成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号を合成するステップと、合成したオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施して、高域成分よりなるオーディオ信号を出力するステップと、入力されたオーディオ信号を、補間処理により生じる位相遅れに相当する時間それぞれ遅延させるステップと、遅延されたオーディオ信号と、ハイパスフィルタが施されたオーディオ信号とを加算するステップと、を備えることを特徴とする。

上記構成のオーディオ信号補間方法において、前記高域成分を補間するステップは、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数をそれぞれ検出するステップと、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号の、検出されるカットオフ周波数における包絡線情報をそれぞれ生成するステップと、作成した包絡線情報に応じて、前記同位相成分信号及び前記差位相成分のカットオフ周波数より高域の成分をそれぞれ補間するステップと、を備える。
また、前記補間するステップは、標本化された入力オーディオ信号のナイキスト周波数以下の帯域を補間することを含む。

上記の課題を解決するために、本発明の第４の態様におけるオーディオ信号補間方法は、オーディオ信号に高域成分を補間して出力するステップと、補間前後のオーディオ信号のスペクトルをそれぞれ異なる態様で表示する表示データを生成するステップと、を備える。

上記構成のオーディオ信号補間方法において、前記高域成分を補間するステップは、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数をそれぞれ検出するステップと、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号の、検出されるカットオフ周波数における包絡線情報をそれぞれ生成するステップと、作成した包絡線情報に応じて、前記同位相成分信号及び前記差位相成分のカットオフ周波数より高域の成分をそれぞれ補間するステップと、をさらに含み、前記表示データを生成するステップは、補間される前後の同位相成分信号と差位相成分信号とから取得した周波数データ及びレベルデータに基づいて表示データを生成することを含む。

図１は、第１の実施の形態に係るオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。図２は、高域補間部の構成を示すブロック図である。図３は、高周波成分の補間処理を説明する図である。図４は、第２の実施の形態に係るオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。図５は、表示制御部の構成を示すブロック図である。図６は、表示部に表示されたスペクトル表示の表示例を示す図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、入力部２０、高域補間部３０、出力部４０を備える。本実施例のオーディオ信号補間装置は、ＡＶ（Audio Visual）アンプやＭＰ３等のオーディオデータが再生可能なプレーヤに備えられる。

本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、デジタル信号であるステレオオーディオ信号の左チャンネル（Ｌｃｈ）のオーディオ信号と右チャンネル（Ｒｃｈ）のオーディオ信号を入力部２０から受け付ける。入力されたＬｃｈ及びＲｃｈのオーディオ信号は、高域補間部３０により高周波成分が補間される。高周波成分が補間されたオーディオ信号は、出力部４０から出力される。

図２は、本実施例の高域補間部３０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、高域補間部３０は、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３、フィルタ部３４、加算処理部３５、遅延部３６、遅延部３７を備える。

図２に示すように、入力部２０から入力されたＬｃｈ及びＲｃｈのオーディオ信号は位相分割部３１と遅延部３６、３７に入力される。
位相分割部３１は、合成部３１１、３１２を備え、入力部２０から入力されたＬｃｈ及びＲｃｈのオーディオ信号を同位相成分（｜Ｌ＋Ｒ｜）と差位相成分（｜Ｌ−Ｒ｜）の信号に分割する。同位相成分信号は、合成部３１１によりＬｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を合成することにより得られる。差位相成分信号は、合成部３１２によりＬｃｈのオーディオ信号を反転させＲｃｈのオーディオ信号と合成することにより得られる。

補間処理部３２は、入力された同位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すための、カットオフ周波数検出部３２１、包絡線生成部３２２及び補間部３２３を備える。
カットオフ周波数検出部３２１は、高速フーリエ変換等を用いてスペクトル解析をし、補間処理部３２に入力された同位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。
包絡線生成部３２２は、カットオフ周波数検出部３２１によるスペクトル解析から求めた同位相成分信号のスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２１が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。
補間部３２３は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部３２に入力された同位相成分信号の当該周波数帯域に高域成分を補間する。

また、補間処理部３２は、入力された差位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すための、カットオフ周波数検出部３２４、包絡線生成部３２５及び補間部３２６を備える。
カットオフ周波数検出部３２４は、高速フーリエ変換等を用いてスペクトル解析をし、補間処理部３２に入力された差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。
包絡線生成部３２５は、カットオフ周波数検出部３２４によるスペクトル解析から求めた差位相成分信号のスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２４が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。
補間部３２６は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高音域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部３２に入力された差位相成分信号の当該周波数帯域に高周波成分を補間する。

位相合成部３３は、合成部３３１、３３２を備え、補間処理部３２から入力された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、Ｌｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３１は、同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＬｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３２は、反転させた同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＲｃｈのオーディオ信号を出力する。

