JP5310064B2 - Impulse response processing device, reverberation imparting device and program - Google Patents
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本発明は、残響の付与に使用されるインパルス応答を加工する技術に関する。 The present invention relates to a technique for processing an impulse response used for imparting reverberation.
インパルス応答の畳込み演算で音響信号に残響を付加する装置において、残響が継続する時間長(以下「残響時間」という)を変化させる技術が従来から提案されている。例えば特許文献1には、2種類のインパルス応答の各々に指数関数を乗算してから加算(線形結合)することで、所望の残響時間の新規なインパルス応答を生成する技術が開示されている。
In a device that adds reverberation to an acoustic signal by convolution calculation of an impulse response, a technique for changing the length of time during which reverberation continues (hereinafter referred to as “reverberation time”) has been proposed. For example,
しかし、特許文献1の技術においては、指数関数を乗算してインパルス応答の強度を上昇させることで、インパルス応答に重畳された雑音(暗騒音)の強度も増幅される。したがって、残響音の音質が低下するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、残響音の音質を維持しながら残響時間を変化させることを目的とする。
However, in the technique of
以上の課題を解決するために、本発明の第1態様に係るインパルス応答加工装置は、第1インパルス応答を時間軸上で複数の基礎ブロックに区分する波形区分手段と、基礎ブロック毎に相異なる補間長を設定する補間長設定手段と、複数の基礎ブロックの各々と当該基礎ブロックの直後の基礎ブロックとの時間差を、補間長設定手段が設定した補間長に拡大する時間調整手段と、補間ブロックを生成する補間処理手段と、時間調整手段による処理後の各基礎ブロックの間に補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成手段とを具備する。 In order to solve the above-described problems, the impulse response machining apparatus according to the first aspect of the present invention is different from each other in waveform classification means for dividing the first impulse response into a plurality of basic blocks on the time axis. An interpolation length setting means for setting an interpolation length, a time adjusting means for expanding a time difference between each of a plurality of basic blocks and a basic block immediately after the basic block to an interpolation length set by the interpolation length setting means, and an interpolation block Interpolating processing means for generating the second impulse response by arranging the interpolating block between the basic blocks processed by the time adjusting means.
以上の構成においては、第1インパルス応答を区分した各基礎ブロックの時間差の拡大で残響時間が伸長されるから、第1インパルス応答の振幅を増加させることで残響時間を伸長する構成と比較して、雑音が抑制された高品位な残響音の第2インパルス応答を生成できる。また、各基礎ブロックの間には補間ブロックが配置されるから、単純に各基礎ブロックの間隔を拡大して第2インパルス応答を生成する場合と比較して、聴感上で自然な残響音の第2インパルス応答を生成することが可能である。さらに、時間調整手段による処理後の各基礎ブロックの時間差(補間長)が相違するから、基礎ブロックと補間ブロックとの配列の周期に起因した周波数の成分が分散される。したがって、各基礎ブロックの時間差が共通の補間長だけ拡大される構成と比較して、基礎ブロックと補間ブロックとの配列の周期に起因した残響音の音程感が軽減されるという利点がある。 In the above configuration, since the reverberation time is extended by increasing the time difference of each basic block that divides the first impulse response, compared with the configuration in which the reverberation time is extended by increasing the amplitude of the first impulse response. The second impulse response of high-quality reverberation sound with suppressed noise can be generated. In addition, since an interpolation block is arranged between each basic block, the natural reverberation sound of the natural audible sound is compared with the case where the interval between the basic blocks is simply expanded to generate the second impulse response. It is possible to generate a two impulse response. Furthermore, since the time difference (interpolation length) of each basic block after processing by the time adjusting means is different, the frequency component resulting from the period of the arrangement of the basic block and the interpolation block is dispersed. Therefore, as compared with a configuration in which the time difference between the basic blocks is increased by a common interpolation length, there is an advantage that the sense of pitch of the reverberant sound due to the period of the arrangement of the basic blocks and the interpolation blocks is reduced.
本発明の第2の態様に係るインパルス応答加工装置は、第1インパルス応答を時間軸上で複数の基礎ブロックに区分する波形区分手段と、相異なる第1補間長と第2補間長とを含む複数の補間長を設定する補間長設定手段と、相前後する2個の基礎ブロックの時間差を拡大する手段であって、複数の基礎ブロックのうち第1基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を第1補間長に拡大し、複数の基礎ブロックのうち第1基礎ブロックとは異なる第2基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を第2補間長に拡大する時間調整手段と、補間ブロックを生成する補間処理手段と、時間調整手段による処理後の各基礎ブロックの間に補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成手段とを具備する。以上の構成においても、第1態様に係るインパルス応答加工装置と同様に、雑音が抑制された自然な残響音を生成できるという利点がある。また、第1基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差の調整後の第1補間長と、第2基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差の調整後の第2補間長とが相違するから、時間調整手段による調整後の各基礎ブロックの時間差が共通する構成と比較すると、第1態様と同様に、基礎ブロックと補間ブロックとの配列に起因した周波数の成分が分散される。したがって、基礎ブロックと補間ブロックとの周期に起因した残響音の音程感が軽減されるという利点がある。 The impulse response processing apparatus according to the second aspect of the present invention includes waveform dividing means for dividing the first impulse response into a plurality of basic blocks on the time axis, and different first and second interpolation lengths. Interpolation length setting means for setting a plurality of interpolation lengths and means for expanding the time difference between two adjacent basic blocks, wherein the time difference between the first basic block and the immediately following basic block among the plurality of basic blocks is calculated. A time adjustment unit that expands to the first interpolation length and expands the time difference between the second basic block different from the first basic block and the next basic block among the plurality of basic blocks to the second interpolation length, and generates an interpolation block Interpolating processing means, and waveform synthesizing means for generating a second impulse response by disposing an interpolating block between each basic block processed by the time adjusting means. Also in the above configuration, there is an advantage that a natural reverberation sound in which noise is suppressed can be generated as in the impulse response processing apparatus according to the first aspect. Further, the first interpolation length after adjusting the time difference between the first basic block and the immediately following basic block is different from the second interpolation length after adjusting the time difference between the second basic block and the immediately following basic block. Compared with the configuration in which the time differences of the basic blocks after adjustment by the time adjusting means are common, the frequency components resulting from the arrangement of the basic blocks and the interpolation blocks are dispersed as in the first mode. Therefore, there is an advantage that the sense of pitch of reverberant sound due to the period of the basic block and the interpolation block is reduced.
本発明(第1態様および第2態様)の好適な態様において、補間処理手段は、相前後する2個の基礎ブロック毎に、当該2個の基礎ブロックの補間長に等しい時間長の補間ブロックを生成する。以上の態様によれば、時間調整手段による調整後の各基礎ブロックの時間差と補間ブロックの区間長とが合致するから、基礎ブロックと補間ブロックとを連続的に配列される。したがって、聴感上で自然な残響音の第2インパルス応答を生成できるという利点がある。 In a preferred aspect of the present invention (first aspect and second aspect), the interpolation processing means calculates an interpolation block having a time length equal to the interpolation length of the two basic blocks for each of two successive basic blocks. Generate. According to the above aspect, since the time difference of each basic block after adjustment by the time adjusting means matches the section length of the interpolation block, the basic block and the interpolation block are continuously arranged. Therefore, there is an advantage that it is possible to generate a second impulse response of a reverberant sound that is natural on hearing.
