JP7251400B2 - デジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、及びデジタル音声処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタル音声信号を処理するデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、及びデジタル音声処理プログラムに関する。

特許文献１には、デジタル音声信号を次のように処理して音質を向上させるデジタル音声処理装置が記載されている。デジタル音声処理装置は、デジタル音声信号の波形の極大値を有する極大サンプルと極小値を有する極小サンプルとの間のサンプル間隔を検出する。デジタル音声処理装置は、極大サンプルの前後に隣接するサンプルには、極大サンプルと隣接するサンプルとの差分値に１未満の係数を乗じた補正値を加算し、極小サンプルの前後に隣接するサンプルより、極小サンプルと隣接するサンプルとの差分値に１未満の係数を乗じた補正値を減算する。

特許第３４０１１７１号公報 特許第３６５９４８９号公報 特許第４９８５５７０号公報

特許文献１に記載のデジタル音声処理装置によれば、デジタル音声信号に奇数倍音のみが付加される。特許文献２に記載のデジタル音声処理装置においても、デジタル音声信号に奇数倍音のみが付加される。基音に付加される奇数倍音は基本的には音質を向上させるものの、人によっては刺激的で不快に感じることがある。一般的に、人は基音に付加される偶数倍音を心地よく感じることが多い。そこで、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を付加することが望ましい。

特許文献３には、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を付加する構成が記載されている。特許文献３に記載のデジタル音声処理装置は、極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分と、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分との一方のみのサンプルに補正値を加算または減算する。この構成によってデジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方が付加される。

しかしながら、サンプル値が上昇していく波形部分とサンプル値が下降していく波形部分との一方のみの波形を補正することは好ましくない。サンプル値が上昇していく波形部分とサンプル値が下降していく波形部分との双方の波形を補正して、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を付加することが望ましい。

本発明は、サンプル値が上昇していく波形部分とサンプル値が下降していく波形部分との双方の波形を補正して、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を付加することができるデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、及びデジタル音声処理プログラムを提供することを目的とする。

実施形態の第１の態様によれば、入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出する極大サンプル検出部と、前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出する極小サンプル検出部と、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定する波形傾斜判定部と、時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントするカウンタと、前記カウンタがカウントしたサンプル間隔に応じて偶数倍音用係数と奇数倍音用係数とを選択する係数選択部と、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する偶数倍音付加部と奇数倍音を付加する奇数倍音付加部とを有し、前記デジタル音声信号に偶数倍音及び奇数倍音よりなる高調波成分を付加して出力する高調波成分付加部とを備えるデジタル音声処理装置が提供される。

上記のデジタル音声処理装置において、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、前記偶数倍音付加部は、第１の偶数倍音付加処理と、第２の偶数倍音付加処理とのいずれか一方を実行する。

上記のデジタル音声処理装置において、前記偶数倍音付加部は、前記第１の偶数倍音付加処理として、前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算し、前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算し、前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算し、前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理装置において、前記偶数倍音付加部は、前記第２の偶数倍音付加処理として、前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算し、前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算し、前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算し、前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理装置において、前記奇数倍音付加部は、前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算し、前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記係数選択部が前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算し、前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記係数選択部が前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加処理を実行する。

実施形態の第２の態様によれば、入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出し、前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出し、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定し、時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントするデジタル音声処理方法が提供される。

上記のデジタル音声処理方法は、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、第１の偶数倍音付加処理と、第２の偶数倍音付加処理とのいずれか一方を実行する。

上記のデジタル音声処理方法は、第１の偶数倍音付加処理として、前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算し、前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算し、前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算し、前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理方法は、第２の偶数倍音付加処理として、前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算し、前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算し、前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算し、前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理方法は、前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算し、前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算し、前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加処理を実行する。

実施形態の第３の態様によれば、コンピュータに、入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出するステップと、前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出するステップと、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定するステップと、時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントするステップとを実行させるデジタル音声処理プログラムが提供される。

上記のデジタル音声処理プログラムは、前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、コンピュータに、第１の偶数倍音付加ステップと、第２の偶数倍音付加ステップとのいずれか一方を実行させる。

上記のデジタル音声処理プログラムは、コンピュータに、第１の偶数倍音付加ステップとして、前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算するステップと、前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算するステップと、前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算するステップと、前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算するするステップとを実行させて、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理プログラムは、コンピュータに、第２の偶数倍音付加ステップとして、前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算するステップと、前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算するステップと、前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算するステップと、前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算するステップとを実行させて、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する。

上記のデジタル音声処理プログラムは、コンピュータに、前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算するステップと、前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算するステップと、前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算するステップとを含む、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加ステップを実行させる。

本発明のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、及びデジタル音声処理プログラムによれば、サンプル値が上昇していく波形部分とサンプル値が下降していく波形部分との双方の波形を補正して、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を付加することができる．

