JP6554769B2 - Acoustic signal processing device - Google Patents
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Description
本発明は、音響信号のレベルを調整する音響信号処理装置に関する。 The present invention relates to an acoustic signal processing device that adjusts the level of an acoustic signal.
予め設定されたしきい値を超える信号成分のレベル(振幅)を抑制するように音響信号のダイナミックレンジを圧縮することが行われている(例えば、特許文献1参照)。このようなダイナミックレンジの圧縮は、個々の楽器音(個々のトラック)の音響信号または最終的に混合された音響信号に対して行われる。ダイナミックレンジの圧縮により音の濃密さを聴感的に増す効果が得られる。そのため、ダイナミックレンジの圧縮は、音響信号に音楽性を付与するために積極的に使用されている。以下、音響信号の全帯域の信号成分のレベルを設定されたしきい値等のパラメータに基づいて圧縮する方法をシングルバンドコンプレッションと呼ぶ。 A dynamic range of an acoustic signal is compressed so as to suppress a level (amplitude) of a signal component exceeding a preset threshold value (see, for example, Patent Document 1). Such dynamic range compression is performed on the sound signals of individual instrument sounds (individual tracks) or finally mixed sound signals. The dynamic range is compressed to increase the sound density audibly. For this reason, dynamic range compression is actively used to impart musicality to acoustic signals. Hereinafter, a method of compressing the level of the signal component of the entire band of the acoustic signal based on a parameter such as a set threshold value is referred to as single-band compression.
近年においては、音響信号を複数の帯域の信号成分に分割し、帯域毎に信号成分の圧縮を行う種々の技術が開発されている(例えば、特許文献2参照)。以下、音響信号を複数の帯域の信号成分に分割し、各帯域の信号成分のレベルをそれぞれ設定されたしきい値等のパラメータに基づいて圧縮する方法をマルチバンドコンプレッションと呼ぶ。マルチバンドコンプレッションによると、特定の帯域の大きな信号成分のレベルを他の帯域の信号成分に影響を与えることなく効率的に圧縮することができる。 In recent years, various techniques for dividing an acoustic signal into signal components of a plurality of bands and compressing the signal components for each band have been developed (see, for example, Patent Document 2). Hereinafter, a method of dividing an acoustic signal into signal components of a plurality of bands and compressing the signal component level of each band based on parameters such as a set threshold value is referred to as multiband compression. According to multiband compression, the level of a large signal component in a specific band can be efficiently compressed without affecting the signal components in other bands.
本発明者は、シングルバンドコンプレッションによれば、各帯域の音の変化に応じて他の帯域の音が変調されるという特有の音響効果が得られることに着目した。また、本発明者は、マルチバンドコンプレッションによれば、音響信号に大きなダイナミクスを付与することができることに着目した。そして、不自然さを伴うことなく音響信号に多様な音響効果を付与する構成について考察した。 The present inventor has paid attention to the fact that according to the single band compression, a specific acoustic effect is obtained in which the sound of the other band is modulated according to the change of the sound of each band. In addition, the inventor has paid attention to the fact that, according to multiband compression, large dynamics can be imparted to an acoustic signal. And the structure which gives various acoustic effects to an acoustic signal without unnaturalness was considered.
本発明の目的は、不自然さを伴うことなく音響信号に多様な音響効果を付与することが可能な音響信号処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an acoustic signal processing apparatus capable of imparting various acoustic effects to an acoustic signal without causing unnaturalness.
(1)本発明に係る音響信号処理装置は、入力音響信号のレベルを調整して出力音響信号を生成する音響信号処理装置であって、入力音響信号を複数の帯域の信号成分に分割する帯域分割手段と、複数の帯域に対応する複数の第1のパラメータおよび複数の帯域を含む単一の帯域に対応する第2のパラメータを設定するための設定手段と、複数の帯域の信号成分のレベルおよび複数の第1のパラメータに基づいて複数の第1の調整値をそれぞれ生成する複数の第1の調整値生成手段と、単一の帯域の信号成分のレベルおよび第2のパラメータに基づいて第2の調整値を生成する第2の調整値生成手段と、複数の第1の調整値に基づいて複数の帯域の信号成分のレベルを調整し、第2の調整値に基づいて単一の帯域の信号成分のレベルを調整するレベル調整手段と、レベル調整手段により調整された信号成分に基づいて出力音響信号を生成する音響信号生成手段とを備え、設定手段は、各第1のパラメータおよび第2のパラメータの一方の調整により他方が相補的に変化するように各第1のパラメータと第2のパラメータとを連動させるものである。 (1) An acoustic signal processing device according to the present invention is an acoustic signal processing device that generates an output acoustic signal by adjusting a level of an input acoustic signal, and a band that divides the input acoustic signal into signal components of a plurality of bands. Dividing means, setting means for setting a plurality of first parameters corresponding to a plurality of bands and a second parameter corresponding to a single band including the plurality of bands, and levels of signal components in the plurality of bands And a plurality of first adjustment value generating means for generating a plurality of first adjustment values based on the plurality of first parameters, and a first band based on the level of the signal component of the single band and the second parameter. a second adjustment value generation means for generating a second adjustment value to adjust the level of the signal components of the plurality of bands based on the plurality of first adjustment value, a single band on the basis of the second adjustment value Adjust the signal component level of It includes a level adjusting unit, and a sound signal generating means for generating an output sound signal based on the signal component which is adjusted by the level adjusting means, setting means, one adjustment of the first and second parameters Thus, the first parameter and the second parameter are interlocked so that the other changes complementarily.
