JP6313629B2

JP6313629B2 - 音声信号処理装置、音声信号処理装置の制御方法およびプログラム

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Description

本発明は、入力された音声信号の強調処理を行う音声信号処理装置、音声信号処理装置の制御方法およびプログラムに関するものである。

従来、この種の音声信号処理装置（重低音補正システム）として、入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出するローパスフィルターと、抽出した低周波数帯域成分を元の２ⁿ倍の周波数帯域にシフトさせて２ⁿ倍音化を行う倍音回路部と、倍音回路部の出力信号を、音源から入力される音声信号に加算する加算器と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。すなわち、この音声信号処理装置では、倍音回路部により、抽出した低周波数帯域成分の偶数次倍音を生成し、生成した偶数次倍音を原音に付加する。これにより、ミッシングファンダメンタル効果を実現し、スピーカーで再生することができない低域の音を、聴取者に知覚させることができる。

特開２００１−２４５３９９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、低周波数帯域成分の音声信号全体について、一律に倍音を生成しこれを付加する構成である。そのため、ベース音等の、元から倍音を含んだ楽器音についても、バスドラム音等の、倍音を含まない楽器音と同様に、倍音を生成／付加してしまう。その結果、元から倍音を含んだ楽器音について、当該楽器音の音色が変化してしまい、または歪感が生じてしまうという問題が生じた。

本発明は、バスドラム音等の、倍音を含まない特定の楽器音のみに対し、倍音を効果的に付加することができる音声信号処理装置、音声信号処理装置の制御方法およびプログラムを提供することを課題としている。

本発明の音声信号処理装置は、入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出する抽出部と、抽出した音声信号のアタック位置を検出するアタック検出部と、抽出した音声信号の整数次倍音を生成する倍音生成部と、検出したアタック位置に基づく期間において、生成した整数次倍音を、入力された音声信号に加算する加算部と、を備え、アタック検出部は、第１の時定数の第１のローパスフィルタと、第１の時定数とは異なる第２の時定数の第２のローパスフィルタとのそれぞれによって生成される振幅エンベロープにおいて、第１のローパスフィルタの出力値が第２のローパスフィルタの出力値以上となる時間位置をアタック開始位置として検出し、第１のローパスフィルタの出力値が第２のローパスフィルタの出力値未満となる時間位置をアタック終了位置として検出することを特徴とする。ここにいう「アタック位置」とは、アタック音の時間位置を指し、「アタック音」は、楽器の鳴り始めの突発的・衝撃的な音を指す。なお、アタック位置に基づく期間は、アタック終了位置から１００ｍｓ〜２００ｍｓ程度の期間であることが好ましい。すなわち、アタック位置に基づく期間の継続時間は、想定されるバスドラム音の継続時間に合わせて設定されることが好ましい。

本発明の音声信号処理装置の制御方法は、入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出する抽出ステップと、抽出した音声信号のアタック位置を検出するアタック検出ステップと、抽出した音声信号の整数次倍音を生成する倍音生成ステップと、検出したアタック位置に基づく期間において、生成した整数次倍音を、入力された音声信号に加算する加算ステップと、を備え、アタック検出ステップでは、第１の時定数の第１のローパスフィルタと、第１の時定数とは異なる第２の時定数の第２のローパスフィルタとのそれぞれによって生成される振幅エンベロープにおいて、第１のローパスフィルタの出力値が第２のローパスフィルタの出力値以上となる時間位置をアタック開始位置として検出し、第１のローパスフィルタの出力値が第２のローパスフィルタの出力値未満となる時間位置をアタック終了位置として検出することを特徴とする。

上記の音声信号処理装置において、加算部は、倍音生成部によって生成した整数次倍音を、抽出部によって抽出した前記音声信号の信号レベルに応じて増幅した後、入力された音声信号に加算することが好ましい。

また、音声信号処理装置は、アタック開始位置およびアタック終了位置から成るアタック期間において、入力された音声信号の中高周波数帯域成分を増幅する増幅部を、更に備えたことが好ましい。ここにいう「アタック期間」とは、いわゆるアタックタイムである。