一実施形態のデジタル音声処理装置を示すブロック図である。 一実施形態のデジタル音声処理装置に入力されるデジタル音声信号の一例を示す波形図である。 極大サンプル・極小サンプル間のサンプル間隔ごとに設定されている係数を示す係数テーブルの例を示す図である。 サンプル間隔が３ｆｓであるときの第１の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 サンプル間隔が３ｆｓであるときの第２の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 サンプル間隔が６ｆｓであるときの第１の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 サンプル間隔が６ｆｓであるときの第２の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 サンプル間隔が２ｆｓであるときの第１の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 サンプル間隔が２ｆｓであるときの第２の偶数倍音付加処理及び奇数倍音付加処理を示す波形図である。 一実施形態のデジタル音声処理装置で実行される処理、一実施形態のデジタル音声処理方法、一実施形態のデジタル音声処理プログラムがコンピュータに実行させる処理を示すフローチャートである。 デジタル音声信号の補正によって逆転現象が発生する、サンプル間隔が３ｆｓの波形の一例を示す波形図である。 図１１Ａに示すサンプル間隔が３ｆｓの波形の補正によって逆転現象が発生した状態を示す波形図である。 デジタル音声信号の補正によって逆転現象が発生する、サンプル間隔が４ｆｓの波形の一例を示す波形図である。 図１２Ａに示すサンプル間隔が４ｆｓの波形の補正によって逆転現象が発生した状態を示す波形図である。 サンプル間隔が３ｆｓの波形の場合に逆転現象を回避する処理の第１の例を示すフローチャートである。 サンプル間隔が３ｆｓの波形の場合に逆転現象を回避する処理の第２の例を示すフローチャートである。 図１３または図１４に示す処理によって逆転現象を回避した状態の第１の例を示す波形図である。 図１３または図１４に示す処理によって逆転現象を回避した状態の第２の例を示す波形図である。 サンプル間隔が４ｆｓ以上の波形の場合に逆転現象を回避する処理を示すフローチャートである。 図１６に示す処理によって逆転現象を回避した状態の第１の例を示す波形図である。 図１６に示す処理によって逆転現象を回避した状態の第２の例を示す波形図である。 一実施形態のデジタル音声処理プログラムを実行するマイクロコンピュータの構成例を示すブロック図である。

以下、一実施形態のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、及びデジタル音声処理プログラムについて、添付図面を参照して説明する。

図１において、一実施形態のデジタル音声処理装置１００は、極大サンプル検出部１１、極小サンプル検出部１２、波形傾斜判定部１３、カウンタ１４、係数選択部１５、係数テーブル保持部１６、高調波成分付加部１７を備える。高調波成分付加部１７は、偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２を有する。デジタル音声処理装置１００は、回路を含むハードウェアによって構成されていてもよいし、ソフトウェアによって構成されていてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとが混在していてもよい。デジタル音声処理装置１００は、集積回路によって構成されていてもよい。

極大サンプル検出部１１及び極小サンプル検出部１２には、所定の量子化ビット数及び所定のサンプリング周波数のデジタル音声信号が入力される。極大サンプル検出部１１は、入力されたデジタル音声信号における隣接するサンプルの大小関係を判定することによって、極大値を有する極大サンプルを検出する。極小サンプル検出部１２は同様にして極小値を有する極小サンプルを検出する。極大サンプル及び極小サンプルは、波形傾斜判定部１３及びカウンタ１４に供給される。

波形傾斜判定部１３は、極大サンプルと極小サンプルとが入力される順に基づき、サンプル値が上昇していく波形部分であるかサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定する。波形傾斜判定部１３は、極小サンプルの次に極大サンプルが入力されれば、極小サンプルと極大サンプルとの間の波形部分はサンプル値が上昇していく波形部分であると判定する。波形傾斜判定部１３は、極大サンプルの次に極小サンプルが入力されれば、極大サンプルと極小サンプルとの間の波形部分はサンプル値が下降していく波形部分であると判定する。波形傾斜判定部１３による判定結果は、高調波成分付加部１７に供給される。

カウンタ１４は、極小サンプルと極大サンプルとのサンプル間隔を検出する。図２は、デジタル音声処理装置１００に入力されるデジタル音声信号の波形の一例を示している。図２において、サンプルＳ０は極小サンプルであり、サンプルＳ３は極大サンプルである。図２に示す極小サンプルＳ０と極大サンプルＳ３との間のサンプル間隔は３である。隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間隔をｆｓと表記すると、図２に示す極小サンプルＳ０と極大サンプルＳ３との間隔は３ｆｓとなる。