本発明の好適な態様において、補間処理手段は、波形区分手段による区分後の基礎ブロックから補間ブロックを生成する。以上の態様においては、基礎ブロックに依拠した補間ブロック(典型的には音響特性が基礎ブロックに類似する補間ブロック)が生成されるから、聴感上で自然な残響音の第2インパルス応答を生成できるという利点がある。 In a preferred aspect of the present invention, the interpolation processing means generates an interpolation block from the basic block after the division by the waveform dividing means. In the above aspect, since an interpolation block (typically an interpolation block whose acoustic characteristics are similar to the basic block) based on the basic block is generated, a second impulse response of reverberant sound that is natural on hearing can be generated. There is an advantage.
本発明の好適な態様において、補間長設定手段は、乱数を発生する乱数発生手段と、複数の補間長の各々を乱数から順次に設定する演算手段とを含む。以上の態様においては、複数の補間長を簡易かつ適切に分散させることが可能である。さらに好適な態様において、補間長設定手段は、第1インパルス応答に対する第2インパルス応答の伸長率に応じて乱数の分布の範囲を設定する範囲設定手段を含む。以上の態様によれば、各補間長が分布する範囲を適宜に制限することが可能である。 In a preferred aspect of the present invention, the interpolation length setting means includes a random number generation means for generating a random number, and an arithmetic means for sequentially setting each of the plurality of interpolation lengths from the random number. In the above aspect, it is possible to disperse a plurality of interpolation lengths simply and appropriately. In a further preferred aspect, the interpolation length setting means includes range setting means for setting a random number distribution range in accordance with an expansion rate of the second impulse response with respect to the first impulse response. According to the above aspect, it is possible to appropriately limit the range in which each interpolation length is distributed.
本発明の好適な態様において、補間長設定手段は、第1インパルス応答に対する第2インパルス応答の伸長率が高いほど複数の補間長の分布範囲が広くなるように複数の補間長を設定する。以上の態様によれば、第1インパルス応答と第2インパルス応答との音響特性の相違を伸長率が低い場合に抑制しながら、伸長率Rが高い場合に特に問題となる残響音の音程感を軽減することが可能である。 In a preferred aspect of the present invention, the interpolation length setting means sets the plurality of interpolation lengths so that the distribution range of the plurality of interpolation lengths becomes wider as the expansion rate of the second impulse response with respect to the first impulse response is higher. According to the above aspect, while suppressing the difference in acoustic characteristics between the first impulse response and the second impulse response when the expansion rate is low, the sense of pitch of the reverberant sound that is particularly problematic when the expansion rate R is high is obtained. It can be reduced.
本発明に係る残響付与装置は、以上の各態様に係るインパルス応答加工装置と、インパルス応答加工装置が生成した第2インパルス応答と音響信号との畳込み演算を実行する残響付与手段とを具備する。本発明の残響付与装置によれば、以上の各態様に係るインパルス応答加工装置と同様の作用および効果が実現される。 The reverberation imparting apparatus according to the present invention includes the impulse response processing apparatus according to each of the above aspects, and reverberation imparting means for performing a convolution operation between the second impulse response generated by the impulse response processing apparatus and the acoustic signal. . According to the reverberation imparting device of the present invention, the same operations and effects as those of the impulse response machining device according to each of the above aspects are realized.
また、以上の各態様に係るインパルス応答加工装置は、インパルス応答の加工に専用されるDSP(Digital Signal Processor)などのハードウェア(電子回路)によって実現されるほか、CPU(Central Processing Unit)などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で利用者に提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態でサーバ装置から提供されてコンピュータにインストールされる。 The impulse response processing apparatus according to each of the above aspects is realized by hardware (electronic circuit) such as a DSP (Digital Signal Processor) dedicated to impulse response processing, as well as a CPU (Central Processing Unit) and the like. It is also realized by cooperation between a general-purpose arithmetic processing unit and a program . The program of the present invention is provided to a user in a form stored in a computer-readable recording medium and installed in the computer, or provided from a server device in a form of distribution via a communication network and installed in the computer. Is done.
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る残響付与装置のブロック図である。図1に示すように、残響付与装置100には信号供給装置92と放音機器94とが接続される。信号供給装置92は、音響(楽音や音声)の波形を表す音響信号SINを残響付与装置100に供給する。例えば、周囲の音響に応じた音響信号SINを生成する収音機器や、記録媒体から音響信号SINを取得して出力する再生装置が信号供給装置92として採用される。残響付与装置100は、音響信号SINに残響を付加した残響音信号SRを生成および出力する。残響音信号SRは、放音機器94(例えばスピーカやヘッドホン)に供給されることで音波として再生される。
<A: First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of a reverberation imparting apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
図1に示すように、残響付与装置100は、演算処理装置12と記憶装置14とで構成されるコンピュータシステムである。記憶装置14は、演算処理装置12が実行するプログラムや演算処理装置12が使用するデータを記憶する。例えば初期インパルス応答H1の波形を表すサンプル系列(畳込み演算の係数列)が記憶装置14に格納される。初期インパルス応答H1は、例えば特定の音響空間内でインパルス音を発生させたときの残響音を採取することで事前に生成される。半導体記憶装置や磁気記憶装置などの公知の記録媒体が記憶装置14として任意に採用される。
As illustrated in FIG. 1, the reverberation imparting
演算処理装置12は、記憶装置14に格納されたプログラムを実行することで複数の要素(インパルス応答加工部22,残響付与部24)として機能する。なお、演算処理装置12の各要素を複数の装置(集積回路)に分散的に搭載した構成や、音響信号SINの処理に専用される電子回路(DSP)が各要素を実現する構成も採用される。
The
インパルス応答加工部22は、記憶装置14に格納された初期インパルス応答H1を加工することで、初期インパルス応答H1とは残響時間が相違する新たなインパルス応答(以下「新規インパルス応答」という)H2を生成する。具体的には、新規インパルス応答H2は、残響時間を初期インパルス応答H1のR倍(1<R≦2)に伸長した波形のサンプル系列である。残響付与部24は、インパルス応答加工部22が生成した新規インパルス応答H2を利用したフィルタ処理(畳込み演算)を音響信号SINに対して実行することで残響音信号SRを生成する。残響付与部24による残響音信号SRの生成には公知の技術が任意に採用される。
The impulse
残響付与装置100には入力装置16が接続される。入力装置16は、残響付与装置100に対する指示の入力のために利用者が操作する操作子で構成される。利用者は、入力装置16に対する操作に応じて残響時間の伸長率Rを可変に指定することが可能である。
An
図2は、インパルス応答加工部22のブロック図であり、図3は、インパルス応答加工部22による具体的な処理を説明するための概念図である。図2に示すように、インパルス応答加工部22は、波形区分部32と窓掛部34と時間調整部36と補間長設定部38と補間処理部42と波形合成部44とを含んで構成される。
FIG. 2 is a block diagram of the impulse
波形区分部32は、図3の部分(A)に示すように、記憶装置14に格納された初期インパルス応答H1を時間軸上で(M+1)個の基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]に区分する(Mは自然数)。基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]の各々の区間長(サンプルの個数)は、初期インパルス応答H1のサンプルの2N個分(例えばN=64)に相当する。また、時間軸上で相前後する基礎ブロックBa[i](i=1〜M)と基礎ブロックBa[i+1]との時間差はサンプルのN個分に相当する。したがって、基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とは部分的に重複する。すなわち、各基礎ブロックBa[i]における後半のN個のサンプルと、基礎ブロックBa[i+1]における前半のN個のサンプルとは共通する。