この場合、加算部は、アタック検出部によって検出したアタック期間のアタック終了位置を開始位置とする期間において、生成した整数次倍音を、入力された音声信号に加算することが好ましい。

一方、倍音生成部は、奇数次倍音および偶数次倍音のうち、奇数次倍音のみを生成する構成であっても良い。

本発明のプログラムは、コンピューターに、上記の音声信号処理装置の制御方法における各ステップを実行させることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る再生システムの構成図である。音声信号処理部を示した回路構成図である。アタック期間検出部および共鳴音期間検出部を示した回路構成図である。バスドラムの音声信号と、アタック期間の検出信号と、共鳴音期間の検出信号と、を重畳した波形図である。共鳴期間検出回路の処理を示したフローチャートである。アタック音強調成分生成部、アタック音強調成分増幅器、共鳴音強調成分生成部および共鳴音強調成分増幅器を示した回路構成図である。（ａ）は、音声信号処理部に入力された音声信号を示した波形図である。（ｂ）は、アタック音強調成分増幅器から出力されたアタック音強調成分を示した波形図である。（ｃ）は、共鳴音強調成分増幅器から出力された共鳴音強調成分を示した波形図である。（ｄ）は、強調後の音声信号を示した波形図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る音声信号処理装置、音声信号処理装置の制御方法およびプログラムについて説明する。本実施形態では、本発明の音声信号処理装置を適用した音声信号処理部、およびこれを備えた再生システムを例示する。特に、本再生システムは、バスドラム音の共鳴音部分に整数次倍音を付加することで、バスドラム音を効果的に強調すると共に、当該共鳴音部分について、ミッシングファンダメンタル効果を実現したものである。

図１に示すように、再生システムＳＹは、音源１、音声信号処理部２、パワーアンプ３およびスピーカー４から成る。

音源１は、音声信号処理部２に対して音声信号を供給するものであり、各種記憶媒体（ＣＤ、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ等）、各種電子機器（オーディオプレーヤー、パーソナルコンピューター、タブレット端末、携帯電話等）、各種サーバー（Ｗｅｂ上のサーバー、ＬＡＮネットワーク上のサーバー等）に相当する。

音声信号処理部２は、音源１から供給された音声信号に対し、各種音声処理を行う。特に本実施形態では、バスドラム音の強調処理を行うことにより、ビートの効いた楽曲再生を実現する。なお、音声信号処理部２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などによってソフトウェアで実現しても良いし、アナログ機器で実現しても良い。

パワーアンプ３は、音声信号処理部２による処理後の音声信号を増幅し、スピーカー４を駆動する。また、スピーカー４は、パワーアンプ３の駆動により、音声信号を出力する。なお、パワーアンプ３は、スピーカー４に内蔵しても良い。また、スピーカー４に代えて、ヘッドフォンやイヤフォンを用いても良い。

また、本実施形態の再生システムＳＹは、バスドラム音の強調ニーズの高いＤＪスピーカー、ＤＪミキサー、ＤＪプレーヤー等のＤＪ機器に好適であるが、他の再生システム（ミニコンポ、ヘッドフォンアンプ等）にも適用可能である。

次に図２ないし図７を参照して、音声信号処理部２の構成について説明する。音声信号処理部２は、バスドラム音のアタック音を強調するアタック音強調機能と、バスドラム音のアタック音以外の音（ディケイ音、サスティン音およびリリース音）（以下、共鳴音と呼称）を強調する共鳴音強調機能と、を有している。ここにいう「アタック音」とは、バスドラムのマレットが打面に当たった瞬間の音を指す。音声信号処理部２は、アタック音が鳴るアタック期間において、中高周波数帯域成分を強調すると共に、共鳴音が鳴る共鳴音期間において、整数次倍音を付加する。これらによって、バスドラム音を良好に強調する。なお、共鳴音期間は、アタック期間の終了位置を開始位置とする期間となっている。