なお、極小サンプルと極大サンプルとのサンプル間隔とは、サンプル値が上昇していく波形部分の極小サンプルと極大サンプルとのサンプル間隔と、サンプル値が下降していく波形部分の極大サンプルと極小サンプルとのサンプル間隔との双方を含む。

カウンタ１４が検出したサンプル間隔は、係数選択部１５に供給される。係数選択部１５には、ユーザが設定した係数選択信号が入力される。係数テーブル保持部１６には、図３に示すような係数テーブルが保持されている。係数テーブルは、サンプル間隔及び係数選択信号に応じて、後述するサンプルに加算またはサンプルから減算する補正値を生成する際に用いられる係数を示している。

図３において、サンプル間隔として２サンプルから８サンプルまで、係数選択信号“００”，“０１”，“１０”，“１１”に対応させて、１／２～１／１２８の係数が設定されている。図３に示す各係数は一例であり、図３に示す係数に限定されるものではない。最大のサンプル間隔は８サンプルに限定されない。係数選択信号“００”，“０１”，“１０”，“１１”は、補正値のレベルを選択するレベル選択信号として機能する。

係数選択信号“００”が設定されれば、デジタル音声信号を補正する程度が最大となり、係数選択信号“１１”が設定されれば、デジタル音声信号を補正する程度が最小となる。なお、係数選択信号によって係数を選択することよって補正値を調整することは必須ではないが、調整可能とすることが好ましい。係数選択信号によって係数を選択しないようにする場合には、係数テーブルには係数選択信号“００”，“０１”，“１０”，“１１”のうちのいずれか１つの係数が設定されていればよい。

図３に示す係数は、偶数倍音付加部１７１がデジタル音声信号に偶数倍音を付加する際に用いる偶数倍音用係数であり、奇数倍音付加部１７２がデジタル音声信号に奇数倍音を付加する際に用いる奇数倍音用係数である。偶数倍音用係数と奇数倍音用係数とは同じ係数である場合があり、異なる係数である場合がある。

図１に戻り、係数選択部１５は、カウンタ１４から供給されたサンプル間隔及び係数選択信号に基づいて、係数テーブルより、偶数倍音付加部１７１で用いられる偶数倍音用係数と奇数倍音付加部１７２で用いられる奇数倍音用係数とを読み出して、それぞれ偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２に供給する。

ここで、図４～図９を用いて、偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２の具体的な動作を説明する。図４において、実線または破線の丸はサンプルを示しており、破線で示すサンプルは補正前のサンプル、実線で示すサンプルは補正後のサンプルである。極小サンプルＳ０と極大サンプルＳ３とのサンプル間隔、極大サンプルＳ３と極小サンプルＳ６とのサンプル間隔はいずれも３ｆｓである。係数選択信号は“００”に設定されているとする。

偶数倍音付加部１７１は、極小サンプルＳ０の１つ後のサンプルＳ１に、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ１は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ１’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、極大サンプルＳ３の１つ前のサンプルＳ２より、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ２は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ２’に補正される。

サンプルＳ１に加算される補正値Vaddは極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値の１／２であり、サンプルＳ２より減算される補正値VsubはサンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値の１／２である。

さらに、偶数倍音付加部１７１は、極大サンプルＳ３の１つ後のサンプルＳ４に、極大サンプルＳ３とサンプルＳ４との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ４は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ４’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、極小サンプルＳ６の１つ前のサンプルＳ５より、サンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ５は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ５’に補正される。

サンプルＳ４に加算される補正値Vaddは極大サンプルＳ３とサンプルＳ４との差分値の１／２であり、サンプルＳ５より減算される補正値VsubはサンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値の１／２である。

奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ０より、極小サンプルＳ０と１つ前のサンプルＳ９９との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ０は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ０’に補正される。極小サンプルＳ０と極小サンプルＳ０より前側に隣接する極大サンプルとのサンプル間隔が３ｆｓであるとすれば、極小サンプルＳ０より減算される補正値VsubはサンプルＳ９９と極小サンプルＳ０との差分値の１／２である。

加えて、奇数倍音付加部１７２は、極大サンプルＳ３に、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。極大サンプルＳ３は補正値Vaddの加算によって極大サンプルＳ３’に補正される。極大サンプルＳ３に加算される補正値VaddはサンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値の１／２である。

さらに、奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ６より、極小サンプルＳ６と１つ前のサンプルＳ５との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ６は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ６’に補正される。極小サンプルＳ６より減算される補正値Vsubは極小サンプルＳ６とサンプルＳ５との差分値の１／２である。

高調波成分付加部１７が以上のようにしてデジタル音声信号の補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算することにより、一点鎖線で示す波形が実線で示す波形へと補正される。偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２は、サンプルＳ７以降も同様にデジタル音声信号を補正する。これによって、デジタル音声信号には偶数倍音及び奇数倍音を含む高調波成分が付加される。