その音響信号処理装置においては、複数の第1の調整値および第2の調整値に基づいて複数の帯域または単一の帯域の信号成分のレベルがそれぞれ調整される。ここで、複数の第1の調整値は、複数の帯域の信号成分のレベルおよび複数の第1のパラメータに基づいてそれぞれ生成される。複数の第1の調整値による信号成分のレベルの調整をマルチバンド調整と呼ぶ。マルチバンド調整では、各帯域の信号成分が他の帯域の信号成分の影響を受けない。それにより、大きなダイナミクスの付与が可能となる。また、第2の調整値は、複数の帯域を含む単一の帯域の信号成分のレベルおよび第2のパラメータに基づいて生成される。第2の調整値による信号成分のレベルの調整をシングルバンド調整と呼ぶ。シングルバンド調整では、様々な帯域の信号成分が互い変調し合うことにより特有の音響効果が得られる。この場合、各第1のパラメータおよび第2のパラメータの一方の調整により他方が相補的に変化するように各第1のパラメータと第2のパラメータとが連動する。「相補的に変化する」とは、一方が増加すると他方が減少し、一方が減少すると他方が増加することをいう。それにより、出力音響信号のレベルが全体として不自然に調整されることが防止される。これらの結果、不自然さを伴うことなく音響信号に多様な音響効果を付与することが可能となる。 In the acoustic signal processing device, the levels of signal components in a plurality of bands or a single band are adjusted based on the plurality of first adjustment values and the second adjustment value, respectively. Here, the plurality of first adjustment values are generated based on the levels of the signal components in the plurality of bands and the plurality of first parameters, respectively. Adjustment of the level of the signal component by the plurality of first adjustment values is referred to as multiband adjustment. In multiband adjustment, signal components in each band are not affected by signal components in other bands. Thereby, it becomes possible to give large dynamics. The second adjustment value is generated based on the level of the signal component of a single band including a plurality of bands and the second parameter. Adjustment of the level of the signal component by the second adjustment value is referred to as single band adjustment. In the single band adjustment, a specific acoustic effect is obtained by mutually modulating signal components in various bands. In this case, each first parameter and the second parameter are interlocked so that the other of the first parameter and the second parameter changes in a complementary manner by adjustment. “Complementarily changing” means that when one increases, the other decreases, and when one decreases, the other increases. This prevents the level of the output acoustic signal from being unnaturally adjusted as a whole. As a result, various acoustic effects can be imparted to the acoustic signal without unnaturalness.
(2)複数の第1の調整値生成手段は、複数の帯域の信号成分のレベルに基づいて複数の第1の調整係数をそれぞれ生成し、生成した複数の第1の調整係数および複数の第1のパラメータに基づいて複数の第1の調整値を生成し、第2の調整値生成手段は、複数の第1の調整値生成手段により生成された複数の第1の調整係数の合計値または最小値、および第2のパラメータに基づいて第2の調整値を生成し、レベル調整手段は、複数の第1の調整値の各々に第2の調整値を加算した複数の加算値に基づいて複数の帯域の各々の信号成分のレベルを調整し、音響信号生成手段は、レベル調整手段により調整された複数の帯域の信号成分を合成することにより出力音響信号を生成してもよい。 (2) The plurality of first adjustment value generation means respectively generate a plurality of first adjustment coefficients based on the levels of the signal components in the plurality of bands, and generate the plurality of first adjustment coefficients and the plurality of first adjustment coefficients. A plurality of first adjustment values are generated based on one parameter, and the second adjustment value generation means is a total value of the plurality of first adjustment coefficients generated by the plurality of first adjustment value generation means or The second adjustment value is generated based on the minimum value and the second parameter , and the level adjustment means is based on a plurality of addition values obtained by adding the second adjustment value to each of the plurality of first adjustment values. The level of the signal component of each of the plurality of bands may be adjusted, and the acoustic signal generation unit may generate the output acoustic signal by combining the signal components of the plurality of bands adjusted by the level adjustment unit.
この場合、第1の調整値生成手段により生成される複数の第1の調整係数に基づいて第2の調整値が生成されるので、第2の調整値生成手段の構成が簡素化される。それにより、演算量およびコストの低減が可能となる。 In this case, since the second adjustment value is generated based on the plurality of first adjustment coefficients generated by the first adjustment value generation unit, the configuration of the second adjustment value generation unit is simplified. Thereby, it is possible to reduce the calculation amount and the cost.
(3)第2の調整値生成手段は、単一の帯域の信号成分のレベルに基づいて第2の調整係数を生成し、生成した第2の調整係数および第2のパラメータに基づいて第2の調整値を生成してもよい。 ( 3 ) The second adjustment value generation means generates a second adjustment coefficient based on the level of the signal component of the single band, and the second adjustment value generation means generates the second adjustment coefficient based on the generated second adjustment coefficient and the second parameter. The adjustment value may be generated.
この場合、第2の調整値は、複数の第1の調整係数とは別の第2の調整係数および第2のパラメータに基づいて生成されるので、入力音響信号の全帯域のレベルを出力音響信号における各帯域の信号成分のレベルに十分に反映させることができる。 In this case, since the second adjustment value is generated based on the second adjustment coefficient different from the plurality of first adjustment coefficients and the second parameter, the level of the entire band of the input sound signal is output as the output sound. It is possible to sufficiently reflect the level of the signal component of each band in the signal.
(4)第2の調整値生成手段は、入力音響信号のレベルに基づいて第2の調整係数を生成し、レベル調整手段は、複数の第1の調整値の各々に第2の調整値を加算した加算値に基づいて複数の帯域の各々の信号成分のレベルを調整し、音響信号生成手段は、レベル調整手段により調整された複数の帯域の信号成分を合成することにより出力音響信号を生成してもよい。 ( 4 ) The second adjustment value generation means generates a second adjustment coefficient based on the level of the input acoustic signal, and the level adjustment means applies the second adjustment value to each of the plurality of first adjustment values . The level of each signal component of the plurality of bands is adjusted based on the added value , and the acoustic signal generation unit generates an output acoustic signal by synthesizing the signal components of the plurality of bands adjusted by the level adjustment unit. May be.