図２は、音声信号処理部２の回路構成図である。同図に示すように、音声信号処理部２は、アタック期間検出部（アタック検出部）１１と、共鳴音期間検出部１２と、アタック音強調成分生成部１３と、アタック音強調成分増幅器１４と、共鳴音強調成分生成部（倍音生成部）１５と、共鳴音強調成分増幅器１６と、第１加算器１７および第２加算器１８とを備えている。音声信号処理部２では、入力された音声信号が４系統に分岐されている。第１系統には、第１加算器１７が配設されている。第２系統には、アタック音強調成分生成部１３、アタック音強調成分増幅器１４および第２加算器１８が配設されており、出力端が第１加算器１７に接続されている。第３系統には、共鳴音強調成分生成部１５および共鳴音強調成分増幅器１６が配設されており、出力端が第２加算器１８に接続されている。第４系統には、アタック期間検出部１１および共鳴音期間検出部１２が配設されており、アタック期間検出部１１の出力端がアタック音強調成分増幅器１４に、共鳴音期間検出部１２の出力端が共鳴音強調成分増幅器１６に、それぞれ接続されている。詳細は後述するが、音声信号処理部２では、第２系統および第３系統で生成されたアタック音強調成分および共鳴音強調成分を、第１加算器１７および第２加算器１８により、第１系統の音声信号（原音）に加算することで、音声信号処理部２に入力された音声信号に対し強調処理を行う。

次に図３を参照して、アタック期間検出部１１および共鳴音期間検出部１２について説明する。図３に示すように、アタック期間検出部１１は、第１ローパスフィルター（以下、ＬＰＦ）２１と、第１絶対値演算回路（以下、ＡＢＳ）２２と、時定数１の第２ＬＰＦ２３と、時定数２の第３ＬＰＦ２４と、減算器２５と、リミッター２６と、振幅エンベロープ増幅器２７と、を有している。

アタック期間検出部１１では、まず第１ＬＰＦ２１（カットオフ周波数２４０Ｈｚ）により、入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出する（抽出ステップ）。そして、第１ＬＰＦ２１により抽出した音声信号（低周波数帯域成分）に対し、第１ＡＢＳ２２により絶対値を取り、時定数の異なる２種類のＬＰＦ２３、２４をかけることで、当該音声信号に対する２種類の振幅エンベロープを生成する。

第２ＬＰＦ２３の時定数１は、第３ＬＰＦ２４の時定数２よりも小さいことを条件とする。この場合、バスドラム音が鳴った瞬間のような急峻な立ち上がりの部分において、時定数が大きい第３ＬＰＦ２４側の振幅エンベロープよりも、時定数が小さい第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープの方が早く立ち上がる。その後、バスドラム音の余韻が小さくなっていくにしたがって、いずれの振幅エンベロープも下りに転じるが、この立ち下がりの部分においても、時定数が大きい第３ＬＰＦ２４の振幅エンベロープより、時定数が小さい第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープの方が早く小さくなっていく。このように、時定数の違いにより、第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープが第３ＬＰＦ２４の振幅エンベロープより大きくなる期間が発生する。

図３に示すように、第２ＬＰＦ２３および第３ＬＰＦ２４により、２種類のエンベロープを生成したら、減算器２５により、第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープから、第３ＬＰＦ２４の振幅エンベロープを減算（デジベル換算）し、リミッター２６により、減算器２５の出力値ｘ１が０以下となったとき、０にリミッティングする。これによって、アタック開始位置およびアタック終了位置（アタック期間）を検出する（アタック検出ステップ）。すなわち、上記したように、第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープが第３ＬＰＦ２４の振幅エンベロープより大きくなる期間が発生するが、第２ＬＰＦ２３の出力値が第３ＬＰＦ２４の出力値以上となる時間位置が、アタック開始位置（アタック音の開始位置）に対応しており、その後第２ＬＰＦ２３の出力値が第３ＬＰＦ２４の出力値未満となる時間位置がアタック終了位置（アタック音の終了位置）に対応している。そのため、第２ＬＰＦ２３の振幅エンベロープから、第３ＬＰＦ２４の振幅エンベロープを減算し、０以下を０にリミッティングすることで、当該各位置を示す検出信号が生成される。すなわち、アタック開始位置およびアタック終了位置を検出した検出信号、つまりアタック期間の検出信号を得ることができる。ここで生成したアタック期間の検出信号を、図４の符号Ｌ１で示す。なお、図４は、バスドラム音の音声信号と、アタック期間の検出信号と、後述の共鳴音期間の検出信号とを重畳した波形図である。ここで生成したアタック期間の検出信号は、共鳴音期間検出部１２に出力されると共に、アタック音強調成分増幅器１４に出力される。

