JP7240826B2 - 音響処理装置、音響システムおよび音響処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、音響処理装置、音響システムおよび音響処理方法に関する。

従来、入力されたデジタル音声データに対してイコライザー処理等の音響効果処理を行う音響処理装置がある。また、音響処理装置から出力されるデジタル音声データは、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）によってアナログの音声信号へ変換される。

かかるＤＡＣは、デジタル音声データが無入力となる期間、すなわち、デジタル音声データの音声レベルがゼロとなる無音期間にノイズの発生を抑制するため、ミュート機能を有するものがある(例えば、特許文献１参照)。

特開２００８－１０９５６０号公報

しかしながら、従来技術では、ＤＡＣにおいてミュート機能が作動した場合に、ＤＡＣの出力バイアスが変動し、かかる出力バイアスの変動に伴い異音が発生する場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異音の発生を抑制することができる音響処理装置、音響システムおよび音響処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態に係る音響処理装置は、検出部と、出力部とを備える。前記検出部は、デジタル音声データから無音期間を検出する。前記出力部は、前記検出部によって検出された前記無音期間に対応する前記デジタル音声データを補正した補正音声データを出力する。

本発明によれば、異音の発生を抑制することができる。

図１は、音響処理方法の概要を示す図である。 図２は、音響処理装置のブロック図である。 図３は、デジタル音声データの具体例を示す図である。 図４は、補正音声データの音声レベルの具体例を示す図である。 図５は、補正音声データの具体例を示す図である。 図６は、アンプから出力される音声信号の具体例を示す図である。 図７は、音響処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る音響処理装置、音響システムおよび音響処理方法について説明する。なお、この実施形態により、本発明が限定されるものではない。

まず、図１を用いて実施形態に係る音響処理方法の概要について説明する。図１は、音響処理方法の概要を示す図である。なお、かかる音響処理方法は、図１に示す音響処理装置１によって実行される。

また、図１には、音響処理装置１を含む音響システム１００を示す。音響システム１００は、音源Ｓと、音響処理装置１と、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）５０と、アンプ６０と、スピーカ７０とを備える。

音源Ｓは、例えば、音楽プレーヤであり、デジタル音声データを音響処理装置１へ出力する。音響処理装置１は、いわゆるＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。音響処理装置１は、音源Ｓから入力されるデジタル音声データに対してイコライザー処理等の音響処理を行い、ＤＡＣ５０へ出力する。

ＤＡＣ５０は、音響処理装置１から入力されるデジタル音声データをアナログの音声信号であるアナログ音声信号へ変換する。ＤＡＣ５０によって変換されたアナログ音声信号は、アンプ６０によって増幅され、スピーカ７０から音声として出力される。

ところで、従来、ミュート機能を有するＤＡＣがある。かかるＤＡＣは、デジタル音声データの音声レベルがゼロとなる無音期間においてミュート機能を作動させることで、無音期間においてノイズ等の発生を抑制することが可能である。

しかしながら、かかるＤＡＣでミュート機能が作動すると、ＤＡＣの出力バイアスが変動し、かかる出力バイアスの変動に伴い異音が発生する場合がある。

そこで、実施形態に係る音響処理方法では、ＤＡＣ５０によるミュート機能の作動を抑制することで異音の発生を抑制することとした。つまり、実施形態に係る音響処理方法では、無音期間に対応するデジタル音声データを補正することで、ＤＡＣ５０のミュート機能の作動を防ぐこととした。

具体的には、図１に示すように、音響処理方法では、音源Ｓから入力されるデジタル音声データｓｄから無音期間ｎｐを検出する（ステップＳ１）。無音期間ｎｐは、音声レベルがゼロとなる期間であり、デジタル音声データｓｄが、２４ｂｉｔのデータである場合に、デジタル音声データｓｄがオールビットゼロとなる期間である。すなわち、音響処理方法では、デジタル音声データｓｄからオールビットゼロとなる期間を無音期間ｎｐとして検出する。

続いて、音響処理方法では、無音期間ｎｐを検出した場合に、無音期間ｎｐのデジタル音声データｓｄを変更した補正音声データｃｄを出力する（ステップＳ２）。

例えば、補正音声データｃｄは、無音期間ｎｐの音声レベルがゼロ以外となるように、無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄを補正したデータである。すなわち、音響処理方法では、無音期間ｎｐのデジタル音声データｓｄについて、音声レベルがゼロ以外となるデータを新たに付与することで、補正音声データｃｄを出力する。これにより、補正音声データｃｄにおいては無音期間ｎｐの音声レベルがゼロとならない。