フィルタ部３４は、ハイパスフィルタ３４１、３４２を備える。ハイパスフィルタ３４１は、合成部３３１から出力されたＬｃｈのオーディオ信号の、カットオフ周波数ｆｃ以下の成分を除去する。ハイパスフィルタ３４２は、合成部３３２から出力されたＲｃｈのオーディオ信号の、カットオフ周波数ｆｃ以下の成分をカットする。

加算処理部３５は、加算部３５１及び加算部３５２を備える。加算部３５１は、ハイパスフィルタ３４１から出力されたＬｃｈのオーディオ信号と、遅延部３６から出力されたＬｃｈのオーディオ信号とを加算する。加算部３５２は、ハイパスフィルタ３４２から出力されたＲｃｈのオーディオ信号と、遅延部３７から出力されたＲｃｈのオーディオ信号とを加算する。

遅延部３６は、入力部２０から入力されたＬｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３及びフィルタ部３４の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。
遅延部３７は、入力部２０から入力されたＲｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３及びフィルタ部３５の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。

次に、本実施例のオーディオ信号補間装置１０における補間処理部３２による補間処理について説明する。図３は、高周波成分の補間処理を説明する図である。

図３（ａ）に示す同位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２１が検出した同位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎは標本化された入力オーディオ信号のナイキスト周波数である。図３（ｂ）に示す差位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２４が検出した差位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎはナイキスト周波数である。

オーディオ信号補間装置１０に入力されるオーディオ信号はステレオ信号であるため、図３（ａ）に示すカットオフ周波数ｆｃと図３（ｂ）に示すカットオフ周波数ｆｃは、実質的に同じ周波数であり、図３（ａ）に示すナイキスト周波数ｆｎと図３（ｂ）に示すナイキスト周波数も、実質的に同じ周波数となる。ステレオオーディオ信号がＭＰ３等の圧縮オーディオデータである場合、カットオフ周波数ｆｃは１６ｋＨｚとなる。また、ナイキスト周波数ｆｎは、例えば２２．０５ｋＨｚである。

図３（ａ）に示す包絡線は、包絡線生成部３２２により同位相成分信号及び差位相成分信号に基づいて生成された、カットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、カットオフ周波数ｆｃにおけるその傾きをＣＯＭＭと表す。図３（ｂ）に示す包絡線は、包絡線生成部４５により同位相成分信号及び差位相成分信号に基づいて生成されたカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、カットオフ周波数ｆｃにおけるその傾きをＤＩＦＦと表す。

本実施例において、同位相成分信号の包絡線の傾きＣＯＭＭは、差位相成分信号の包絡線の傾きＤＩＦＦより急峻である。これは、一般的にステレオオーディオ信号では、エコー成分、残響成分やリバーブ成分などの高調波成分は、差位相成分信号の高音域まで多く含まれている。また、ボーカル音や楽器の基音などの高調波成分は、同位相成分信号に含まれていることが多く、高音域になるにつれて減衰するためである。

通常、オーディオ信号は、高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少する。このため、上述したように、同位相成分信号と差位相成分信号も高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少するが、その減少の仕方に違いが生じる。本実施例によれば、このスペクトラム成分の減少の違いを利用して、同位相成分信号と差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線に沿って別々に高周波成分を補間することにより、より原音に近い信号になるように補間することが可能になる。

補間処理部３２において、補間部３２３は、入力された同位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＣＯＭＭの包絡線に沿ってナイキスト周波数までの周波数帯域に高周波成分を補間する。
図３（ａ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆがナイキスト周波数ｆｎより低い場合（すなわち、ｆｃ＜ｆ＜ｆｎの場合）、補間部３２３は、カットオフ周波数ｆｃからその交点の周波数ｆまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２３により同位相成分信号に補間された高周波成分は、図３（ａ）に示す斜線部の領域となる。

また、補間部３２６は、入力された差位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＤＩＦＦの包絡線に沿ってナイキスト周波数まで間の周波数帯域に高周波成分を補間する。
図３（ｂ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆはナイキスト周波数ｆｎより高くなるため、補間部３２６は、カットオフ周波数ｆｃからナイキスト周波数ｆｎまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２６により差位相成分信号に補間された高周波成分は、図３（ｂ）に示す斜線部の領域となる。

図３（ａ)及び（ｂ）に示すように高周波成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号は、位相合成部３３により合成されＬｃｈのオーディオ信号及びＲｃｈのオーディオ信号となる。このＬｃｈ及びＲｃｈのオーディオ信号は、フィルタ部３４によりカットオフ周波数ｆｃ以下の成分がカットされ、補間処理部３２により補間されたＬｃｈ及びＲｃｈの高周波成分が抽出される。