高調波成分付加部１７は、図５に示すように補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算してデジタル音声信号を補正してもよい。同様に、係数選択信号は“００”に設定されているとする。

偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１より、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ１は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ１’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ２に、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ２は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ２’に補正される。

サンプルＳ１より減算される補正値Vsubは極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値の１／２であり、サンプルＳ２に加算される補正値VaddはサンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値の１／２である。

さらに、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ４より、極大サンプルＳ３とサンプルＳ４との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ４は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ４’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ５に、サンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ５は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ５’に補正される。

サンプルＳ４より減算される補正値Vsubは極大サンプルＳ３とサンプルＳ４との差分値の１／２であり、サンプルＳ５に加算される補正値VaddはサンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値の１／２である。

奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ０より、サンプルＳ９９と極小サンプルＳ０との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ０は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ０’に補正される。極小サンプルＳ０と極小サンプルＳ０より前側に隣接する極大サンプルとのサンプル間隔が３ｆｓであるとすれば、極小サンプルＳ０より減算される補正値Vsubは極小サンプルＳ０とサンプルＳ９９との差分値の１／２である。

加えて、奇数倍音付加部１７２は、極大サンプルＳ３に、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。極大サンプルＳ３は補正値Vaddの加算によって極大サンプルＳ３’に補正される。極大サンプルＳ３に加算される補正値VaddはサンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値の１／２である。

さらに、奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ６より、サンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ６は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ６’に補正される。極小サンプルＳ６より減算される補正値VsubはサンプルＳ５と極小サンプルＳ６との差分値の１／２である。

高調波成分付加部１７が以上のようにしてデジタル音声信号の補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算することにより、一点鎖線で示す波形が実線で示す波形へと補正される。偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２は、サンプルＳ７以降も同様にデジタル音声信号を補正する。これによって、デジタル音声信号には偶数倍音及び奇数倍音を含む高調波成分が付加される。

デジタル音声処理装置１００は、図４または図５に示すようにサンプル値が上昇していく波形部分とサンプル値が下降していく波形部分との双方の波形を補正することによって、デジタル音声信号に偶数倍音と奇数倍音との双方を含む高調波成分を付加することができる。

偶数倍音付加部１７１は、極小サンプルと極大サンプルとのサンプル間隔が３ｆｓ～８ｆｓのいずれであっても、極小サンプルより１つ前のサンプル及び１つ後のサンプルと、極大サンプルより１つ前のサンプル及び１つ後のサンプルのみを補正対象のサンプルとしてもよい。

偶数倍音付加部１７１は、極小サンプルと極大サンプルとのサンプル間隔が例えば６ｆｓ～８ｆｓであるとき、極小サンプルより２つ前のサンプル及び２つ後のサンプルと、極大サンプルより２つ前のサンプル及び２つ後のサンプルを補正対象のサンプルに加えてもよい。

図６を用いて、偶数倍音付加部１７１が、極小サンプルの前後の２サンプルずつ、及び極大サンプルの前後の２サンプルずつの合計４サンプルを補正対象のサンプルとする場合の動作を説明する。図６は、図４に示す偶数倍音の付加方法を４サンプルに拡張した付加方法に相当する。図６においては、極小サンプルＳ０から次の極小サンプルＳ１２までの範囲のサンプルに対してのみ補正値及び補正後のサンプルを示している。

偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１に、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算し、サンプルＳ２に、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ１及びＳ２は補正値Vaddの加算によってそれぞれサンプルＳ１’及びＳ２’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ４より、サンプルＳ４とサンプルＳ５との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算し、サンプルＳ５より、サンプルＳ５と極大サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ４及びＳ５は補正値Vsubの減算によってそれぞれサンプルＳ４’及びＳ５’に補正される。

さらに、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ７に、極大サンプルＳ６とサンプルＳ７との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算し、サンプルＳ８に、サンプルＳ７とサンプルＳ８との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ７及びＳ８は補正値Vaddの加算によってそれぞれサンプルＳ７’及びＳ８’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１０より、サンプルＳ１０とサンプルＳ１１との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算し、サンプルＳ１１より、サンプルＳ１１と極小サンプルＳ１２との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ１０及びＳ１１は補正値Vsubの減算によってそれぞれサンプルＳ１０’及びＳ１１’に補正される。

奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ０より、サンプルＳ９９と極小サンプルＳ０との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ０は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ０’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極大サンプルＳ６に、サンプルＳ５と極大サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。極大サンプルＳ６は補正値Vaddの加算によって極大サンプルＳ６’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ１２より、サンプルＳ１１と極小サンプルＳ１２との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ１２は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ１２’に補正される。

高調波成分付加部１７が以上のようにしてデジタル音声信号の補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算することにより、一点鎖線で示す波形が実線で示す波形へと補正される。

高調波成分付加部１７は、図７に示すように補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算してデジタル音声信号を補正してもよい。図７は、図５に示す偶数倍音の付加方法を４サンプルに拡張した付加方法に相当する。

偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１より、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算し、サンプルＳ２より、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ１及びＳ２は補正値Vsubの減算によってそれぞれサンプルＳ１’及びＳ２’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ４に、サンプルＳ４とサンプルＳ５との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算し、サンプルＳ５に、サンプルＳ５と極大サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ４及びＳ５は補正値Vaddの加算によってそれぞれサンプルＳ４’及びＳ５’に補正される。

さらに、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ７より、極大サンプルＳ６とサンプルＳ７との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算し、サンプルＳ８より、サンプルＳ７とサンプルＳ８との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１０に、サンプルＳ１０とサンプルＳ１１との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算し、サンプルＳ１１に、サンプルＳ１１と極小サンプルＳ１２との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ７及びＳ８は補正値Vsubの減算によってそれぞれサンプルＳ７’及びＳ８’に補正される。サンプルＳ１０及びＳ１１は補正値Vaddの加算によってそれぞれサンプルＳ１０’及びＳ１１’に補正される。

奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ０より、サンプルＳ９９と極小サンプルＳ０との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ０は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ０’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極大サンプルＳ６に、サンプルＳ５と極大サンプルＳ６との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。極大サンプルＳ６は補正値Vaddの加算によって極大サンプルＳ６’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ１２より、サンプルＳ１１と極小サンプルＳ１２との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ１２は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ１２’に補正される。

高調波成分付加部１７が以上のようにしてデジタル音声信号の補正対象のサンプルに対して補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算することにより、一点鎖線で示す波形が実線で示す波形へと補正される。

偶数倍音付加部１７１は、極小サンプルの前後の３サンプル以上を補正対象のサンプルとして補正値Vaddを加算または補正値Vsubを減算してもよい。補正対象のサンプルをいくつにするかは設計的な事項である。サンプル間隔が増えるほど、補正対象のサンプルを増やしてもよい。

ところで、サンプル間隔が２ｆｓであるときには、極小サンプルと極大サンプルとの間の中間サンプルは、補正値Vaddが加算される対象とサンプルかつ補正値Vsubが減算される対象のサンプルとなってしまう。そこで、偶数倍音付加部１７１は、サンプル間隔が２ｆｓであるとき、図８または図９のようにデジタル音声信号を補正するのがよい。

図８は図４に示す偶数倍音の付加方法に対応する。図８において、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１より、サンプルＳ１と極大サンプルＳ２との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ１は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ１’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ３に、極大サンプルＳ２とサンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ３は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ３’に補正される。

奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ０より、サンプルＳ９９と極小サンプルＳ０との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ０は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ０’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極大サンプルＳ２に、サンプルＳ１と極大サンプルＳ２との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。極大サンプルＳ２は補正値Vaddの加算によって極大サンプルＳ２’に補正される。奇数倍音付加部１７２は、極小サンプルＳ４より、サンプルＳ３と極小サンプルＳ４との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。極小サンプルＳ４は補正値Vsubの減算によって極小サンプルＳ４’に補正される。

図９は図５に示す偶数倍音の付加方法に対応する。図９において、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ１に、サンプルＳ１と極大サンプルＳ２との差分値に係数を乗じた補正値Vaddを加算する。サンプルＳ１は補正値Vaddの加算によってサンプルＳ１’に補正される。また、偶数倍音付加部１７１は、サンプルＳ３より、極大サンプルＳ２とサンプルＳ３との差分値に係数を乗じた補正値Vsubを減算する。サンプルＳ３は補正値Vsubの減算によってサンプルＳ３’に補正される。奇数倍音付加部１７２の動作は図８と同様である。

デジタル音声処理装置１００が、サンプル間隔が３ｆｓ以上のデジタル音声信号を処理する動作をまとめると、次のとおりである。デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとする。図４及び図５においては、極小サンプルＳ０が第１の極小サンプル、極大サンプルＳ３が第１の極大サンプル、極小サンプルＳ６が第２の極小サンプルである。図６及び図７においては、極小サンプルＳ０が第１の極小サンプル、極大サンプルＳ６が第１の極大サンプル、極小サンプルＳ１２が第２の極小サンプルである。

偶数倍音付加部１７１は、第１の偶数倍音付加処理と第２の偶数倍音付加処理とのいずれか一方を実行する。

第１の偶数倍音付加処理は次のとおりである。偶数倍音付加部１７１は、第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、第１の極小サンプルと第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算する。第１の偶数倍音用係数は、係数選択部１５によって第１の極小サンプルと第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択される。偶数倍音付加部１７１は、第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、第２の隣接サンプルと第１の極大サンプルとの第２の差分値に第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算する。