したがって、実施形態に係る音響処理方法では、補正音声データｃｄを出力することで、ＤＡＣ５０によるミュート動作を防ぐことが可能となる。これにより、実施形態に係る音響処理方法では、ミュートに伴う異音の発生を抑制することが可能となる。

次に、図２を用いて実施形態に係る音響処理装置１の構成例について説明する。図２は、音響処理装置１のブロック図である。図２に示すように、音響処理装置１は、制御部２を備える。

制御部２は、調整部２１と、検出部２２と、出力部２３とを備える。制御部２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２の調整部２１、検出部２２および出力部２３として機能する。

また、制御部２の調整部２１、検出部２２および出力部２３の少なくともいずれか一部または全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

制御部２の調整部２１は、図１に示した音源Ｓから入力されるデジタル音声データｓｄに対して各種音響処理を行う処理部である。例えば、調整部２１は、デジタル音声データｓｄについてクロスオーバー処理、イコライザー処理、タイムアライメント処理等を行い検出部２２へ出力する。

検出部２２は、デジタル音声データｓｄから無音期間ｎｐを検出する。上述のように、無音期間ｎｐは、デジタル音声データｓｄにおいて音声レベルがゼロとなる期間であり、デジタル音声データｓｄにおいてオールビットゼロとなる期間である。

図３は、デジタル音声データｓｄの具体例を示す図である。図３に示すように、デジタル音声データｓｄは、３２ｂｉｔのデータであり、２４ｂｉｔのデータ格納領域ｄａと８ｂｉｔの空領域ｅａとを有する。

データ格納領域ｄａは、音声データが格納される領域である。図３に示す例では、データ格納領域ｄａが２４ｂｉｔであるため、音声レベルのダイナミックレンジは、約１４４ｄＢとなる。

検出部２２は、音声レベルの量子化値がゼロとなるオールビットゼロのデータ格納領域ｄａについて無音期間ｎｐとして検出することとなる。なお、データ格納領域ｄａは、２４ｂｉｔに限られず、２４ｂｉｔ未満、あるいは、２４ｂｉｔを超える値であってもよい。

図２の説明に戻り、出力部２３について説明する。出力部２３は、検出部２２によって検出された無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄを補正した補正音声データｃｄを出力する。

上述のように、デジタル音声データｓｄに無音期間ｎｐが含まれる場合に、ＤＡＣ５０によるミュート機能が作動する。このため、出力部２３は、デジタル音声データｓｄの無音期間ｎｐについて音声レベルがゼロ以外となるように補正した補正音声データｃｄを出力する。

このとき、補正音声データｃｄは、音源Ｓから入力されるデジタル音声データｓｄと異なる音声となる。すなわち、かかる場合に、出力部２３は、実際の音源ソースと異なる音声データを出力することとなる。

このため、補正音声データｃｄは、できるだけデジタル音声データｓｄに近いデータであることが好ましい。図４は、補正音声データｃｄの音声レベルの具体例を示す図である。

無音期間ｎｐにおける補正音声データｃｄの音声レベルは、閾値Ｔｈ１以下、かつ、閾値Ｔｈ２以上であり、音声レベルがゼロ以外の値である。また、例えば、閾値Ｔｈ１および閾値Ｔｈ２は、スピーカ７０から出力される音声をユーザが検知できない値の最大値である。

言い換えれば、無音期間ｎｐの音声レベルが所定値以下となるようにデジタル音声データを補正する。つまり、出力部２３は、無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄをユーザが検知できない音声レベルの音声データに書き換えた補正音声データｃｄを出力する。

これにより、無音期間ｎｐにおいては、ＤＡＣ５０によるミュート機能の作動を抑制しつつ、ユーザへ検知できない音声が出力されることとなり、音質への影響を抑えることが可能となる。

なお、より好適には、無音期間ｎｐの補正音声データｃｄは、音声レベルが最少レベルとなることが好ましい。かかる場合に、出力部２３は、音声レベルの量子化値が「１」もしくは「－１」となるように、データ格納領域ｄａの最下位ｂｉｔのみが１、もしくは、データ格納領域ｄａをオールビット１へ書き換えを行えた補正音声データｃｄを出力する。これにより、音質への影響を最小減に止めることが可能となる。

図５は、補正音声データｃｄの具体例を示す図である。図５に示すように、例えば、出力部２３は、無音期間ｎｐにおいて一定の音声レベルとなる補正音声データｃｄを出力する。