As shown in part (A) of FIG. 3, the
図2の窓掛部34は、図3の部分(B)に示すように、波形区分部32が区分した各基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]に窓関数wAを乗算することで(M+1)個の基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]を生成する。基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の各々の区間長はサンプルの2N個分に相当する。両端部に接近するほど関数値が減少する関数(例えばハニング窓)が窓関数wAとして好適である。図3の部分(B)においては、窓関数wAの乗算後の基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]が、窓関数wAの形状を表す図形で代替的に図示されている。また、偶数番目の基礎ブロックBb(Bb[2],Bb[4],……)は、実線で図示された奇数番目の基礎ブロックBb(Bb[1],Bb[3],……)との区別のために便宜的に破線で図示されている。
The
図2の補間長設定部38は、相異なるM個の補間長L[1]〜L[M]を設定する。補間長設定部38が設定した補間長L[i]は、時間調整部36による各基礎ブロックBb[i]の位置の調整と、補間処理部42による補間ブロックP[i]の生成とに使用される。補間長設定部38の具体的な構成や補間長L[1]〜L[M]の設定の方法については後述する。
The interpolation
図2の時間調整部36は、時間軸上における基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の位置を調整する。具体的には、図3の部分(C)に示すように、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との時間差(基礎ブロックBb[i]の中点C[i]と基礎ブロックBb[i+1]の中点C[i+1]との間隔)が、窓掛部34による処理後の区間長N(サンプルのN個分)から、補間長設定部38が設定した補間長L[i]に拡大するように、時間調整部36は基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の時間軸上の位置を調整する。例えば、図3の部分(C)に示すように、基礎ブロックBb[1]と基礎ブロックBb[2]との時間差は補間長L[1]に拡大される。また、基礎ブロックBb[2]と基礎ブロックBb[3]との時間差は補間長L[2](L[2]<L[1])に拡大され、基礎ブロックBb[3]と基礎ブロックBb[4]との時間差は補間長L[3](L[3]>L[1])に拡大される。
The
図2の補間処理部42は、M個の補間ブロックP[1]〜P[M]を生成する。補間ブロックP[i]は、図3の部分(D)に示すように、区間長が補間長L[i]に調整されたサンプル系列(L[i]個のサンプルの集合)である。すなわち、補間処理部42は、時間調整部36による調整後の基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との時間差(補間長L[i])に等しい区間長の補間ブロックP[i]を生成する。例えば、図3の部分(D)に示すように、補間ブロックP[1]は基礎ブロックBb[1]と基礎ブロックBb[2]との間の補間長L[1]に調整され、補間ブロックP[2]は基礎ブロックBb[2]と基礎ブロックBb[3]との間の補間長L[2]に調整される。補間ブロックP[i]は、波形区分部32による区分後の基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とから生成される。
The
図4に示すように、補間処理部42は、波形併合部52と波形調整部54とを含んで構成される。波形併合部52は、時間軸上で相前後する基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とを併合することで補間ブロックPa[i]を生成する。具体的には、補間ブロックPa[i]は、基礎ブロックBa[i]のサンプルと基礎ブロックBa[i+1]のサンプルとの平均値(すなわち、基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とにおいて相対応する時間のサンプルの数値の平均値)に相当する2N個のサンプルで構成される。
As shown in FIG. 4, the
波形調整部54は、補間ブロックPa[i]の区間長(2N個のサンプルに相当する時間長)を補間長L[i]に調整することで補間ブロックP[i]を生成する。具体的には、波形調整部54は、窓幅が補間長L[i]に設定された窓関数wB(例えばハニング窓)を補間ブロックPa[i]に乗算することで補間ブロックP[i]を生成する。
The
図2の波形合成部44は、図3の部分(E)および部分(F)に示すように、時間調整部36による調整後の各基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の間に、補間処理部42が生成した補間ブロックP[1]〜P[M]の各々を配置することで新規インパルス応答H2を生成する。補間ブロックP[i]は、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に配置される。基礎ブロックBb[i]および基礎ブロックBb[i+1]の時間差と補間ブロックP[i]の区間長とは双方とも補間長L[i]であるから、図3の部分(E)に示すように、補間ブロックP[i]の始点が基礎ブロックBb[i]の中点C[i]に合致し、かつ、補間ブロックP[i]の終点が基礎ブロックBb[i+1]の中点C[i+1]に合致するように、補間ブロックP[i]の時間軸上の位置が選定される。
The
波形合成部44は、以上のように時間軸上に配置された各基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と各補間ブロックP[1]〜P[M]とについて、同じ時点に対応する各サンプルの数値を加算する。図3の部分(F)に示す新規インパルス応答H2は、各基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]のサンプルと各補間ブロックP[1]〜P[M]のサンプルとの加算値の時系列である。
The
なお、以上のように新規インパルス応答H2は基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]との加算で生成されるから、図4の波形調整部54が補間ブロックPa[i]の区間長を単純に補間長L[i]に調整しただけでは、新規インパルス応答H2のうち補間ブロックP[i]に対応する区間の振幅が過大となる可能性がある。さらに、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]とが時間軸上で重複する区間が長いほど(すなわち、補間長L[i]が小さいほど)、新規インパルス応答H2の振幅の増大の問題は顕在化する。そこで、図4の波形調整部54が使用する窓関数wBは、補間ブロックPa[i]の振幅(各サンプルの数値)が低減されるように選定される。具体的には、図3の部分(D)に示すように、補間長L[i]が小さいほど窓関数wBの乗算後の補間ブロックP[i]の振幅が減少するように窓関数wBを選定した構成が好適である。
Since the new impulse response H2 is generated by adding the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] and the interpolation blocks P [1] to P [M] as described above, the waveform adjustment in FIG. If the
基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の各々の時間差を拡大する第1実施形態によれば、以下に説明するように、初期インパルス応答H1に指数関数を乗算することで残響時間を伸長する構成(以下「対比例1」という)と比較して、伸長後の残響音の音質の低下が抑制されるという利点がある。 According to the first embodiment in which the time difference between each of the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] is expanded, the reverberation time is obtained by multiplying the initial impulse response H1 by an exponential function as described below. There is an advantage that the deterioration of the sound quality of the reverberant sound after extension is suppressed as compared with the extension configuration (hereinafter referred to as “comparative 1”).
対比例1の新規インパルス応答H2’は、例えば数式(1)で表現されるように、初期インパルス応答H1に対して指数関数a(t)を乗算することで生成される。対比例1においては、図5に示すように、初期インパルス応答H1の振幅(強度)に対する新規インパルス応答H2’の振幅の増幅率は初期インパルス応答H1の後部に至るほど指数的に増加するから、初期インパルス応答H1の後部に重畳された雑音(暗騒音)の強度が新規インパルス応答H2’において顕在化する。したがって、新規インパルス応答H2’の残響時間を初期インパルス応答H1と比較して伸長するほど残響音の音質が低下するという問題がある。
一方、第1実施形態においては、初期インパルス応答H1の強度を増幅するわけではなく、初期インパルス応答H1を区分した複数の基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の各々の時間差を拡大する(初期インパルス応答H1を時間軸の方向に伸長する)ことで新規インパルス応答H2が生成されるから、初期インパルス応答H1の雑音が新規インパルス応答H2にて顕在化するという対比例1の問題は防止される。したがって、残響音の音質を維持しながら残響時間を伸長することが可能である。しかも、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間には補間ブロックP[i]が配置されるから、単純に基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との時間差を拡大して新規インパルス応答H2を生成する場合と比較して、聴感上で自然な残響音を生成することが可能である。 On the other hand, in the first embodiment, the intensity of the initial impulse response H1 is not amplified, and the time difference between each of the plurality of basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] dividing the initial impulse response H1 is expanded. Since the new impulse response H2 is generated by performing (extending the initial impulse response H1 in the direction of the time axis), the problem of the proportional 1 that the noise of the initial impulse response H1 is manifested in the new impulse response H2 is Is prevented. Therefore, it is possible to extend the reverberation time while maintaining the sound quality of the reverberant sound. Moreover, since the interpolation block P [i] is arranged between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1], the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1 are simply set. Compared with the case of generating a new impulse response H2 by expanding the time difference from the above, it is possible to generate a natural reverberant sound.