この場合、複数の第1の調整値生成手段によるマルチバンド調整と第2の調整値生成手段によるシングルバンド調整とが入力音響信号に対して並列的に行われる。それにより、全帯域の信号成分のレベルを正確に制御することが可能となる。また、複数の帯域の各々の信号成分に第1の調整値および第2の調整値による調整が行われた後に調整後の複数の信号成分が合成される。それにより、各帯域の信号成分にシングルバンド調整を十分に反映させることができる。
(5)レベル調整手段は、複数の第1の調整値に基づいて複数の帯域の信号成分のレベルを調整する複数の第1乗算器と、第2の調整値に基づいて単一の帯域の信号成分のレベルを調整する第2乗算器とを含んでもよい。
(6)レベル調整手段は、複数の第1の調整値の各々に第2の調整値を加算した複数の加算値に基づいて複数の帯域の各々の信号成分のレベルを調整する複数の乗算器を含んでもよい。
In this case, multiband adjustment by the plurality of first adjustment value generation means and single band adjustment by the second adjustment value generation means are performed in parallel on the input acoustic signal. Thereby, it is possible to accurately control the level of the signal components in the entire band. In addition, after the adjustment using the first adjustment value and the second adjustment value is performed on each signal component of the plurality of bands, the plurality of adjusted signal components are synthesized. Thereby, the single band adjustment can be sufficiently reflected in the signal component of each band.
(5) The level adjustment means includes a plurality of first multipliers for adjusting the levels of signal components in a plurality of bands based on the plurality of first adjustment values, and a single band based on the second adjustment values. A second multiplier for adjusting the level of the signal component.
(6) The level adjustment means includes a plurality of multipliers that adjust the level of each signal component in the plurality of bands based on a plurality of addition values obtained by adding the second adjustment value to each of the plurality of first adjustment values. May be included.
本発明によれば、不自然さを伴うことなく音響信号に多様な音響効果を付与することが可能となる。 According to the present invention, various acoustic effects can be imparted to an acoustic signal without unnaturalness.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
図1は第1の実施の形態に係る音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。図1の音響信号処理装置1は、入力音響信号SIのダイナミックレンジを圧縮する効果音付与装置(コンプレッサ)として機能する。入力音響信号SIは、音声または楽音等の音響の時間波形を示すサンプル系列である。音響信号処理装置1は、帯域分割部10、複数の調整値生成部21〜23、調整値生成部30、合成部40、複数の乗算器51〜53およびレシオ設定部100を含む。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an acoustic signal processing device according to a first embodiment. The acoustic
帯域分割部10は、複数の帯域通過フィルタ11〜13を含む。本例では、帯域通過フィルタ11はローパスフィルタ(LPF)であり、帯域通過フィルタ12はバンドパスフィルタ(BPF)であり、帯域通過フィルタ13はハイパスフィルタ(HPF)である。帯域通過フィルタ11〜13には、入力音響信号SIが与えられる。帯域通過フィルタ11は、入力音響信号SIから第1の周波数よりも低い周波数帯域(以下、第1の帯域と呼ぶ。)の信号成分S1を抽出して出力する。帯域通過フィルタ12は、入力音響信号SIから第1の周波数以上でかつ第2の周波数以下の周波数帯域(以下、第2の帯域と呼ぶ。)の信号成分S2を抽出して出力する。帯域通過フィルタ13は、入力音響信号SIから第2の周波数よりも高い周波数帯域(以下、第3の帯域と呼ぶ。)の信号成分S3を抽出して出力する。
The
調整値生成部21〜23,30には、可変のパラメータとして、しきい値、アタック時間、リリース時間およびレシオが設定される。アタック時間は、信号成分のレベルがしきい値に達してから実際に圧縮を開始するまでの時間である。リリース時間は、圧縮後の信号成分のレベルがしきい値を下回った後に圧縮前のレベルに戻るまでの時間である。レシオは、圧縮の程度を表す比率である。
In the adjustment
帯域通過フィルタ11から出力される信号成分S1は、乗算器51に与えられるとともに調整値生成部21に与えられる。調整値生成部21は、しきい値設定部2a、全波整流部2b、アタック/リリース設定部2c、ゲイン調整部2dおよびレシオ調整部2eを含む。図1においては、しきい値設定部2aを「THD」と表記し、全波整流部2bを「AWD」と表記し、アタック/リリース設定部2cを「A/R」と表記する。また、ゲイン調整部2dを「GR」と表記し、レシオ調整部2eを「RA」と表記する。
The signal component S1 output from the
しきい値設定部2aには、後述する図3の操作部110を用いて使用者により調整されたしきい値TH1が設定される。しきい値設定部2aは、信号成分S1のレベルが設定されたしきい値TH1を超えているか否かを判定する。全波整流部2bは、信号成分S1を全波整流する。アタック/リリース設定部2cには、図3の操作部110を用いて調整されたアタック時間A1およびリリース時間R1が設定される。アタック/リリース設定部2cは、信号成分S1のレベルがしきい値TH1を超えた時点からアタック時間A1が経過したときにゲイン調整部2dを起動する。また、アタック/リリース設定部2cは、信号成分S1のレベルがしきい値TH1を下回った時点からリリース時間R1が経過したときにゲイン調整部2dを停止させる。ゲイン調整部2dには、予め信号レベルから圧縮係数を求める関数が記憶される。
In the
図2は信号レベルから圧縮係数を求める関数を示す図である。図2(a)の横軸は信号レベル(信号成分のレベル)を線形領域の値で示し、縦軸は圧縮係数を線形領域の値で示す。図2(b)の横軸は信号レベルを対数領域の値(デシベル値)で示し、縦軸は圧縮係数を対数領域の値(デシベル値)で示す。図2(a)の関数では、信号レベルがしきい値以下の場合には、圧縮係数の値は1で一定である。信号レベルがしきい値を超えると、圧縮係数の値は非線形に減少する。図2(b)の関数では、信号レベルがしきい値以下の場合には、圧縮係数の値は0[dB]で一定である。信号レベルがしきい値を超えると、圧縮係数の値は線形に減少する。 FIG. 2 is a diagram showing a function for obtaining a compression coefficient from the signal level. In FIG. 2A, the horizontal axis indicates the signal level (signal component level) by a value in the linear region, and the vertical axis indicates the compression coefficient by a value in the linear region. The horizontal axis in FIG. 2B indicates the signal level as a logarithmic value (decibel value), and the vertical axis indicates the compression coefficient as a logarithmic value (decibel value). In the function of FIG. 2A, when the signal level is equal to or lower than the threshold value, the value of the compression coefficient is 1 and constant. When the signal level exceeds the threshold value, the value of the compression coefficient decreases nonlinearly. In the function of FIG. 2B, when the signal level is equal to or lower than the threshold value, the value of the compression coefficient is constant at 0 [dB]. When the signal level exceeds the threshold, the value of the compression factor decreases linearly.