偶数倍音付加部１７１は、第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、第１の極大サンプルと第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算する。第２の偶数倍音用係数は、係数選択部１５によって第１の極大サンプルと第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択される。第２の偶数倍音用係数は、第１の偶数倍音用係数と同じ係数の場合もあるし、異なる係数の場合もある。偶数倍音付加部１７１は、第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、第４の隣接サンプルと第２の極小サンプルとの第４の差分値に第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算する。

第２の偶数倍音付加処理は次のとおりである。偶数倍音付加部１７１は、第１の隣接サンプルより第１の補正値を減算し、第２の隣接サンプルに第２の補正値を加算する。偶数倍音付加部１７１は、第３の隣接サンプルより第３の補正値を減算し、第４の隣接サンプルに第４の補正値を加算する。

奇数倍音付加部１７２は、次の奇数倍音付加処理を実行する。奇数倍音付加部１７２は、第１の極小サンプルより、第１の極小サンプルと第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算する。第１の奇数倍音用係数は、係数選択部１５によって第１の極小サンプルと第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択される。

奇数倍音付加部１７２は、第１の極大サンプルに、第２の差分値に第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算する。第２の奇数倍音用係数は、係数選択部１５によって第１のサンプル間隔に応じて選択される。第２の奇数倍音用係数は、第１の偶数倍音用係数と同じである。奇数倍音付加部１７２は、第２の極小サンプルより、第４の差分値に第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算する。第３の奇数倍音用係数は、係数選択部１５によって第２のサンプル間隔に応じて選択される。第３の奇数倍音用係数は、第２の偶数倍音用係数と同じである。

以上のようにして、偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２を有する高調波成分付加部１７は、入力されたデジタル音声信号に偶数倍音及び奇数倍音を含む高調成分を付加して出力する。

図１０に示すフローチャートを用いて、デジタル音声処理装置１００で実行される処理であるデジタル音声処理方法を説明する。図１０において、デジタル音声処理装置１００にデジタル音声信号が入力されて処理が開始されると、極大サンプル検出部１１及び極小サンプル検出部１２は、ステップＳ０１にて、極大サンプル及び極小サンプルを検出する。波形傾斜判定部１３は、ステップＳ０２にて、デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定する。

ステップＳ０２と並行して、カウンタ１４は、ステップＳ０３にて、時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントする。係数選択部は、ステップＳ０４にて、カウンタ１４がカウントしたサンプル間隔に応じて偶数倍音用係数と奇数倍音用係数とを選択する。

偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２は、ステップＳ０５にて、偶数倍音用補正値である補正値Vadd及びVsubを算出し、奇数倍音用補正値である補正値Vadd及びVsubを算出する。偶数倍音付加部１７１及び奇数倍音付加部１７２は、ステップＳ０６にて、デジタル音声信号に偶数倍音用補正値及び奇数倍音用補正値を加減算して、デジタル音声信号の波形を補正する。

デジタル音声処理装置１００は、ステップＳ０７にて、デジタル音声信号の入力が終了したか否かを判定する。デジタル音声信号の入力が終了していなければ（NO）、デジタル音声処理装置１００はステップＳ０１～Ｓ０７の処理を繰り返す。デジタル音声信号の入力が終了していれば（YES）、デジタル音声処理装置１００は処理を終了させる。

ところで、サンプル間隔が３ｆｓである図４に示す第１の偶数倍音付加処理においては、互いに隣接するサンプルＳ１及びＳ２のうち、サンプルＳ１に補正値Vaddを加算し、かつサンプルＳ２より補正値Vsubを減算する。従って、補正値Vaddの大きさと補正値Vsubの大きさとの関係によっては、サンプルＳ１’とサンプルＳ２’との大小関係が逆転する逆転現象が発生し得る。同様に、図５に示す第２の偶数倍音付加処理においては、サンプルＳ４’とサンプルＳ５’との大小関係が逆転する逆転現象が発生し得る。

図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて、第１の偶数倍音付加処理を例にして、サンプルＳ１’とサンプルＳ２’との大小関係が逆転する場合を説明する。図１１Ａにおいて、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値をΔ０１、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値をΔ１２、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値をΔ２３とする。差分値Δ２３は差分値Δ０１及びΔ１２より格段に大きい。

このような場合、図１１Ｂに示すように、サンプルＳ１に加算される補正値VaddよりサンプルＳ２より減算される補正値Vsubが格段に大きくなる。図１１Ｂは係数を１／２とした場合を示す。よって、サンプルＳ１からサンプルＳ２へとサンプル値が上昇する波形が、サンプルＳ１’からサンプルＳ２’へとサンプル値が下降する波形となってしまう。このようなサンプルＳ１’とサンプルＳ２’のサンプル値の逆転現象は、補正前の本来の波形を損ねてしまうので、逆転現象の発生を回避することが望ましい。