次に、図6を参照して、補間長設定部38の具体的な構成を説明する。図6に示すように、補間長設定部38は、乱数発生部62と演算部64とを含んで構成される。乱数発生部62は、M個の乱数λ[1]〜λ[M]を発生する。乱数λ[1]〜λ[M]は、M個の平均値がゼロとなるように下限値λ_minから上限値λ_maxまでの範囲内で生成された乱数列である。具体的には、下限値λ_minから上限値λ_maxまでの範囲内の各数値が同じ確率で発生する一様乱数や、下限値λ_minから上限値λ_maxまでの各数値の発生の確率が概ね正規分布となる正規乱数が、M個の乱数λ[1]〜λ[M]として好適に採用される。下限値λ_minと上限値λ_maxとは、絶対値が等しい所定値に設定される(λ_min=−λ_max)。
Next, a specific configuration of the interpolation
演算部64は、補間長L[i](L[1]〜L[M])を乱数λ[i]に応じて可変に設定する。以下の数式(2)で定義されるように、補間長L[i]は、区間長N(サンプルのN個分)と乱数λ[i]に応じた区間長δ[i]との加算に相当する。すなわち、数式(2)の区間長δ[i]は、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との時間差の増加分に相当する。区間長δ[i]は、以下の数式(3)で定義されるように、乱数発生部62が発生した乱数λ[i]に応じて可変に設定される。
L[i]=N+δ[i] ……(2)
δ[i]=(R−1)・N・(1+λ[i]) ……(3)
The
L [i] = N + δ [i] (2)
δ [i] = (R−1) · N · (1 + λ [i]) (3)
演算部64は、数式(2)および数式(3)の演算を実行することで乱数λ[i]から補間長L[i]を算定する。演算部64が算定した補間長L[i]は、時間調整部36による各基礎ブロックBb[i]の位置の調整と補間処理部42による補間ブロックP[i]の生成とに適用される。
The
M個の乱数λ[1]〜λ[M]の平均値(合計値)はゼロであるから、区間長δ[1]〜δ[M]の平均値は(R−1)・Nとなる。したがって、数式(2)から理解されるように、M個の補間長L[1]〜L[M]の平均値はN・Rとなる。また、補間長L[i]の最小値L_minと最大値L_maxとは以下の数式(4a)および数式(4b)で表現される。すなわち、補間長L[1]〜L[M]は、図7に示すように、平均値N・Rを中心として数式(4a)のL_minから数式(4b)のL_maxまでの範囲(以下「分布範囲」という)A内で乱数λ[i]に応じて分布する。
L_min=N・{1+(R−1)・(1+λ_min)} ……(4a)
L_max=N・{1+(R−1)・(1+λ_max)} ……(4b)
Since the average value (total value) of the M random numbers λ [1] to λ [M] is zero, the average value of the section lengths δ [1] to δ [M] is (R−1) · N. . Therefore, as understood from the equation (2), the average value of the M interpolation lengths L [1] to L [M] is N · R. Further, the minimum value L_min and the maximum value L_max of the interpolation length L [i] are expressed by the following equations (4a) and (4b). That is, as shown in FIG. 7, the interpolation lengths L [1] to L [M] range from L_min in the formula (4a) to L_max in the formula (4b) centering on the average value N · R (hereinafter “distribution”). Distributed within A) according to the random number λ [i].
L_min = N · {1+ (R−1) · (1 + λ_min)} (4a)
L_max = N · {1+ (R−1) · (1 + λ_max)} (4b)
数式(3)や図7から理解されるように、伸長率Rが高いほど補間長L[1]〜L[M]の分布範囲A(区間長δ[1]〜δ[M]の分布の範囲)は広くなる。例えば、乱数λ[1]〜λ[M]の下限値λ_minが−0.5で上限値λ_maxが+0.5である場合を想定する。伸長率Rが1.1に設定されたときの分布範囲Aは、1.05N(L_min)から1.15N(L_max)までの範囲(分布幅0.1N)となる。他方、伸長率Rが1.5に設定されたときの分布範囲Aは、1.25N(L_min)から1.75N(L_max)までの範囲(分布幅0.5N)となる。以上の例示のように、伸長率Rが高いほど補間長L[1]〜L[M]の分散の度合が高くなる(分布範囲Aが広くなる)。 As understood from the equation (3) and FIG. 7, the higher the expansion rate R, the distribution range A of the interpolation lengths L [1] to L [M] (the distribution lengths δ [1] to δ [M] Range) becomes wider. For example, it is assumed that the lower limit value λ_min of the random numbers λ [1] to λ [M] is −0.5 and the upper limit value λ_max is +0.5. The distribution range A when the expansion rate R is set to 1.1 is a range (distribution width 0.1 N) from 1.05 N (L_min) to 1.15 N (L_max). On the other hand, the distribution range A when the expansion rate R is set to 1.5 is a range (distribution width 0.5 N) from 1.25 N (L_min) to 1.75 N (L_max). As illustrated above, the higher the expansion rate R, the higher the degree of dispersion of the interpolation lengths L [1] to L [M] (the distribution range A becomes wider).
また、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との時間差は時間調整部36による処理で区間長Nから補間長L[i]に伸長されるから、基礎ブロックBb[i]における局所的な伸長率R[i]は以下の数式(5)で表現される。すなわち、局所的な伸長率R[i]は乱数λ[i]に応じて基礎ブロックBb[i]毎に刻々と変化する。
R[i]=L[i]/N
=(N+δ[i])/N
={N+(R−1)・N・(1+λ[i])}/N
=1+(R−1)・(1+λ[i]) ……(5)
ただし、M個の補間長L[1]〜L[M]の平均値はN・Rであるから、伸長率R[i]が基礎ブロックBb[i]毎に変化するとは言っても、新規インパルス応答H2の全体に着目すると、残響時間は初期インパルス応答H1のR倍に伸張される。したがって、利用者は、入力装置16を操作して伸長率Rを適宜に指示することで、残響音信号SRの残響時間を任意に調整することができる。
Further, the time difference between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1] is expanded from the section length N to the interpolation length L [i] by the processing by the
R [i] = L [i] / N
= (N + δ [i]) / N
= {N + (R-1) .N. (1 + λ [i])} / N
= 1 + (R-1). (1 + λ [i]) (5)
However, since the average value of the M interpolation lengths L [1] to L [M] is N · R, the expansion rate R [i] changes for each basic block Bb [i]. Focusing on the entire impulse response H2, the reverberation time is expanded to R times the initial impulse response H1. Therefore, the user can arbitrarily adjust the reverberation time of the reverberation sound signal SR by operating the
次に、補間長L[1]〜L[M]を共通の数値(例えば、N個のサンプルに相当する時間長に伸長率Rを乗算した時間長(N・R))に設定した構成(以下「対比例2」という)を本形態との対比のために検討する。対比例2では、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]とが等間隔で時間軸上に交互に配列されるから、新規インパルス応答H2’のうち基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]との配列の周期に対応した周波数の成分の強度が顕在化する。したがって、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]との配列の周期に応じた音程感(ピッチ感)が残響音信号SRの残響音の受聴者に知覚される可能性がある。
Next, a configuration in which the interpolation lengths L [1] to L [M] are set to a common numerical value (for example, a time length (N · R) obtained by multiplying a time length corresponding to N samples by an expansion rate R) ( (Hereinafter referred to as “
第1実施形態においては、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]との配列の周期(補間長L[i])が刻々と変動するから、特定の周波数に対する強度の集中が緩和(分散)される。したがって、残響音信号SRの残響音における音程感が対比例2と比較して軽減されるという利点がある。 In the first embodiment, the period (interpolation length L [i]) of the arrangement of the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] and the interpolation blocks P [1] to P [M] changes every moment. Therefore, concentration of intensity for a specific frequency is relaxed (dispersed). Therefore, there is an advantage that the sense of pitch in the reverberant sound of the reverberant sound signal SR is reduced as compared with the proportional 2.