フィルタ部３４により抽出されたＬｃｈ及びＲｃｈの高周波成分は、加算処理部３５によりそれぞれ遅延部３６及び遅延部３７から出力されたＬｃｈ及びＲｃｈのオーディオ信号に加算される。ここで、加算処理部３５に入力されるＬｃｈ及びＲｃｈオーディオ信号は、補間処理部３２により補間処理されるオーディオ信号と同一のオーディオ信号となるように、遅延部３６及び遅延部３７によって遅延されたものである。

以上説明したように本実施の形態では、入力オーディオ信号を位相分割し、分割した同位相信号と差位相信号それぞれについて、カットオフ周波数を超える帯域を補間する。従って、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよりよい高域成分を補間することができる。これにより、聴取者にとって、高周波成分が補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえるようなことがなくなる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ信号補間装置について説明する。
図４は、第２の実施の形態に係るオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。なお、理解を容易なものとするため、図中、図１と同一の構成については、同一の参照番号を付し、説明を省略する。

図４に示すオーディオ信号補間装置１０’は、表示制御部５０と、表示部６０とを備える。
表示制御部５０は、高域補間部３０のスペクトル解析により取得した周波数データ及びレベルデータから表示部６０に表示する表示データを生成する。表示部６０は、蛍光表示管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備え、高周波成分が補間される前のオーディオ信号と高周波成分が補間された後のオーディオ信号のスペクトルを表示する。

図５は、本実施例の表示制御部５０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、表示制御部５０は、記憶制御部５１、表示データ演算部５２、表示データ出力部５３を備える。また、記憶制御部５１は、記憶部５１ａ、記憶部５１ｂ、記憶部５１ｃ、記憶部５１ｄを備える。

記憶制御部５１は、カットオフ周波数検出部３２１においてスペクトル解析により得られた、高周波成分が補間される前の同位相成分信号の周波数データ及びレベルデータを記憶部５１ａに記憶する。また、記憶制御部５１は、カットオフ周波数検出部３２４においてスペクトル解析により得られた、高周波成分が補間される前の差位相成分信号の周波数データ及びレベルデータを記憶部５１ｂに記憶する。記憶制御部５１は、カットオフ周波数検出部３２１及びカットオフ周波数検出部３２４から同じタイミングで取得した周波数データ及びレベルデータを記憶部５１ａ及び記憶部５１ｂに記憶する制御をする。記憶部５１ａ及び記憶部５１ｂには、カットオフ周波数も記憶される。

また、記憶制御部５１は、補間部３２３により高周波成分が補間された同位相成分信号及び補間部３２５により高周波成分が補間された差位相成分信号から、周波数データ及びレベルデータを取得する。補間部３２３から取得された同位相成分信号の周波数データ及びレベルデータは、記憶部５１ｃに記憶される。補間部３２５から取得された差位相成分信号の周波数データ及びレベルデータは、記憶部５１ｄに記憶される。記憶部５１ｃ及び記憶部５１ｄには、カットオフ周波数も記憶される。

本実施例において、記憶制御部５１は、高周波成分が補間される前後の同一の同位相成分信号と差位相成分信号から周波数データ及びレベルデータを取得するように取得タイミングを制御する。そして、この取得タイミングで取得されるレベルデータ（同位相成分信号及び差位相成分信号のいずれかから得られる）のうちで、大きい方のレベルデータが選択される。

表示データ演算部５２は、高周波成分が補間される前と補間された後のオーディオ信号を表示部６０にスペクトル表示するための表示データを生成する。表示部６０には、表示データに基づく周波数情報及びスペクトル情報が表示される。

表示データ演算部５２は、記憶制御部５１に記憶された各周波数データ及びレベルデータを読み出し、高周波成分が補間される前のオーディオ信号のスペクトルを表示する表示データを演算し、高周波成分が補間された後の信号のスペクトルを表示する表示データを演算する。そして、ユーザにより選択されたスペクトル表示の表示データを生成する。補間前後の表示は、選択されたレベルデータに対応するカットオフ周波数を境界として演算、表示される。

また、表示データ演算部５２は、高周波成分が補間される前の表示データと、高周波成分が補間された後の表示データを比較して、高周波成分が補間されてない周波数帯域と高周波成分が補間された周波数帯域とを異なる態様（色、表示方法等）で表示されるように表示データを生成する。表示データ演算部５２により生成された表示データは、表示データ出力部５３に記憶された後、表示部６０に出力される。

このように、本実施例のオーディオ信号補間装置１０’では、高域補間部３０から取得した周波数データ及びレベルデータを用いて、表示部６０に表示する表示データを生成でき、新たに周波数データ及びレベルデータを解析する構成を備える必要がない。