本実施の形態では、図1のゲイン調整部2dは、図2(a)の関数から信号成分S1に対応する圧縮係数c1を取得する。具体的には、ゲイン調整部2dは、信号成分S1のレベルがしきい値TH1以下の場合に圧縮係数c1として1を取得し、信号成分S1のレベルがしきい値TH1を超えると、圧縮係数c1として1よりも小さい値を取得する。しきい値TH1からの超過量が大きくなるほど圧縮係数c1は小さくなる。
In the present embodiment, the
図1のレシオ調整部2eには、後述するレシオ設定部100によりレシオRa1’が設定される。レシオ調整部2eは、ゲイン調整部2dにより取得された圧縮係数c1を設定されたレシオRa1’に基づいて調整し、調整後の圧縮係数を調整値C1として乗算器51に与える。具体的には、レシオ調整部2eは、レシオRa1’が大きいほど、図2(a)の関数のしきい値を超えた部分の傾きが大きくなるように圧縮係数を調整する。図2(a)の例では、レシオRa1’が小さい場合には、圧縮係数の傾きが実線のように小さく、レシオRa1’が大きくなるにつれて、圧縮係数の傾きが破線、一点鎖線および二点鎖線で示すように大きくなる。
In the
図1の乗算器51は、帯域通過フィルタ11から与えられる信号成分S1に調整値生成部21から与えられる調整値C1を乗算する。調整値C1は、信号成分S1がしきい値TH1を超えている場合に1よりも小さくなる。それにより、しきい値TH1を超えている信号成分S1のレベルが圧縮される。乗算器51の乗算結果は、信号成分S1’として合成部40に与えられる。
The
帯域通過フィルタ12から出力される信号成分S2は、乗算器52に与えられるとともに調整値生成部22に与えられる。調整値生成部22の構成および動作は、調整値生成部21と同様である。図3の操作部110を用いて調整されたしきい値TH2が調整値生成部22のしきい値設定部2aに設定され、アタック時間A2およびリリース時間R2がアタック/リリース設定部2cに設定される。ゲイン調整部2dは圧縮係数c2を出力する。レシオ調整部2eには、後述するレシオ設定部100によりレシオRa2’が設定される。調整値生成部22のレシオ調整部2eにより乗算器52に調整値C2が与えられる。乗算器52は、帯域通過フィルタ12から与えられる信号成分S2に調整値生成部22から与えられる調整値C2を乗算し、乗算結果を信号成分S2’として合成部40に与える。
The signal component S2 output from the
帯域通過フィルタ13から出力される信号成分S3は、乗算器53に与えられるとともに調整値生成部23に与えられる。調整値生成部23の構成および動作は、調整値生成部21と同様である。図3の操作部110を用いて調整されたしきい値TH3が調整値生成部23のしきい値設定部2aに設定され、アタック時間A3およびリリース時間R3がアタック/リリース設定部2cに設定される。ゲイン調整部2dは圧縮係数c3を出力する。レシオ調整部2eには、後述するレシオ設定部100によりレシオR3’が設定される。調整値生成部23のレシオ調整部2eにより乗算器53に調整値C3が与えられる。乗算器53は、帯域通過フィルタ13から与えられる信号成分S3に調整値生成部23から与えられる調整値C3を乗算し、乗算結果を信号成分S3’として合成部40に与える。
The signal component S3 output from the
合成部40は、乗算器51〜53から与えられる信号成分S1〜S3を合成することにより全帯域の合成音響信号SFを生成する。合成部40により生成された合成音響信号SFは、乗算器50に与えられるとともに調整値生成部30に与えられる。帯域分割部10、調整値生成部21〜23、合成部40および乗算器51〜53は、調整値C1〜C3に基づいて第1〜第3の帯域における信号成分S1〜S3のレベルをそれぞれ圧縮するマルチバンドコンプレッション(MBC)を行う。マルチバンドコンプレッションによれば、各帯域の信号成分のレベルが他の帯域の信号成分のレベルに影響を与えないため、入力音響信号SIに大きなダイナミクスを付与することができる。
The
調整値生成部30は、しきい値設定部3a、全波整流部3b、アタック/リリース設定部3c、ゲイン調整部3dおよびレシオ調整部3eを含む。調整値生成部30の構成および動作は、調整値生成部21と同様である。図3の操作部110を用いて調整されたしきい値TH0がしきい値設定部3aに設定され、アタック時間A0およびリリース時間R0がアタック/リリース設定部3cに設定される。ゲイン調整部3dは圧縮係数c0を出力する。レシオ調整部3eには、後述するレシオ設定部100によりレシオRa0’が設定される。レシオ調整部3eにより乗算器50に調整値C0が与えられる。
The adjustment
乗算器50は、合成部40から与えられる合成音響信号SFに調整値生成部30から与えられる調整値C0を乗算し、乗算結果を出力音響信号SOとして出力する。調整値生成部30および乗算器50は、調整値C0に基づいて合成音響信号SFの全帯域におけるレベルを圧縮するシングルバンドコンプレッション(SBC)を行う。シングルバンドコンプレッションによれば、複数の帯域の信号成分が相互に変調し合うことにより特有の音響効果が得られる。
図3(a)は操作部110の一例を示す模式図であり、図3(b)は操作部110の他の例を示す模式図である。図3(a)に示す操作部110は、マルチバンドコンプレッション(MBC)におけるしきい値TH1〜TH3を調整するための調整つまみV11〜V13、アタック時間A1〜A3を調整するための調整つまみV21〜V23、リリース時間R1〜R3を調整するための調整つまみV31〜V33およびレシオRa1〜Ra3を調整するための調整つまみV41〜V43を備える。また、操作部110は、シングルバンドコンプレッション(SBC)におけるしきい値TH0を調整するための調整つまみV10、アタック時間A0を調整するための調整つまみV20、リリース時間R0を調整するための調整つまみV30およびレシオRa0を調整するための調整つまみV40を備える。
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an example of the
図3(b)の操作部110が図3(a)の操作部110と異なるのは、マルチバンドコンプレッションとシングルバンドコンプレッションとのバランスBALを調整するための調整つまみV50をさらに備える点である。
The
ここで、図1のレシオ設定部100の第1の動作例を説明する。第1の動作例では、図1のレシオ設定部100には、図3(a)の操作部110を用いて調整されたレシオRa1〜Ra3およびレシオRa0が与えられる。レシオ設定部100は、下記式(1)〜(4)によりマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’を算出する。
Here, a first operation example of the
Ra1’=Ra1−Ra0 …(1)
Ra2’=Ra2−Ra0 …(2)
Ra3’=Ra3−Ra0 …(3)
Ra0’=Ra0 …(4)