なお、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]や補間ブロックP[1]〜P[M]の周期に起因した音程感は、伸長率Rが高いほど顕在化し易いという傾向がある。第1実施形態においては、伸長率Rが高いほど補間長L[1]〜L[M]の分布範囲Aが広くなる(補間長L[1]〜L[M]のばらつきが大きくなる)から、伸長率Rが高い場合にも音程感を有効に軽減できるという利点がある。他方、補間長L[i]の分布範囲Aが広いほど、新規インパルス応答H2の音響特性が初期インパルス応答H1から乖離する可能性は高まる。そして、初期インパルス応答H1と新規インパルス応答H2との特性の相違は、伸長率Rが低い場合に特に受聴者に知覚され易い。第1実施形態では、伸長率Rが低いほど補間長L[i]の分布範囲Aが狭くなるから、伸長率Rが低い場合に、初期インパルス応答H1の音響特性を維持した新規インパルス応答H2を生成できるという利点がある。つまり、補間長L[i]の分布範囲Aが伸長率Rに応じて可変に制御される第1実施形態によれば、初期インパルス応答H1と新規インパルス応答H2との音響特性の相違を伸長率Rが低い場合に抑制しながら、伸長率Rが高い場合に特に問題となる音程感を軽減することが可能である。 Note that the sense of pitch due to the cycles of the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] and the interpolation blocks P [1] to P [M] tends to become more apparent as the expansion rate R increases. In the first embodiment, the higher the expansion rate R, the wider the distribution range A of the interpolation lengths L [1] to L [M] (the variation in the interpolation lengths L [1] to L [M] increases). Also, there is an advantage that the sense of pitch can be effectively reduced even when the expansion rate R is high. On the other hand, as the distribution range A of the interpolation length L [i] is wider, the possibility that the acoustic characteristics of the new impulse response H2 deviate from the initial impulse response H1 increases. The difference in characteristics between the initial impulse response H1 and the new impulse response H2 is particularly easily perceived by the listener when the expansion rate R is low. In the first embodiment, the distribution range A of the interpolation length L [i] becomes narrower as the expansion rate R is lower. Therefore, when the expansion rate R is low, a new impulse response H2 that maintains the acoustic characteristics of the initial impulse response H1 is obtained. There is an advantage that it can be generated. That is, according to the first embodiment in which the distribution range A of the interpolation length L [i] is variably controlled according to the expansion rate R, the difference in acoustic characteristics between the initial impulse response H1 and the new impulse response H2 is determined as the expansion rate. While suppressing when R is low, it is possible to reduce the sense of pitch that is particularly problematic when the expansion rate R is high.
<B:第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下の各形態において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<B: Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the element in which an effect | action and a function are equivalent to 1st Embodiment in each following form, the same code | symbol as the above is attached | subjected and each detailed description is abbreviate | omitted suitably.
図8は、補間長設定部38のブロック図である。図8に示すように、第2実施形態の補間長設定部38は、範囲設定部66を第1実施形態に追加した構成である。範囲設定部66は、乱数λ[1]〜λ[M]の分布範囲(上限値λ_max,下限値λ_min)を伸長率Rに応じて可変に設定する。
FIG. 8 is a block diagram of the interpolation
いま、補間長L[i]の最大値L_maxを所定の範囲内に制限することが必要な場合を想定する。例えば、補間長L[i]が長いほど初期インパルス応答H1と新規インパルス応答H2との特性の相違が増大するから、初期インパルス応答H1と新規インパルス応答H2との特性の相違を抑制するためには補間長L[i]の最大値L_maxを所定の範囲に制限する必要がある。そこで、範囲設定部66は、補間長L[i]の分布範囲Aが所定の範囲に制限されるように、乱数λ[i]の上限値λ_maxを伸長率Rに応じて可変に設定する。
Assume that the maximum value L_max of the interpolation length L [i] needs to be limited within a predetermined range. For example, since the difference in characteristics between the initial impulse response H1 and the new impulse response H2 increases as the interpolation length L [i] increases, in order to suppress the difference in characteristics between the initial impulse response H1 and the new impulse response H2. It is necessary to limit the maximum value L_max of the interpolation length L [i] to a predetermined range. Therefore, the
いま、補間長L[i]の最大値L_maxを2Nに制限する場合を想定する。数式(4b)の最大値L_maxが2Nに等しいという数式(6a)の条件から以下の数式(6b)が導出される。
L_max=N・{1+(R−1)・(1+λ_max)}=2N ……(6a)
λ_max=1/(R−1)−1 ……(6b)
Assume that the maximum value L_max of the interpolation length L [i] is limited to 2N. The following equation (6b) is derived from the condition of the equation (6a) that the maximum value L_max of the equation (4b) is equal to 2N.
L_max = N · {1+ (R−1) · (1 + λ_max)} = 2N (6a)
λ_max = 1 / (R−1) −1 (6b)
範囲設定部66は、数式(6b)の演算を実行することで最大値λ_maxを設定し、最大値λ_maxの符号を反転することで最小値λ_minを設定する。すなわち、乱数λ[i]の分布範囲(上限値λ_max,下限値λ_min)が伸長率Rに応じて可変に設定される。乱数発生部62は、範囲設定部66が設定した下限値λ_minから上限値λ_maxまでの範囲内の乱数λ[i]を発生する。
The
第2実施形態によれば、補間長L[i]を所定の範囲内に制限できるという利点がある。なお、以上においては伸長率Rから最大値λ_maxを算定したが、最小値λ_minを伸長率Rに応じて可変に設定するとともに最小値λ_minの符号を反転させて最大値λ_maxを算定する構成も好適である。 According to the second embodiment, there is an advantage that the interpolation length L [i] can be limited within a predetermined range. In the above, the maximum value λ_max is calculated from the expansion rate R. However, a configuration in which the minimum value λ_min is variably set according to the expansion rate R and the sign of the minimum value λ_min is inverted to calculate the maximum value λ_max is also suitable. It is.