サンプル間隔が４ｆｓ以上である場合にも、逆転現象が発生し得る。図１２Ａにおいて、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値をΔ０１、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値をΔ１２、サンプルＳ２とサンプルＳ３との差分値をΔ２３、サンプルＳ３と極大サンプルＳ４との差分値をΔ３４とする。差分値Δ０１は差分値Δ１２より格段に大きく、差分値Δ３４は差分値Δ２３より格段に大きい。

このような場合、図１２Ｂに示すように、サンプルＳ１に加算される補正値Vaddが差分値Δ１２より大きく、サンプルＳ１’のサンプル値がサンプルＳ２のサンプル値より大きくなる逆転現象が発生し得る。また、サンプルＳ３より減算される補正値Vsubが差分値Δ２３より大きく、サンプルＳ３’のサンプル値がサンプルＳ２のサンプル値より小さくなる逆転現象が発生し得る。図１２Ｂは係数を１／２とした場合を示す。

サンプル間隔が４ｆｓ以上である場合において、補正値Vaddが加算された補正サンプルのサンプル値が次のサンプルのサンプル値より大きくなる逆転現象の発生を回避することが望ましい。また、補正値Vsubが減算された補正サンプルのサンプル値が１サンプル前のサンプルのサンプル値より小さくなる逆転現象の発生を回避することが望ましい。

そこで、偶数倍音付加部１７１は、サンプル間隔が３ｆｓで第１の隣接サンプルと第２の隣接サンプルとが隣接するとき、次のようにして第１の偶数倍音付加処理を実行するのがよい。偶数倍音付加部１７１は、第１の隣接サンプルに第１の補正値を加算した第１の補正サンプルと、第２の隣接サンプルより第２の補正値を減算した第２の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、第１の補正値及び第２の補正値を制限する。

また、偶数倍音付加部１７１は、次のようにして第２の偶数倍音付加処理を実行するのがよい。偶数倍音付加部１７１は、第３の隣接サンプルより第３の補正値を減算した第３の補正サンプルと、第４の隣接サンプルに第４の補正値を加算した第４の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、第３の補正値及び第４の補正値を制限する。

具体的には、デジタル音声処理装置１００は、サンプル間隔が３ｆｓである場合の逆転現象の発生を回避するため、図１３に示す処理を含むように、図１０のステップＳ０５及びＳ０６を実行させるのがよい。図１３はサンプル間隔が３ｆｓの波形の場合に逆転現象を回避する処理の第１の例であり、第１の偶数倍音付加処理を例としている。第２の偶数倍音付加処理において逆転現象の発生を回避する場合の処理も同様である。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ５０１にて、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値Δ０１、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値Δ１２、サンプルＳ２と極大サンプルＳ３との差分値Δ２３を算出する。偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ５０２にて、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを算出し、ステップＳ５０３にて、補正値Vadd及びVsubを算出する。ステップＳ５０２とステップＳ５０３との順は逆でもよい。第１の例として、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを差分値Δ１２の１／２とする。最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを差分値Δ１２の１／２未満の値としてもよい。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０１にて、補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えているか否かを判定する。補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えていなければ（NO）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０２にて、補正値Vaddを選択して、処理をステップＳ６０４に移行させる。補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えていれば（YES）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０３にて、最大補正値Vaddmaxを選択して、処理をステップＳ６０４に移行させる。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０４にて、補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えているか否かを判定する。補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えていなければ（NO）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０５にて、補正値Vsubを選択して、処理をステップＳ６０７に移行させる。補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えていれば（YES）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０６にて、最大補正値Vsubmaxを選択して、処理をステップＳ６０７に移行させる。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６０７にて、サンプルＳ１に補正値Vaddまたは最大補正値Vaddmaxを加算し、サンプルＳ２より補正値Vsubまたは最大補正値Vsubmaxを減算する。

このようにすると、補正値Vadd及びVsubはサンプルＳ１とサンプルＳ２との中央値を超えないので、逆転現象の発生が回避される。

第２の例として、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを、差分値Δ１２を差分値Δ０１と差分値Δ２３との比で分割した値に設定してもよい。最大補正値Vaddmaxは、（Δ０１×Δ１２）／（Δ０１＋Δ２３）で計算され、最大補正値Vsubmaxは、（Δ２３×Δ１２）／（Δ０１＋Δ２３）で計算される。このようにすると、補正値Vadd及びVsubは差分値Δ１２を差分値Δ０１と差分値Δ２３との比で分割した値を超えないので、逆転現象の発生が回避される。

図１３においては、例えば、補正値Vaddが小さく、補正値Vsubが大きい場合には、補正値Vaddと補正値Vsubとの加算値が差分値Δ１２を超えないことがある。この場合、実際には逆転現象は発生しない。実際に逆転現象が発生するか否かにかかわらず、補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えていれば、補正値Vaddは最大補正値Vaddmaxに制限され、補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えていれば、補正値Vsubは最大補正値Vsubmaxに制限される。