算出されたマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’は、調整値生成部21〜23のレシオ調整部2eにそれぞれ設定される。また、操作部110を用いて調整されたレシオRa0は、そのままシングルバンドコンプレッションのレシオRa0’として調整値生成部30のレシオ調整部3eに設定される。この場合、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’が増加すると、マルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’が減少する。逆に、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’が減少すると、マルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’が増加する。このように、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’とマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’とは互いに相補的に変化するように連動している。それにより、マルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションにより入力音響信号SIが過剰に圧縮されることが防止される。
Ra1 ′ = Ra1-Ra0 (1)
Ra2 ′ = Ra2-Ra0 (2)
Ra3 ′ = Ra3-Ra0 (3)
Ra0 ′ = Ra0 (4)
The calculated multiband compression ratios Ra1 ′ to Ra3 ′ are set in the
次に、図1のレシオ設定部100の第2の動作例を説明する。第2の動作例では、図1のレシオ設定部100には、図3(b)の操作部110を用いて調整されたレシオRa1〜Ra3、レシオRa0およびバランスBALが与えられる。レシオ設定部100は、下記式(5)〜(8)によりマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’およびシングルバンドコンプレッションのレシオRa0’を算出する。
Next, a second operation example of the
Ra1’=(1−BAL)×Ra1 …(5)
Ra2’=(1−BAL)×Ra2 …(6)
Ra3’=(1−BAL)×Ra3 …(7)
Ra0’=BAL×Ra0 …(8)
ここで、バランスBALは0以上1以下の任意の値である。算出されたマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’は、調整値生成部21〜23のレシオ調整部2eにそれぞれ設定される。また、算出されたシングルバンドコンプレッションのレシオRa0’は、調整値生成部30のレシオ調整部3eに設定される。この場合、バランスBALが増加すると、マルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’が減少し、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’が増加する。逆に、バランスBALが減少すると、マルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’が増加し、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’が減少する。このように、シングルバンドコンプレッションのレシオRa0’とマルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’とは互いに相補的に変化するように連動している。それにより、マルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションにより入力音響信号SIが過剰に圧縮されることが防止される。使用者は、調整つまみV50によりマルチバンドコンプレッションとシングルバンドコンプレッションとの割合を容易かつ直感的に調整することができる。
Ra1 ′ = (1-BAL) × Ra1 (5)
Ra2 ′ = (1-BAL) × Ra2 (6)
Ra3 ′ = (1-BAL) × Ra3 (7)
Ra0 ′ = BAL × Ra0 (8)
Here, the balance BAL is an arbitrary value between 0 and 1. The calculated multiband compression ratios Ra1 ′ to Ra3 ′ are set in the
本実施の形態に係る音響信号処理装置1においては、入力音響信号SIにマルチバンドコンプレッションが行われるとともに、マルチバンドコンプレッションが行われた合成音響信号SFにシングルバンドコンプレッションが行われる。それにより、マルチバンドコンプレッションによるダイナミクスおよびシングルバンドコンプレッションに特有の音響効果が得られる。この場合、マルチバンドコンプレッションのレシオRa1’〜Ra3’とシングルバンドコンプレッションのレシオRa0’とが相補的に変化するため、出力音響信号SOのレベルが全体として不自然に調整されることが防止される。その結果、不自然さを伴うことなく多様な音響効果が付与された出力音響信号SOを容易に得ることが可能となる。
In the acoustic
(2)第2の実施の形態
図4は第2の実施の形態に係る音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。図4の音響信号処理装置1が図1の音響信号処理装置1と異なるのは次の点である。図4の音響信号処理装置1は、図1の乗算器50の代わりに乗算器50aを含む。
(2) Second Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an acoustic signal processing device according to a second embodiment. The acoustic
入力音響信号SIは、帯域分割部10および調整値生成部30のしきい値設定部3aに与えられる。調整値生成部30のレシオ調整部3eからは調整値CSが出力される。乗算器50aは、合成部40から出力される合成音響信号SFに調整値生成部30から出力される調整値CSを乗算し、乗算結果を出力音響信号SOとして出力する。
The input acoustic signal SI is given to the
本実施の形態に係る音響信号処理装置1においては、帯域分割部10、調整値生成部21〜23、合成部40および乗算器51〜53が、調整値C1〜C3に基づいて第1〜第3の帯域における信号成分S1〜S3のレベルをそれぞれ圧縮するマルチバンドコンプレッションを行う。また、調整値生成部30および乗算器51〜53が、調整値CSに基づいて入力音響信号SIの全帯域におけるレベルを圧縮するシングルバンドコンプレッションを行う。この場合、入力音響信号SIに対して並列的にマルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションが行われるので、全帯域の信号成分のレベルを正確に制御することが可能となる。その結果、不自然さを伴うことなく多様な音響効果が付与された出力音響信号SOを容易かつ正確に得ることが可能となる。
In the acoustic
(3)第3の実施の形態