<C:第3実施形態>
第1実施形態においては、基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とを併合した補間ブロックPa[i]から波形調整部54が補間ブロックP[i]を生成した。しかし、補間ブロックPa[i]の波形は基礎ブロックBa[i]や基礎ブロックBa[i+1]の波形に類似するから、新規インパルス応答H2が、相類似する波形を時間軸上に反復的に配置した波形となり、残響音信号SRの残響音に聴感上の違和感(うなり感)が知覚される可能性がある。
<C: Third Embodiment>
In the first embodiment, the
以上の問題を解決するために、第3実施形態の補間処理部42は、図9に示す波形加工部56を具備する。波形加工部56は、波形併合部52が生成した補間ブロックPa[i]の波形を変形して補間ブロックPb[i]を生成する。波形調整部54は、波形加工部56が生成した補間ブロックPb[i]から第1実施形態と同様の方法で補間ブロックP[i]を生成する。
In order to solve the above problem, the
波形加工部56は、図10に示すように、補間ブロックPa[i]の波形における時間軸上の前後を逆転させることで補間ブロックPb[i]を生成する。すなわち、補間ブロックPb[i]は、補間ブロックPa[i]を構成する2N個のサンプルの順番を逆転させた2N個のサンプルの系列である。以上のように波形加工部56による処理を経て生成される補間ブロックP[i]を使用すれば、新規インパルス応答H2において適度に相違する波形が反復されるから、残響音信号SRの残響音は聴感上で自然な音響となる。
As shown in FIG. 10, the
なお、波形加工部56による処理の内容は以上の例示に限定されない。例えば、補間ブロックPa[i]の位相の回転で波形加工部56が補間ブロックPb[i]を生成する構成も好適である。すなわち、波形加工部56は、補間ブロックPa[i]から特定した周波数スペクトルの位相を所定の角度だけ回転してから時間領域に変換することで補間ブロックPb[i]を生成する。以上の構成においても、自然な残響音の残響音信号SRを生成できるという利点がある。
In addition, the content of the process by the
<D:第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。第1実施形態においては、伸長率Rが2倍以下である場合を想定した。本形態は、2倍を上回る伸長率Rで残響時間を伸長するための形態である。なお、本形態において伸長率Rが2倍を下回る場合には、第1実施形態から第3実施形態と同様の処理で残響時間が伸長される。
<D: Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In 1st Embodiment, the case where the expansion rate R was 2 times or less was assumed. This form is a form for extending the reverberation time at an extension rate R exceeding twice. In this embodiment, when the expansion rate R is less than twice, the reverberation time is extended by the same processing as in the first to third embodiments.
図11は、第4実施形態の動作を説明するための概念図である。伸長率Rが2倍を上回る場合(例えばR=2.5の場合)、補間長L[i]は、初期インパルス応答H1のサンプルの2N個分を上回る。したがって、2N個のサンプルで構成される1個の補間ブロックP[i]を基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に配置しただけでは、新規インパルス応答H2のうち基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に相当する区間の強度が不足する。そこで、波形合成部44は、図11に示すように、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に複数の補間ブロックP[i](P[i]_1,P[i]_2)を配置して新規インパルス応答H2を生成する。
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the operation of the fourth embodiment. When the expansion rate R exceeds 2 (for example, when R = 2.5), the interpolation length L [i] exceeds 2N samples of the initial impulse response H1. Therefore, if only one interpolation block P [i] composed of 2N samples is placed between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1], the new impulse response H2 The intensity of the section corresponding to between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1] is insufficient. Therefore, as shown in FIG. 11, the
図11の補間ブロックP[i]_1は、基礎ブロックBa[i]および基礎ブロックBa[i+1]から生成された2N個のサンプルの系列である。補間ブロックP[i]_2は、基礎ブロックBa[i]および基礎ブロックBa[i+1]から生成された(L[i]−N)個のサンプルの系列である。波形合成部44は、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に補間ブロックP[i]_1と補間ブロックP[i]_2を配置する。
The interpolation block P [i] _1 in FIG. 11 is a series of 2N samples generated from the basic block Ba [i] and the basic block Ba [i + 1]. The interpolation block P [i] _2 is a sequence of (L [i] −N) samples generated from the basic block Ba [i] and the basic block Ba [i + 1]. The
補間処理部42の波形加工部56は、周波数特性が相違する複数の補間ブロックPb[i](Pb[i]_1,Pb[i]_2)を、波形併合部52が生成した補間ブロックPa[i]から生成する。例えば、波形加工部56は、補間ブロックPa[i]の位相を相異なる角度だけ回転させることで2個の補間ブロックPb[i](Pb[i]_1,Pb[i]_2)を生成する。すなわち、波形加工部56は、補間ブロックPa[i]の位相を角度θ1だけ回転させることで補間ブロックPb[i]_1を生成し、補間ブロックPa[i]の位相を角度θ2(θ2≠θ1)だけ回転させることで補間ブロックPb[i]_2を生成する。
The
波形調整部54は、波形加工部56による処理後の複数の補間ブロックPb[i](Pb[i]_1,Pb[i]_2)から複数の補間ブロックP[i](P[i]_1,P[i]_2)を生成する。補間ブロックP[i]_1は、窓幅が区間長2Nに設定された窓関数wB_1と補間ブロックPb[i]_1との乗算で算定され、補間ブロックP[i]_2は、窓幅が区間長(L[i]−N)に設定された窓関数wB_2と補間ブロックPb[i]_2との乗算で算定される。第1実施形態における補間ブロックP[i]の生成と同様に、補間ブロックPb[i]_1と基礎ブロックBb[i+1]とが時間軸上で重複する区間が長いほど補間ブロックP[i]_2の振幅が減少するように窓関数wB_2が選定される。
The
以上の構成においては、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に複数の補間ブロックP[i](P[i]_1,P[i]_2)が配置されるから、伸長率Rを2倍以上に設定することが可能である。なお、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に配置される補間ブロックP[i]の個数は伸長率Rに応じて適宜に変更される。例えば、伸長率Rが3以上であれば、3個以上の補間ブロックP[i]が基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との間に配置される。 In the above configuration, a plurality of interpolation blocks P [i] (P [i] _1, P [i] _2) are arranged between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1]. Therefore, it is possible to set the expansion rate R to 2 times or more. The number of interpolation blocks P [i] arranged between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1] is appropriately changed according to the expansion rate R. For example, if the expansion rate R is 3 or more, three or more interpolation blocks P [i] are arranged between the basic block Bb [i] and the basic block Bb [i + 1].
<E:変形例>
以上の各形態には様々な変形が加えられる。具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から2以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。
<E: Modification>
Various modifications are added to the above embodiments. Specific modifications are exemplified below. Two or more aspects may be arbitrarily selected from the following examples and combined.
(1)変形例1
以上の各形態においては乱数λ[i]から補間長L[i]を算定したが、補間長L[i]の算定に乱数λ[i]を使用する構成は本発明において必須ではない。例えば、相異なる複数(M個)の数値が順番に配列された数値列を事前に用意し、補間長設定部38が、数値列の各数値を配列順で選択するとともに当該数値から補間長L[i]を算定する構成も好適である。すなわち、補間長設定部38は、相異なる複数の補間長(L[1]〜L[M])を設定する手段として包括され、補間長L[i]を算定する具体的な方法の如何は不問である。
(1)
In each of the above embodiments, the interpolation length L [i] is calculated from the random number λ [i]. However, the configuration using the random number λ [i] for calculating the interpolation length L [i] is not essential in the present invention. For example, a numerical sequence in which a plurality of different (M) numerical values are arranged in advance is prepared in advance, and the interpolation
(2)変形例2
以上の形態においては、M個の補間長L[1]〜L[M]の各々が相違する場合を例示したが、複数の補間長L[1]〜L[M]のうち2以上の補間長L[i]が共通する構成も採用される。すなわち、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]のうち基礎ブロックBb[u](u=1〜M)および基礎ブロックBb[u+1]の時間差の拡大後の補間長L[u]と、基礎ブロックBb[v](v≠u)および基礎ブロックBb[v+1]の時間差の拡大後の補間長L[v]とが相違する構成によれば、補間長L[u]およびL[v]以外の補間長Lの異同に拘わらず、総ての補間長L[1]〜L[M]が共通する対比例2と比較した場合に、特定の周波数に対する強度の集中が緩和される(さらには残響音の音程感が軽減される)という所期の効果が確かに実現される。ただし、残響音の音程感の軽減という効果を最大化する観点からは、M個の補間長L[1]〜L[M]の何れもが共通しない構成が格別に好適である。
(2)
In the above embodiment, the case where each of the M interpolation lengths L [1] to L [M] is different is illustrated, but two or more interpolations among the plurality of interpolation lengths L [1] to L [M] are illustrated. A configuration having a common length L [i] is also employed. That is, among the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1], the interpolation length L [u] after the time difference between the basic block Bb [u] (u = 1 to M) and the basic block Bb [u + 1] is increased. ] Is different from the interpolation length L [v] after expansion of the time difference between the basic block Bb [v] (v ≠ u) and the basic block Bb [v + 1], the interpolation length L [u] Regardless of the difference in interpolation length L other than L and v [v], when all of the interpolation lengths L [1] to L [M] are compared with the common proportional 2, the intensity concentration for a specific frequency is The expected effect of mitigating (and reducing the sense of pitch of reverberant sound) is certainly realized. However, from the viewpoint of maximizing the effect of reducing the sense of pitch of reverberant sound, a configuration in which none of the M interpolation lengths L [1] to L [M] are common is particularly suitable.