言い換えれば、出力部２３は、無音期間ｎｐの音声レベルは、ＤＣ成分となる補正音声データｃｄを出力する。これは、図６に示すように、ＤＡＣ５０から出力されるアナログの音声信号において、ＤＣ成分がアンプ６０によって除去されるためである。なお、図６は、アンプ６０から出力される音声信号の具体例を示す図である。

すなわち、出力部２３は、無音期間ｎｐにおける音声レベルがＤＣ成分を含む補正音声データｃｄを出力することで、無音期間ｎｐにおいて、スピーカ７０から音声出力を停止することが可能となる。

つまり、無音期間ｎｐにおける補正音声データｃｄは、アンプ６０によって除去されるため、無音期間ｎｐにおいてスピーカ７０から音声は出力されない。

すなわち、無音期間ｎｐにおいてスピーカ７０から全く音声を出力することなく、ＤＡＣ５０によるミュート機能の作動を抑制することが可能となる。言い換えれば、スピーカ７０から出力される音声を補正することなく、ＤＡＣ５０によるミュート機能の作動を抑制することが可能となる。

なお、出力部２３は、無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄについて、音声レベルが所定値以下もしくはＤＣ成分のいずれか一方を満たす補正音声データｃｄを出力することが可能である。また、音声レベルが所定値以下となる補正音声データｃｄを出力する場合、必ずしもＤＣ成分でなくてもよい。

次に、図７を用いて実施形態に係る音響処理装置１が実行する処理手順について説明する。図７は、音響処理装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、かかる処理手順は、制御部２によって繰り返し実行される。

図７に示すように、まず、制御部２は、デジタル音声データｓｄを取得すると（ステップＳ１０１）、検出部２２は、無音期間ｎｐの検出処理を行う（ステップＳ１０２）。

続いて、検出部２２は、無音期間ｎｐが有るか否かを判定する（ステップＳ１０３）。無音期間ｎｐが有る場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、すなわち、無音期間ｎｐを検出した場合、出力部２３は、無音期間ｎｐのデジタル音声データｓｄを補正した補正音声データｃｄを出力し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

一方、検出部２２によって無音期間ｎｐが検出されなかった場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、出力部２３は、デジタル音声データｓｄについて補正を行わず、デジタル音声データｓｄを出力し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

上述したように、実施形態に係る音響処理装置１は、検出部２２と、出力部２３とを備える。検出部２２は、デジタル音声データｓｄから無音期間ｎｐを検出する。出力部２３は、検出部２２によって検出された無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄを補正した補正音声データｃｄを出力する。したがって、実施形態に係る音響処理装置１によれば、ＤＡＣ５０によるミュート機能の作動を抑制することができるので、ミュートに伴う異音の発生を抑制することが可能となる。

ところで、上述した実施形態では、検出部２２が、オールビットゼロであるデジタル音声データｓｄについて無音期間ｎｐを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、検出部２２は、デジタル音声データｓｄの仕様によって無音期間ｎｐの検出条件を変更することも可能である。

また、ＤＡＣ５０の仕様によってミュート機能の作動条件が異なる場合も考えられる。かかる場合に、音響処理装置１は、かかる作動条件に従ってミュート機能が作動しないように無音期間ｎｐに対応するデジタル音声データｓｄを補正することにしてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 音響処理装置
２２ 検出部
２３ 出力部
５０ ＤＡＣ
６０ アンプ
７０ スピーカ
１００ 音響システム
ｓｄ デジタル音声データ
ｃｄ 補正音声データ
ｎｐ 無音期間

Claims (4)

1. デジタル音声データから無音期間を検出すると、前記無音期間に対応する前記デジタル音声データを補正して、音声レベルがゼロとならない一定の値となる補正音声データを出力する出力部
   を備えることを特徴とする音響処理装置。
2. 前記出力部は、
   前記補正音声データの前記無音期間に対応する音声レベルが所定値以下となる前記補正音声データを出力すること
   を特徴とする請求項１に記載の音響処理装置。
3. 請求項１または２に記載の音響処理装置と、
   前記音響処理装置から出力される前記補正音声データをアナログ音声信号へ変換する変換装置と、
   前記変換装置によって変換された前記アナログ音声信号を増幅するアンプと
   を備えることを特徴とする音響システム。
4. デジタル音声データから無音期間を検出すると、前記無音期間に対応する前記デジタル音声データを補正して、音声レベルがゼロとならない一定の値となる前記無音期間に対応する前記デジタル音声データを補正した補正音声データを出力する出力工程
   を含むことを特徴とする音響処理方法。

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