一方、第２ＬＰＦ２３側で生成された振幅エンベロープは、振幅エンベロープ増幅器２７により、０．５倍に減衰した後、共鳴音期間検出部１２に出力される。このように、アタック期間検出部１１から、低周波数帯域成分の振幅エンベロープ（ｘ２）と、アタック期間の検出信号（ｘ３）とが、共鳴音期間検出部１２に出力される。

共鳴音期間検出部１２は、共鳴音期間検出回路３１と、時定数３の第４ＬＰＦ３２と、を有している。図５は、共鳴音期間検出回路３１での処理を示したフローチャートである。図５に示すように、共鳴音期間検出回路３１の処理では、アタック期間検出部１１から得られた低周波数帯域成分の振幅エンベロープ（ｘ２）およびアタック期間の検出信号（ｘ３）を入力値としている。これらの入力に対し、まず、アタック期間の検出信号が０でないか否かを判定する（Ｓ１）。アタック期間の検出信号が０でない場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）には、タイムカウンターをリセットする（Ｓ２）。すなわち、アタック期間内では、タイムカウンターをリセットし続けることになる。一方、アタック期間の検出信号が０である場合（Ｓ１：Ｎｏ）には、タイムカウンターをインクリメント（カウントアップ）する（Ｓ３）。すなわち、アタック期間が終了して検出信号の値が０になったら、タイムカウントを行う。よって、このタイムカウンターの値が、前回のアタック期間終了からの経過時間を示している。

次にタイムカウンターの値が０であるか否かを判定する（Ｓ４）。上記したように、アタック期間内では、タイムカウンターがリセットされ続けるため、アタック期間内では、タイムカウンターの値が０であると判定される。タイムカウンターの値が０である判定された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、共鳴音期間検出回路３１の出力値ｘ４を０にして（Ｓ５）、共鳴音期間検出回路３１の処理を終了する。

一方、タイムカウンターの値が０でないと判定された場合には、タイムカウンターの値が限度値（例えば１ｍｓｅｃ）を超えているか否かを判定する（Ｓ６）。タイムカウンターの値が限度値を超えている場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、すなわち、アタック期間の終了から一定時間以上経過している場合には、共鳴音期間検出回路３１の出力値ｘ４を０にして（Ｓ７）、共鳴音期間検出回路３１の処理を終了する。

一方、タイムカウンターの値が限度値を超えていない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、入力された振幅エンベロープの値ｘ２を、共鳴音期間検出回路３１の出力値ｘ４にして（Ｓ８）、共鳴音期間検出回路３１の処理を終了する。

このような処理によって、入力された振幅エンベロープが、アタック期間後からの信号に制限されるため、アタック終了位置、すなわち共鳴音の開始位置を示す信号となる。一方、振幅エンベロープで値が０となる時間位置は、共鳴音の終了位置に対応している。よって、共鳴音期間検出回路３１により、振幅エンベロープをアタック期間後の信号に制限することで、共鳴音の開始位置および終了位置を示す検出信号が生成される。すなわち、共鳴音の開始位置および終了位置を検出した検出信号、つまり共鳴音期間の検出信号を得ることができる。ここで生成した共鳴音期間の検出信号を、図４の符号Ｌ２で示す。なお、ここで入力される振幅エンベロープ（第２ＬＰＦ２３側で生成される振幅エンベロープ）は、共鳴音期間の継続時間が、１００ｍｓ〜２００ｍｓ程度になるように生成される。すなわち、この共鳴音期間の継続時間は、想定されるバスドラム音における共鳴音の継続時間に合わせて調整されている。