(3)変形例3
対比例2にて残響音に知覚される音程感の主要な原因は、時間調整部36による調整後の基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]の周期的(規則的)な配列にあるから、基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との調整後の時間長(補間長L[i])が変化する構成であれば、補間ブロックP[1]〜P[M]の区間長が共通する場合でも、残響音の音程感を軽減するという所期の効果は実現される。したがって、補間ブロックP[1]〜P[M]の区間長が共通する構成も採用される。ただし、基礎ブロックBb[i]および基礎ブロックBb[i+1]の補間長L[i]と補間ブロックP[i]の区間長とが合致しない構成では、新規インパルス応答H2の波形が補間ブロックP[i]の両端部の近傍で不連続となり、残響音の音質が低下する可能性がある。したがって、新規インパルス応答H2の波形の不連続に起因した音質の低下を抑制しながら残響音の音程感を軽減するという観点からは、補間ブロックP[i]の区間長が基礎ブロックBb[i]と基礎ブロックBb[i+1]との補間長L[i]に合致する構成が格別に好適である。
(3)
The main cause of the sense of pitch perceived by reverberant sound in
(4)変形例4
乱数λ[1]〜λ[M]の種類は任意である。例えば、乱数発生部62が自然乱数を発生する構成も採用される。また、乱数発生部62が発生する乱数λ[1]〜λ[M]の種類が可変に制御される構成も好適である。例えば、複数種の乱数(例えば一様乱数,正規乱数,自然乱数)のうち入力装置16に対する操作で選択された乱数を乱数発生部62が発生する構成によれば、残響付与装置100の使用の目的や必要な効果(例えば残響音のピッチ感の軽減が要求される度合)に応じた適切な新規インパルス応答H2を生成することが可能である。
(4)
The types of random numbers λ [1] to λ [M] are arbitrary. For example, a configuration in which the
また、範囲設定部66が乱数λ[1]〜λ[M]の下限値λ_minおよび上限値λ_maxを決定する基準は伸長率Rに限定されない。例えば、入力装置16に対する操作に応じて範囲設定部66が下限値λ_minおよび上限値λ_maxを可変に設定する構成によれば、残響付与装置100の使用の目的や必要な効果(例えば残響音のピッチ感の軽減が要求される度合)に応じた適切な新規インパルス応答H2を生成することが可能となる。なお、下限値λ_minと上限値λ_maxとで絶対値が等しい必要はない。すなわち、下限値λ_minと上限値λ_maxとが独立に設定された構成も採用される。
Further, the criterion for determining the lower limit value λ_min and the upper limit value λ_max of the random numbers λ [1] to λ [M] by the
(5)変形例5
窓関数wAを乗算する段階は適宜に変更される。例えば、時間調整部36による処理後の各基礎ブロックBbに窓掛部34が窓関数wAを乗算する構成も採用される。もっとも、窓関数wAの乗算は本発明の必須の要件ではない。例えば、波形区分部32が区分した基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]の各間隔を時間調整部36が拡大し、拡大後の各基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]の間隔に補間ブロックP[1]〜P[M]を挿入することで波形合成部44が新規インパルス応答H2を生成する構成も採用される。したがって、基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]との部分的な重複も本発明では必須ではない。もっとも、窓関数wAを利用しない構成においては、基礎ブロックBa[i]と補間ブロックP[i]との境界で残響音が不連続となって音質が低下する場合がある。自然な残響音を生成するという観点からすれば、時間軸上で部分的に重複するように基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]を生成したうえで窓関数wAを乗算する構成が好適である。
(5) Modification 5
The stage of multiplying the window function wA is changed as appropriate. For example, a configuration in which the
(6)変形例6
補間ブロックP[1]〜P[M]を生成する方法は本発明において任意である。以上の形態においては基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]とを平均することで初期的な補間ブロックPa[i]を生成したが、基礎ブロックBa[i]と基礎ブロックBa[i+1]との加算や加重和を波形併合部52が補間ブロックPa[i]として生成する構成も採用される。また、補間ブロックPa[i]の算定の基礎は基礎ブロックBa[i]および基礎ブロックBa[i+1]に限定されない。例えば、ひとつの基礎ブロックBa[i](または基礎ブロックBa[i+1])を補間ブロックPa[i]として使用する構成や、相連続する3個以上の基礎ブロック(例えば、基礎ブロックBa[i-1],Ba[i],Ba[i+1])を加算または平均することで補間ブロックPa[i]を算定する構成も採用される。
(6) Modification 6
A method of generating the interpolation blocks P [1] to P [M] is arbitrary in the present invention. In the above embodiment, the basic block Ba [i] and the basic block Ba [i + 1] are averaged to generate the initial interpolation block Pa [i]. However, the basic block Ba [i] and the basic block Ba are generated. A configuration in which the
もっとも、初期インパルス応答H1から抽出された基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]を補間ブロックP[1]〜P[M]の生成に使用する構成は本発明にとって必須ではない。例えば、初期インパルス応答H1(基礎ブロックBa)とは無関係に予め作成された補間ブロックPa[1]〜Pa[M](例えばインパルス応答Hに特性が類似する別のインパルス応答を区分したブロック)から補間ブロックP[1]〜P[M]を生成する構成も採用される。ただし、初期インパルス応答H1とは無関係に補間ブロックP[i]を生成する構成では、基礎ブロックBb[1]〜Bb[M+1]と補間ブロックP[1]〜P[M]との音響特性(周波数特性)の相違に起因して残響音信号SRの残響音に聴感上の違和感が知覚される場合がある。したがって、残響音の音質を向上させるという観点からすると、初期インパルス応答H1の基礎ブロックBa[1]〜Ba[M+1]を補間ブロックP[1]〜P[M]の生成に使用する構成が好適である。 However, a configuration in which the basic blocks Ba [1] to Ba [M + 1] extracted from the initial impulse response H1 are used for generating the interpolation blocks P [1] to P [M] is not essential to the present invention. For example, from interpolated blocks Pa [1] to Pa [M] (for example, a block in which another impulse response having a characteristic similar to the impulse response H is segmented) irrespective of the initial impulse response H1 (basic block Ba). A configuration for generating the interpolation blocks P [1] to P [M] is also employed. However, in the configuration in which the interpolation block P [i] is generated regardless of the initial impulse response H1, the acoustics of the basic blocks Bb [1] to Bb [M + 1] and the interpolation blocks P [1] to P [M] Due to the difference in characteristics (frequency characteristics), a sense of discomfort in the sense of hearing may be perceived in the reverberant sound of the reverberant sound signal SR. Therefore, from the viewpoint of improving the sound quality of the reverberant sound, the basic block Ba [1] to Ba [M + 1] of the initial impulse response H1 is used to generate the interpolation blocks P [1] to P [M]. Is preferred.