図5は第3の実施の形態に係る音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。図5の音響信号処理装置1が図4の音響信号処理装置1と異なるのは次の点である。図5の音響信号処理装置1では、調整値生成部21〜23のアタック/リリース設定部2cとゲイン調整部2dとの間に対数変換部2fが設けられる。対数変換部2fは、信号成分S1〜S3を対数領域の値(デシベル値)に変換(対数変換)する。図5においては、対数変換部2fおよび後述する対数変換部3fを「LOG」と表記する。
(3) Third Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an acoustic signal processing device according to a third embodiment. The acoustic
調整値生成部21〜23のゲイン調整部2dは、図2(b)の関数から、対数変換された信号成分S1〜S3に対応する対数領域の圧縮係数c1’〜c3’を取得する。調整値生成部21〜23のレシオ調整部2eは、レシオRa1’〜Ra3’に基づいて圧縮係数c1’〜c3’を調整し、調整後の値を対数領域の調整値C1’〜C3’としてそれぞれ出力する。また、調整値生成部21〜23と乗算器51〜53との間に、加算器61〜63および指数変換部271〜273がそれぞれ設けられる。
The
調整値生成部30のアタック/リリース設定部3cとゲイン調整部3dとの間に、全波整流された入力音響信号SIを対数変換する対数変換部3fが設けられる。調整値生成部30のゲイン調整部3dは、図2(b)の関数から、対数変換された入力音響信号SIに対応する対数領域の圧縮係数c0’を取得する。調整値生成部30のレシオ調整部3eは、レシオRa0’に基づいて圧縮係数c0’を調整し、調整後の値を対数領域の調整値CS’として出力する。
Between the attack /
加算器61〜63は、それぞれ調整値生成部21〜23から出力される調整値C1’〜C3’と調整値生成部30から出力される調整値CS’とを加算する。指数変換部271〜273は、加算器61〜63の加算結果を線形領域の値に変換(指数変換)し、指数変換された値をそれぞれ調整値Ce1〜Ce3として出力する。図5においては、指数変換部271〜273を「EXP」と表記する。
The
乗算器51〜53は、帯域通過フィルタ11〜13から出力される信号成分S1〜S3に指数変換部271〜273から出力される調整値Ce1〜Ce3を乗算し、乗算結果を信号成分SM1〜SM3として合成部40に与える。合成部40は、信号成分SM1〜SM3を合成し、合成された出力音響信号SOを出力する。図5の音響信号処理装置1では、調整値C1’〜C3’,CSが対数領域の値として変化するので、変化量が人間の聴感に一致する。
本実施の形態に係る音響信号処理装置1においては、主として帯域分割部10、調整値生成部21〜23、合成部40および乗算器51〜53が、調整値C1’〜C3’に基づいて第1〜第3の帯域における信号成分S1〜S3のレベルをそれぞれ圧縮するマルチバンドコンプレッションを行う。また、主として調整値生成部30、乗算器51〜53および加算器61〜63が、調整値CS’に基づいて入力音響信号SIの全帯域におけるレベルを圧縮する擬似的なシングルバンドコンプレッションを行う。この場合、入力音響信号SIに対して並列的にマルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションが行われるので、全帯域の信号成分のレベルを正確に制御することができる。その結果、不自然さを伴うことなく多様な音響効果が付与された出力音響信号SOを容易かつ正確に得ることが可能となる。
In the acoustic
また、マルチバンドコンプレッションの対数領域の調整値C1’〜C3’にシングルバンドコンプレッションの対数領域の調整値CS’が加算されるので、調整値生成部30に対応して高価な指数変換部を設ける必要がない。それにより、コストの低減が可能となる。
Further, since the adjustment value CS ′ of the logarithmic domain of the single band compression is added to the adjustment values C1 ′ to C3 ′ of the logarithmic domain of the multiband compression, an expensive exponential conversion unit is provided corresponding to the adjustment
(4)第4の実施の形態
図6は第4の実施の形態に係る音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。図6の音響信号処理装置1が図5の音響信号処理装置1と異なるのは次の点である。図6の音響信号処理装置1では、図5の調整値生成部30が設けられず、合計値算出部34およびレシオ調整部35が設けられる。図5においては、合計値算出部34が「Σ」で表記される。
(4) Fourth Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an acoustic signal processing device according to a fourth embodiment. The acoustic
合計値算出部34は、調整値生成部21〜23のゲイン調整部2dからそれぞれ出力される圧縮係数c1’〜c3’の合計値を算出する。レシオ調整部35には、レシオ設定部100によりレシオRa0’が設定される。レシオ調整部35は、設定されたレシオRa0’に基づいて、合計値算出部34により算出された合計値を調整し、調整後の値を調整値CSaとして出力する。加算器61〜63は、それぞれ調整値生成部21〜23から出力される調整値C1’〜C3’とレシオ調整部35から出力される調整値CSaとを加算する。
The total
本実施の形態に係る音響信号処理装置1においては、主として帯域分割部10、調整値生成部21〜23、合成部40および乗算器51〜53が、調整値C1’〜C3’に基づいて第1〜第3の帯域における信号成分S1〜S3のレベルをそれぞれ圧縮するマルチバンドコンプレッションを行う。また、主として合計値算出部34、レシオ調整部35、乗算器51〜53および加算器61〜63が、調整値CSaに基づいて入力音響信号SIの全帯域におけるレベルを圧縮する擬似的なシングルバンドコンプレッションを行う。この場合、図5の調整値生成部30が不要となるので、演算量およびコストの大幅な低減が可能となる。その結果、不自然さを伴うことなく多様な音響効果が付与された出力音響信号SOを低コストで容易かつ正確に得ることが可能となる。
In the acoustic
(5)第5の実施の形態
図7は第5実施の形態に係る音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。図7の音響信号処理装置1が図6の音響信号処理装置1と異なるのは次の点である。図7の音響信号処理装置1では、図6の合計値算出部34の代わりに、最小値選択部36が設けられる。最小値選択部36は、調整値生成部21〜23のゲイン調整部2dからそれぞれ出力される圧縮係数c1’〜c3’のうち最小値を選択する。レシオ調整部35は、設定されたレシオRa0’に基づいて、最小値選択部36により選択された最小値を調整し、調整後の値を調整値CSbとして出力する。加算器61〜63は、それぞれ調整値生成部21〜23から出力される調整値C1’〜C3’とレシオ調整部35から出力される調整値CSbとを加算する。