図３に示すように、共鳴音期間検出回路３１により、共鳴音期間の検出信号を生成したら、当該信号に時定数３の第４ＬＰＦ３２をかける。その後、当該検出信号が共鳴音強調成分増幅器１６に出力される。

次に図６を参照して、アタック音強調成分生成部１３、アタック音強調成分増幅器１４、共鳴音強調成分生成部１５および共鳴音強調成分増幅器１６について説明する。図６に示すように、アタック音強調成分生成部１３は、第５ＬＰＦ４１と、第１ハイパスフィルター（以下ＨＰＦ）４２と、を有している。

アタック音強調成分生成部１３では、入力された音声信号に対し、第５ＬＰＦ４１および第１ＨＰＦ４２をかけて、当該音声信号の中高周波数帯域成分を抽出することで、アタック音強調成分を生成する。すなわち、抽出した中高周波数帯域成分をアタック音強調成分としている。

一方、アタック音強調成分増幅器１４は、アタック音強調成分生成部１３により生成したアタック音強調成分を増幅する。アタック音強調成分増幅器１４は、可変増幅器であり、アタック期間検出部１１から入力されたアタック期間の検出信号の信号レベルで、アタック音強調成分を増幅する。これによって、アタック音強調成分が、アタック期間内の信号に制限される。また、アタック期間の検出信号は、２種類の振幅エンベロープの差異によって生成されているため、アタック音強調成分が、当該差異のレベルに応じて増幅される。アタック期間内の信号に制限され且つ増幅されたアタック音強調成分を図７（ｂ）に示す。当該アタック音強調成分は、第２加算器１８を経て、第１加算器１７に出力される。これによって、アタック音強調成分が、第１系統の音声信号（原音）に加算される。

共鳴音強調成分生成部１５は、第６ＬＰＦ５１と、偶数次倍音生成部５２と、奇数次倍音生成部５３と、倍音加算器５４と、第２ＨＰＦ５５と、第７ＬＰＦ５６と、を有している。

共鳴音強調成分生成部１５では、第６ＬＰＦ５１（カットオフ周波数１００Ｈｚ）により、入力された音声信号の低周波帯域成分を抽出する。そして、偶数次倍音生成部５２および奇数次倍音生成部５３により、抽出した音声信号の偶数次倍音および奇数次倍音をそれぞれ生成する。

偶数次倍音生成部５２は、第２ＡＢＳ６１により構成されている。偶数次倍音生成部５２では、第２ＡＢＳ６１により、抽出した音声信号を絶対値化することで、当該音声信号の偶数次倍音を生成する（倍音生成ステップ）。

奇数次倍音生成部５３は、第３ＡＢＳ６２と、時定数４の第８ＬＰＦ６３と、第１可変増幅器６４と、スライス回路６５と、第２可変増幅器６６とにより構成されている。奇数次倍音生成部５３では、まず、抽出した音声信号に対し、第３ＡＢＳ６２により絶対値を取り、時定数４の第８ＬＰＦ６３にかけることで、抽出した音声信号の振幅エンベロープｘ５を生成する。そして、第１可変増幅器６４により、抽出した音声信号に対し（１／ｘ５×１．１）を乗算することで、抽出した音声信号を正規化し、且つ１．１倍する。その後、スライス回路６５により、閾値±１のレベルでリミッティングして、奇数次倍音を発生させる。
更に、第２可変増幅器６６により、（ｘ５／１．１）を乗算することにより、１．１倍されていたレベルを元に戻す。このように、抽出した音声信号を正規化して１．１倍し、スライスし、１．１倍の係数の逆数を掛けることで、当該音声信号の奇数次倍音を生成する（倍音生成ステップ）。

偶数次倍音生成部５２および奇数次倍音生成部５３により、偶数次倍音および奇数次倍音を生成したら、これらを倍音加算器５４により合算し、合算した倍音を第２ＨＰＦ５５（カットオン周波数１０Ｈｚ）および第７ＬＰＦ５６（カットオフ周波数７００Ｈｚ）にかけることで、共鳴音強調成分が生成される。