(7)変形例7
第4実施形態において補間処理部42が生成する複数の補間ブロックP[i](P[i]_1,P[i]_2,……)の周波数特性を相違させるための方法は、位相の回転の角度θを補間ブロックP[i]毎に変化させる方法に限定されない。例えば、図10に例示したように奇数番目の補間ブロックPa(Pa[1],Pa[3],……)の波形を反転させることで奇数番目の補間ブロックPb(Pb[1],Pb[3],……)が生成され、波形併合部52の生成した偶数番目の補間ブロックPa(Pa[2],Pa[4],……)が偶数番目の補間ブロックPb(Pb[2],Pb[4],……)として使用される構成も採用される。もっとも、第4実施形態における複数の補間ブロックP[i](P[i]_1,P[i]_2,……)の周波数特性が共通する構成も採用される。
(7) Modification 7
The method for making the frequency characteristics of the plurality of interpolation blocks P [i] (P [i] _1, P [i] _2,...) Generated by the
(8)変形例8
以上の形態においてはインパルス応答加工部22と残響付与部24とを具備する残響付与装置100を例示したが、図1の残響付与装置100から残響付与部24を省略したインパルス応答加工装置(インパルス応答加工部22)としても本発明は成立する。インパルス応答加工装置が生成した新規インパルス応答H2は、例えば、可搬型の記録媒体や通信網を介して別個の残響付与装置100(残響付与部24)に提供されて残響音の生成に使用される。
(8) Modification 8
In the above embodiment, the
100……残響付与装置、12……演算処理装置、14……記憶装置、16……入力装置、22……インパルス応答加工部、24……残響付与部、32……波形区分部、34……窓掛部、36……時間調整部、38……補間長設定部、42……補間処理部、44……波形合成部、52……波形併合部、54……波形調整部、56……波形加工部、SIN……音響信号、SR……残響音信号、Ba[1]〜Ba[M+1],Bb[1]〜Bb[M+1]……基礎ブロック、H1……初期インパルス応答、H2……新規インパルス応答、P[1]〜P[M],Pa[1]〜Pa[M],Pb[1]〜Pb[M]……補間ブロック、R……伸長率。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基礎ブロック毎に相異なる補間長を設定する補間長設定手段と、
前記複数の基礎ブロックの各々と当該基礎ブロックの直後の基礎ブロックとの時間差を、前記補間長設定手段が設定した補間長に拡大する時間調整手段と、
補間ブロックを生成する補間処理手段と、
前記時間調整手段による処理後の各基礎ブロックの間に前記補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成手段と
を具備するインパルス応答加工装置。 Waveform dividing means for dividing the first impulse response into a plurality of basic blocks on the time axis;
Interpolation length setting means for setting different interpolation lengths for each basic block;
Time adjustment means for expanding the time difference between each of the plurality of basic blocks and the basic block immediately after the basic block to the interpolation length set by the interpolation length setting means;
Interpolation processing means for generating an interpolation block;
An impulse response processing apparatus comprising: a waveform synthesizing unit that generates a second impulse response by disposing the interpolation block between the basic blocks processed by the time adjusting unit.
相異なる第1補間長と第2補間長とを含む複数の補間長を設定する補間長設定手段と、
相前後する2個の基礎ブロックの時間差を拡大する手段であって、前記複数の基礎ブロックのうち第1基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を前記第1補間長に拡大し、前記複数の基礎ブロックのうち前記第1基礎ブロックとは異なる第2基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を前記第2補間長に拡大する時間調整手段と、
補間ブロックを生成する補間処理手段と、
前記時間調整手段による処理後の各基礎ブロックの間に前記補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成手段と
を具備するインパルス応答加工装置。 Waveform dividing means for dividing the first impulse response into a plurality of basic blocks on the time axis;
Interpolation length setting means for setting a plurality of interpolation lengths including different first interpolation length and second interpolation length;
Means for enlarging the time difference between two adjacent basic blocks, wherein the time difference between the first basic block and the immediately following basic block among the plurality of basic blocks is expanded to the first interpolation length; Time adjustment means for expanding a time difference between a second basic block different from the first basic block and the immediately succeeding basic block to the second interpolation length among the basic blocks;
Interpolation processing means for generating an interpolation block;
An impulse response processing apparatus comprising: a waveform synthesizing unit that generates a second impulse response by disposing the interpolation block between the basic blocks processed by the time adjusting unit.
請求項1または請求項2のインパルス応答加工装置。 The impulse response processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation processing unit generates an interpolation block having a time length equal to the interpolation length of the two basic blocks for every two basic blocks preceding and following each other.
前記第1インパルス応答に対する前記第2インパルス応答の伸長率に応じて乱数の分布の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段が設定した範囲内の乱数を発生する乱数発生手段と、
前記複数の補間長の各々を前記乱数から順次に設定する演算手段とを含む
請求項1から請求項3の何れかのインパルス応答加工装置。 The interpolation length setting means includes
Range setting means for setting a range of random number distribution in accordance with an expansion rate of the second impulse response with respect to the first impulse response;
Random number generating means for generating random numbers within the range set by the range setting means;
The impulse response processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a calculation unit that sequentially sets each of the plurality of interpolation lengths from the random number.
前記インパルス応答加工装置が生成した第2インパルス応答と音響信号との畳込み演算を実行する残響付与手段と
を具備する残響付与装置。 The impulse response processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A reverberation imparting device comprising: a reverberation imparting unit that performs a convolution operation between the second impulse response generated by the impulse response processing device and an acoustic signal.
前記基礎ブロック毎に相異なる補間長を設定する補間長設定処理と、
前記複数の基礎ブロックの各々と当該基礎ブロックの直後の基礎ブロックとの時間差を、前記補間長設定処理で設定した補間長に拡大する時間調整処理と、
補間ブロックを生成する補間処理と、
前記時間調整処理の実行後の各基礎ブロックの間に前記補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。 Waveform segmentation processing for segmenting the first impulse response into a plurality of basic blocks on the time axis;
Interpolation length setting processing for setting different interpolation lengths for each basic block;
A time adjustment process for expanding the time difference between each of the plurality of basic blocks and the basic block immediately after the basic block to the interpolation length set in the interpolation length setting process;
An interpolation process for generating an interpolation block;
A program that causes a computer to execute waveform synthesis processing for generating a second impulse response by disposing the interpolation block between the basic blocks after execution of the time adjustment processing.
相異なる第1補間長と第2補間長とを含む複数の補間長を設定する補間長設定処理と、 An interpolation length setting process for setting a plurality of interpolation lengths including different first interpolation lengths and second interpolation lengths;
相前後する2個の基礎ブロックの時間差を拡大する処理であって、前記複数の基礎ブロックのうち第1基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を前記第1補間長に拡大し、前記複数の基礎ブロックのうち前記第1基礎ブロックとは異なる第2基礎ブロックと直後の基礎ブロックとの時間差を前記第2補間長に拡大する時間調整処理と、 A process of expanding a time difference between two adjacent basic blocks, wherein a time difference between a first basic block and a next basic block among the plurality of basic blocks is expanded to the first interpolation length, A time adjustment process for expanding a time difference between a second basic block different from the first basic block and the immediately following basic block to the second interpolation length among the basic blocks;
補間ブロックを生成する補間処理と、 An interpolation process for generating an interpolation block;
前記時間調整処理の実行後の各基礎ブロックの間に前記補間ブロックを配置することで第2インパルス応答を生成する波形合成処理と A waveform synthesis process for generating a second impulse response by arranging the interpolation block between the basic blocks after the execution of the time adjustment process;
をコンピュータに実行させるプログラム。 A program that causes a computer to execute.
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