図６は、表示部６０に表示されたスペクトル表示の表示例を示す。図６に示すスペクトル表示では、縦軸をレベル（ｄＢ）、横軸を周波数（Ｈｚ）とし、高周波成分が補間されていない周波数帯域を白色で示し、高周波成分が補間された周波数帯域を黒色で示す。
図に示すように、表示部６０には、出力されるオーディオ信号のオリジナル成分と、補間成分とが異なる態様で表示され、ユーザは容易に補間状態を知ることができる。

以上のように、本実施例のオーディオ信号補間装置は、ユーザに高域成分が補間された周波数帯域を視認させることができる。このため、ユーザは、本実施例のオーディオ信号補間装置における成分が補間された効果を視覚を通じて明確に認識することができる。
また、本実施例では、オリジナルの成分と補間成分とを解析する構成は必要なく、より簡便な構成で帯域補間を行いつつ、その効果を表示することが可能である。

本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の変更、修正等が可能である。
例えば、上記実施の形態では、2チャンネルのステレオオーディオ信号を処理する場合について説明した。しかし、本発明は、これに限らず、多チャンネル信号についても適用可能である。

日本特許出願特願２００７−２７８６６２（２００７年１０月２６日出願）及び特願２００８−９０３８１（２００８年３月３１日出願）は、明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含め、その全体が参照により引用される。

本発明は、オーディオ信号を補間する処理に用いることができ、産業上の利用可能性を有する。

Claims

高域成分がカットされたオーディオ信号が入力される入力部と、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、同位相成分信号と差位相成分信号とにそれぞれ分割する位相分割部と、前記位相分割部からの同位相成分信号及び差位相成分信号について、高域成分をそれぞれ補間する高域補間部と、前記高域補間部により高域成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号を合成する位相合成部と、前記位相合成部が合成したオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施して、高域成分よりなるオーディオ信号を出力するハイパスフィルタと、前記入力部に入力されたオーディオ信号を、補間処理により生じる位相遅れに相当する時間それぞれ遅延させる遅延部と、前記遅延部により遅延されたオーディオ信号と、前記ハイパスフィルタからのオーディオ信号とを加算する加算処理部と、を備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
請求項１に記載のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間部は、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数をそれぞれ検出するカットオフ周波数検出部と、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号の、前記カットオフ周波数検出部により検出されるカットオフ周波数における包絡線情報をそれぞれ生成する包絡線生成部と、前記包絡線生成部が作成した包絡線情報に応じて、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数より高域の成分をそれぞれ補間する補間部と、を備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
請求項２に記載のオーディオ信号補間装置において、前記補間部は、標本化された入力オーディオ信号のナイキスト周波数以下の帯域を補間する、ことを特徴とするオーディオ信号補間装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間部による補間前後のオーディオ信号のスペクトルをそれぞれ異なる態様で表示する表示データを生成する表示制御部と、をさらに備え、前記表示制御部は、補間される前後の同位相成分信号と差位相成分信号とから取得した周波数データ及びレベルデータに基づいて表示データを生成する、ことを特徴とするオーディオ信号補間装置。
高域成分がカットされたオーディオ信号が入力されるステップと、入力されたオーディオ信号を、同位相成分信号と差位相成分信号とにそれぞれ分割するステップと、同位相成分信号及び差位相成分信号について、高域成分をそれぞれ補間するステップと、高域成分が補間された同位相成分信号及び差位相成分信号を合成するステップと、合成したオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施して、高域成分よりなるオーディオ信号を出力するステップと、入力されたオーディオ信号を、補間処理により生じる位相遅れに相当する時間それぞれ遅延させるステップと、遅延されたオーディオ信号と、ハイパスフィルタが施されたオーディオ信号とを加算するステップと、を備えることを特徴とするオーディオ信号補間方法。
請求項５に記載のオーディオ信号補間方法において、前記高域成分を補間するステップは、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数をそれぞれ検出するステップと、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号の、検出されるカットオフ周波数における包絡線情報をそれぞれ生成するステップと、作成した包絡線情報に応じて、前記同位相成分信号及び前記差位相成分信号のカットオフ周波数より高域の成分をそれぞれ補間するステップと、を備えることを特徴とするオーディオ信号補間方法。
請求項６に記載のオーディオ信号補間方法において、前記補間するステップは、標本化された入力オーディオ信号のナイキスト周波数以下の帯域を補間することを含む、ことを特徴とするオーディオ信号補間方法。
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のオーディオ信号補間方法において、補間前後のオーディオ信号のスペクトルをそれぞれ異なる態様で表示する表示データを生成するステップと、をさらに含み、前記表示データを生成するステップは、補間される前後の同位相成分信号と差位相成分信号とから取得した周波数データ及びレベルデータに基づいて表示データを生成することを含む、ことを特徴とするオーディオ信号補間方法。