(5) Fifth Embodiment FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an acoustic signal processing device according to a fifth embodiment. The acoustic
本実施の形態に係る音響信号処理装置1においては、主として帯域分割部10、調整値生成部21〜23、合成部40および乗算器51〜53が、調整値C1’〜C3’に基づいて第1〜第3の帯域における信号成分S1〜S3のレベルをそれぞれ圧縮するマルチバンドコンプレッションを行う。また、主として最小値選択部36、レシオ調整部35、乗算器51〜53および加算器61〜63が、調整値CSbに基づいて入力音響信号SIの全帯域におけるレベルを圧縮する擬似的なシングルバンドコンプレッションを行う。この場合、図5の調整値生成部30が不要となるので、演算量およびコストの大幅な低減が可能となる。
In the acoustic
さらに、シングルバンドコンプレッションにおける信号成分の圧縮量が抑制されるので、出力音響信号SOにおける歪みが低減される。具体的には、シングルバンドコンプレッションでは、全帯域に同一のアタック時間およびリリース時間が設定される。一方、マルチバンドコンプレッションでは、帯域毎に適切なアタック時間およびリリース時間が設定される。例えば、マルチバンドコンプレッションによれば、高帯域には短いアタック時間および短いリリース時間を設定し、低帯域には長いアタック時間および長いリリース時間を設定することができる。この場合、最小値選択部36によりマルチバンドコンプレッションにおける最小の圧縮係数が選択される。それにより、シングルバンドコンプレッションにおいて歪みの発生が抑制される。したがって、出力音響信号SOにおいて、少ない歪みと速い応答性との両立が可能となる。その結果、不自然さを伴うことなく多様な音響効果が付与された低歪みの出力音響信号SOを低コストで容易かつ正確に得ることが可能となる。
Further, since the compression amount of the signal component in the single band compression is suppressed, the distortion in the output acoustic signal SO is reduced. Specifically, in single band compression, the same attack time and release time are set for all bands. On the other hand, in multiband compression, an appropriate attack time and release time are set for each band. For example, according to multiband compression, a short attack time and a short release time can be set for the high band, and a long attack time and a long release time can be set for the low band. In this case, the minimum
(6)他の実施の形態
上記第1〜第5の実施の形態では、帯域分割部10が3個の帯域通過フィルタ11〜13により構成されるが、帯域分割部10が2個または4個以上の帯域通過フィルタにより構成されてもよい。この場合、帯域通過フィルタの数と同じ数の調整値生成部およびそれに関連する部分が設けられる。
(6) Other Embodiments In the first to fifth embodiments, the
図6の合計値算出部34の代わりに調整値生成部21〜23のゲイン調整部2dから出力される圧縮係数c1’〜c3’の平均値を算出する平均値算出部を用いてもよい。また、図6の合計値算出部34または図7の最小値選択部36の代わりに合計値算出部34と最小値選択部36との組み合わせを用い、合計値と最小値とを適切な比率で混合してもよい。
Instead of the total
さらに、しきい値TH1〜TH3としきい値TH0とが連動してもよく、アタック時間A1〜A3とアタック時間A0とが連動してもよく、リリース時間R1〜R3とリリース時間R0とが連動してもよい。 Furthermore, threshold values TH1 to TH3 and threshold value TH0 may be linked, attack times A1 to A3 and attack time A0 may be linked, and release times R1 to R3 and release time R0 are linked. May be.
上記第1〜第6の実施の形態では、フィードフォワードのマルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションが行われるが、フィードバックのマルチバンドコンプレッションおよびシングルバンドコンプレッションが行われてもよい。例えば、図1の乗算器51〜53が帯域通過フィルタ11〜13としきい値設定部2aとの間に設けられる。乗算器51〜53は、帯域通過フィルタ11〜13から出力される信号成分S1〜S3とレシオ調整部2eから出力される調整値C1〜C3とを乗算し、乗算結果を信号成分S1’〜S3’としてしきい値設定部2aおよび合成部40に与える。同様に、乗算器50が合成部40としきい値設定部3aとの間に設けられる。乗算器50は、合成部40から出力される合成音響信号SFとレシオ調整部3eから出力される調整値C0とを乗算し、乗算結果を出力音響信号SOとして出力するとともにしきい値設定部3aに与える。
In the first to sixth embodiments, feed-forward multiband compression and single-band compression are performed. However, feedback multi-band compression and single-band compression may be performed. For example, the
(7)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(7) Correspondence between each constituent element of claims and each element of the embodiment Hereinafter, an example of correspondence between each constituent element of the claims and each element of the embodiment will be described. It is not limited to.