一方、共鳴音強調成分増幅器１６は、共鳴音強調成分生成部１５により生成した共鳴音強調成分を増幅する。共鳴音強調成分増幅器１６は、可変増幅器であり、共鳴音期間検出部１２から入力された共鳴音期間の検出信号の信号レベルで、共鳴音強調成分を増幅する。これによって、共鳴音強調成分が、共鳴音期間内の信号に制限される。また、共鳴音強調成分が、共鳴音期間の検出信号のレベルに応じて増幅される。共鳴音期間内の信号に制限され且つ増幅された共鳴音強調成分を図７（ｃ）に示す。当該共鳴音強調成分は、第２加算器１８に出力され、第１加算器１７により、アタック音強調成分と共に、第１系統の音声信号（原音）に加算される（加算ステップ）。

アタック音強調成分および共鳴音強調成分が、第１系統の音声信号（原音）に加算されることで、図７（ｄ）に示すように、音声信号処理部２に入力された音声信号に対し、バスドラム音のアタック期間において、中高周波数帯域成分が増幅されると共に、バスドラム音の共鳴音期間において、整数次倍音が付加（加算）される。これによって、音声信号処理部２に入力された音声信号に、強調処理が施される。

なお、請求項にいう「抽出部」は、第１ＬＰＦ２１および第６ＬＰＦ５１により構成されている。また、請求項にいう「加算部」は、共鳴音強調成分増幅部１６、第１加算器１７および第２加算器１８により構成されている。さらに、請求項にいう「増幅部」は、アタック音強調成分生成部１３、アタック音強調成分増幅部１４、第１加算器１７および第２加算器１８により構成されている。

以上のような構成によれば、アタック期間を検出し、検出したアタック期間に基づく期間（共鳴音期間）において整数次倍音を付加することで、バスドラム音等の、倍音を含まない特定の楽器音のみに対し、倍音を効果的に付加することができる。すなわち、継続時間が比較的短いバスドラム音に合わせて、倍音付加期間の継続時間を設定することができるため、倍音付加によるベース音等への影響を抑制しつつ、倍音付加によるバスドラム音への強調効果を維持することができる。よって、ベース等の元から倍音構成を持つ楽器の音色を変えてしまうのを抑制することができ、または歪み感を生じさせるのを抑制することができる。一方で、バスドラム音に対しミッシングファンダメンタル効果を良質に実現されることができ、スピーカー４の出力限界以下の低音を、聴取者に認識（知覚）させることができる。また、バスドラム音の倍音自体を聞かせることもでき、リズムを聞き取りやすくすることができる。例えば街中でのランニング時のペースメーカーとしてのオーディオ使用時においても周囲の雑音に紛れることなく、バスドラム音をはっきり聞かせることができる。すなわち、バスドラム音の再生帯域を広げることができ、且つ帯域別に見てＳ／Ｎ比を向上させることができる。

また、共鳴音強調成分増幅器１６により、生成した整数次倍音を、低周波数帯域成分の振幅エンベロープに応じて増幅することで、バスドラム音の強弱に合わせた強調量で、バスドラム音を強調することができる。よって、不要なタイミングでバスドラム音が強調されることを防ぐことができる。

さらに、アタック音強調機能により、アタック期間において、入力された音声信号の中高周波数帯域成分を増幅することで、バスドラム音を効果的に強調することができる。

なお、上記実施形態においては、奇数次倍音および偶数次倍音の両方を生成し、この両方を付加（加算）する構成であったが、奇数次倍音および偶数次倍音のうち、奇数次倍音のみを生成し付加（加算）する構成であっても良い。かかる構成によれば、エッジの効いたバスドラム音を出力することができる。

また、上記実施形態においては、アタック期間においては、中高周波数帯域成分を増幅して強調を行い、共鳴音期間においては、倍音を付加して強調を行う構成であったが、アタック期間においても、倍音を付加して強調を行う構成であっても良い。また、中高周波数帯域成分の増幅期間と倍音付加期間とをオーバーラップされて強調処理を行う構成であっても良い。