第1〜第5の実施の形態では、帯域分割部10が帯域分割手段の例であり、レシオ設定部100が設定手段の例であり、調整値生成部21〜23が第1の調整値生成手段の例である。第1〜第3の実施の形態では、調整値生成部30が第2の調整値生成手段の例であり、第4の実施の形態では、調整値生成部21〜23、合計値算出部34およびレシオ調整部35が第2の調整値生成手段の例であり、第5の実施の形態では、調整値生成部21〜23、最小値選択部36およびレシオ調整部35が第2の調整値生成手段の例である。第1の実施の形態では、合成部40および乗算器50〜53が音響信号生成手段の例であり、第2の実施の形態では、合成部40および乗算器51〜53,50aが音響信号生成手段の例であり、第3〜第5の実施の形態では、合成部40、乗算器51〜35および加算器61〜63が音響信号生成手段の例である。
In the first to fifth embodiments, the
さらに、第5の実施の形態では、最小値選択部36が選択手段の例であり、第4の実施の形態では、合計値算出部34が演算手段の例である。また、レシオRa1’〜Ra3’が第1のパラメータの例であり、レシオRa0’が第2のパラメータの例であり、調整値C1〜C3,C1’〜C3’が第1の調整値の例であり、調整値C0,CS,CS’CSa,CSbが第2の調整値の例であり、圧縮係数c1〜c3,c1’〜c3’が第1の圧縮係数の例であり、圧縮係数c0,c0’が第2の圧縮係数の例である。
Furthermore, in the fifth embodiment, the minimum
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 As each constituent element in the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.
本発明は、音響信号のレベルを調整するため等に利用することができる。 The present invention can be used for adjusting the level of an acoustic signal.
1…音響信号処理装置,10…帯域分割部,21〜23,30…調整値生成部,34…合計値算出部,36…最小値選択部,40…合成部,50〜53,50a…乗算器,61〜63…加算器,100…レシオ設定部,110…操作部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記入力音響信号を複数の帯域の信号成分に分割する帯域分割手段と、
前記複数の帯域に対応する複数の第1のパラメータおよび前記複数の帯域を含む単一の帯域に対応する第2のパラメータを設定するための設定手段と、
前記複数の帯域の信号成分のレベルおよび前記複数の第1のパラメータに基づいて複数の第1の調整値をそれぞれ生成する複数の第1の調整値生成手段と、
前記単一の帯域の信号成分のレベルおよび前記第2のパラメータに基づいて第2の調整値を生成する第2の調整値生成手段と、
前記複数の第1の調整値に基づいて前記複数の帯域の信号成分のレベルを調整し、前記第2の調整値に基づいて前記単一の帯域の信号成分のレベルを調整するレベル調整手段と、
前記レベル調整手段により調整された前記信号成分に基づいて前記出力音響信号を生成する音響信号生成手段とを備え、
前記設定手段は、各第1のパラメータおよび前記第2のパラメータの一方の調整により他方が相補的に変化するように各第1のパラメータと前記第2のパラメータとを連動させる、音響信号処理装置。 An acoustic signal processing device that generates an output acoustic signal by adjusting a level of an input acoustic signal,
Band dividing means for dividing the input acoustic signal into signal components of a plurality of bands;
Setting means for setting a plurality of first parameters corresponding to the plurality of bands and a second parameter corresponding to a single band including the plurality of bands;
A plurality of first adjustment value generating means for respectively generating a plurality of first adjustment values based on the levels of the signal components of the plurality of bands and the plurality of first parameters;
Second adjustment value generation means for generating a second adjustment value based on the level of the signal component of the single band and the second parameter;
Level adjusting means for adjusting the level of the signal components of the plurality of bands based on the plurality of first adjustment values, and adjusting the level of the signal component of the single band based on the second adjustment values; ,
Acoustic signal generating means for generating the output acoustic signal based on the signal component adjusted by the level adjusting means,
The setting means is an acoustic signal processing device which links each first parameter and the second parameter so that the other changes complementarily by adjusting one of the first parameter and the second parameter. .
前記第2の調整値生成手段は、前記複数の第1の調整値生成手段により生成された複数の第1の調整係数の合計値または最小値、および前記第2のパラメータに基づいて前記第2の調整値を生成し、
前記レベル調整手段は、前記複数の第1の調整値の各々に前記第2の調整値を加算した複数の加算値に基づいて前記複数の帯域の各々の信号成分のレベルを調整し、
前記音響信号生成手段は、前記レベル調整手段により調整された前記複数の帯域の信号成分を合成することにより前記出力音響信号を生成する、請求項1記載の音響信号処理装置。 The plurality of first adjustment value generation units respectively generate a plurality of first adjustment coefficients based on levels of signal components in the plurality of bands, and generate the plurality of first adjustment coefficients and the plurality of first adjustment coefficients. Generating the plurality of first adjustment values based on one parameter;
The second adjustment value generation means is configured to output the second adjustment value based on a total value or minimum value of a plurality of first adjustment coefficients generated by the plurality of first adjustment value generation means and the second parameter. Generate an adjustment value for
The level adjusting means adjusts the level of each signal component of the plurality of bands based on a plurality of addition values obtained by adding the second adjustment value to each of the plurality of first adjustment values,
The acoustic signal processing apparatus according to claim 1, wherein the acoustic signal generation unit generates the output acoustic signal by combining the signal components of the plurality of bands adjusted by the level adjustment unit.
前記レベル調整手段は、前記複数の第1の調整値の各々に前記第2の調整値を加算した加算値に基づいて前記複数の帯域の各々の信号成分のレベルを調整し、
前記音響信号生成手段は、前記レベル調整手段により調整された複数の帯域の信号成分を合成することにより前記出力音響信号を生成する、請求項3記載の音響信号処理装置。 The second adjustment value generating means generates the second adjustment coefficient based on the level of the input acoustic signal,
The level adjustment means adjusts the level of each signal component of the plurality of bands based on an addition value obtained by adding the second adjustment value to each of the plurality of first adjustment values,
The acoustic signal processing apparatus according to claim 3, wherein the acoustic signal generation unit generates the output acoustic signal by combining signal components of a plurality of bands adjusted by the level adjustment unit.
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