なお、上記実施形態に示した再生システムＳＹ（特に、音声信号処理部２）の各構成要素および各処理工程をプログラムとして提供することが可能である。また、そのプログラムを各種記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ等）に格納して提供することも可能である。すなわち、再生システムＳＹの各構成要素または各処理工程（各ステップ）を実現するためのプログラム、およびそれを記録した記憶媒体も、本発明の権利範囲に含まれる。

また、上記実施形態では、音声信号処理部２（請求項における「音声信号処理装置」）を、再生システムＳＹに適用した場合を例示したが、再生専用装置に限らず、パーソナルコンピューター、タブレット端末、携帯電話またはカーナビゲーション装置など、他の電子機器に適用しても良い。また、音声信号処理部２をＷｅｂ上のサーバーやＬＡＮネットワーク上のサーバーで実現するなど、クラウドコンピューティングに適用しても良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

２：音声信号処理部、１１：アタック期間検出部、１３：アタック音強調成分生成部、１４：アタック音強調成分増幅器、１５：共鳴音強調成分生成部、１６：共鳴音強調成分増幅器、１７：第１加算器、１８：第２加算器、２１：第１ＬＰＦ、２２：第１ＡＢＳ、２３：第２ＬＰＦ、５１：第６ＬＰＦ

Claims

入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出する抽出部と、
抽出した前記音声信号のアタック位置を検出するアタック検出部と、
抽出した前記音声信号の整数次倍音を生成する倍音生成部と、
検出した前記アタック位置に基づく期間において、生成した前記整数次倍音を、入力された前記音声信号に加算する加算部と、を備え、
前記アタック検出部は、第１の時定数の第１のローパスフィルタと、前記第１の時定数とは異なる第２の時定数の第２のローパスフィルタとのそれぞれによって生成される振幅エンベロープにおいて、前記第１のローパスフィルタの出力値が前記第２のローパスフィルタの出力値以上となる時間位置をアタック開始位置として検出し、前記第１のローパスフィルタの出力値が前記第２のローパスフィルタの出力値未満となる時間位置をアタック終了位置として検出することを特徴とする音声信号処理装置。
前記加算部は、前記倍音生成部によって生成した前記整数次倍音を、前記抽出部によって抽出した前記音声信号の信号レベルに応じて増幅した後、入力された前記音声信号に加算することを特徴とする請求項１に記載の音声信号処理装置。
前記アタック開始位置およびアタック終了位置から成るアタック期間において、入力された前記音声信号の中高周波数帯域成分を増幅する増幅部を、更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の音声信号処理装置。
前記加算部は、前記アタック検出部によって検出した前記アタック期間の前記アタック終了位置を開始位置とする期間において、生成した前記整数次倍音を、入力された前記音声信号に加算することを特徴とする請求項３に記載の音声信号処理装置。
前記倍音生成部は、奇数次倍音および偶数次倍音のうち、前記奇数次倍音のみを生成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の音声信号処理装置。
入力された音声信号の低周波数帯域成分を抽出する抽出ステップと、
抽出した前記音声信号のアタック位置を検出するアタック検出ステップと、
抽出した前記音声信号の整数次倍音を生成する倍音生成ステップと、
検出した前記アタック位置に基づく期間において、生成した前記整数次倍音を、入力された前記音声信号に加算する加算ステップと、を備え、
前記アタック検出ステップでは、第１の時定数の第１のローパスフィルタと、前記第１の時定数とは異なる第２の時定数の第２のローパスフィルタとのそれぞれによって生成される振幅エンベロープにおいて、前記第１のローパスフィルタの出力値が前記第２のローパスフィルタの出力値以上となる時間位置をアタック開始位置として検出し、前記第１のローパスフィルタの出力値が前記第２のローパスフィルタの出力値未満となる時間位置をアタック終了位置として検出することを特徴とする音声信号処理装置の制御方法。
コンピューターに、請求項６に記載の音声信号処理装置の制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。