デジタル音声処理装置１００は、サンプル間隔が３ｆｓである場合の逆転現象の発生を回避するため、図１３に示す処理の代わりに図１４に示す処理を含むように、図１０のステップＳ０５及びＳ０６を実行させてもよい。図１４はサンプル間隔が３ｆｓの波形の場合に逆転現象を回避する処理の第２の例であり、第１の偶数倍音付加処理を例としている。第２の偶数倍音付加処理において逆転現象の発生を回避する場合の処理も同様である。

図１４におけるステップＳ５０１～Ｓ５０３は図１３のステップＳ５０１～Ｓ５０３と同じである。図１４においても、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxは差分値Δ１２の１／２であってもよいし、差分値Δ１２を差分値Δ０１と差分値Δ２３との比で分割した値であってもよい。

図１４において、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６１１にて、補正値Vaddと補正値Vsubとの加算値が差分値Δ１２を超えるか否かを判定する。加算値が差分値Δ１２を超えるということは、逆転現象が発生するということである。加算値が差分値Δ１２を超えなければ（NO）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６１２にて、補正値Vadd及びVsubを選択する。続けて、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６１４にて、サンプルＳ１に補正値Vaddを加算し、サンプルＳ２より補正値Vsubを減算する。

ステップＳ６１１にて加算値が差分値Δ１２を超えれば（YES）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６１３にて、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを選択する。続けて、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６１５にて、サンプルＳ１に最大補正値Vaddmaxを加算し、サンプルＳ２より最大補正値Vsubmaxを減算する。

図１４においては、補正値Vaddと補正値Vsubとの加算値が差分値Δ１２を超えて実際に逆転現象が発生する場合に、補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxに制限され、補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxに制限される。

図１５Ａは、図１３または図１４に示す処理によって、逆転現象の発生を回避している場合を示している。図１５Ａに示す補正前の波形は図１１Ａの波形と同じである。図１５Ａは、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを差分値Δ１２の１／２とした場合を示す。この場合、サンプルＳ１’及びＳ２’は同じ値であり、波形は平坦となる。図１５Ｂは、最大補正値Vaddmax及びVsubmaxを差分値Δ１２の１／２未満の値とした場合を示す。この場合、サンプルＳ１’はサンプルＳ２’より小さい値であるので、傾斜した波形が維持される。

以上のように、偶数倍音付加部１７１は、第１のサンプル間隔が３ｆｓで第１の隣接サンプルと第２の隣接サンプルとが隣接して、第１の偶数倍音付加処理を実行するときには、次のようにして逆転現象の発生を回避すればよい。偶数倍音付加部１７１は、第１の隣接サンプルに第１の補正値を加算した第１の補正サンプルと、第２の隣接サンプルより第２の補正値を減算した第２の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、第１の補正値及び第２の補正値を制限する。

偶数倍音付加部１７１は、第２のサンプル間隔が３ｆｓで第３の隣接サンプルと第４の隣接サンプルとが隣接して、第２の偶数倍音付加処理を実行するときには、次のようにして逆転現象の発生を回避すればよい。偶数倍音付加部１７１は、第３の隣接サンプルより第３の補正値を減算した第３の補正サンプルと、第４の隣接サンプルに第４の補正値を加算した第４の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、第３の補正値及び第４の補正値を制限する。

デジタル音声処理装置１００は、サンプル間隔が４ｆｓ以上である場合の逆転現象の発生を回避するため、図１６に示す処理を含むように、図１０のステップＳ０５及びＳ０６を実行させるのがよい。図１６は、偶数倍音付加部１７１が、極小サンプルを挟む２つのサンプルと極大サンプルを挟む２つのサンプルに対してのみ、補正値Vaddを加算するか補正値Vsubを減算する場合を示す。図１６は第１の偶数倍音付加処理を例としている。第２の偶数倍音付加処理において逆転現象の発生を回避する場合の処理も同様である。

極大サンプルをＳｎ、極大サンプルＳｎの１つ前のサンプルをＳ（ｎ－１）、２つ前のサンプルをＳ（ｎ－２）とする。サンプルをＳ（ｎ－２）とサンプルＳ（ｎ－１）との差分値をΔ（ｎ－２，ｎ－１）、サンプルＳ（ｎ－１）と極大サンプルＳｎとの差分値をΔ（ｎ－１，ｎ）とする。

図１６において、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ５１１にて、極小サンプルＳ０とサンプルＳ１との差分値Δ０１、サンプルＳ１とサンプルＳ２との差分値Δ１２、サンプルＳ（ｎ－２）とサンプルＳ（ｎ－１）との差分値Δ（ｎ－２，ｎ－１）、サンプルＳ（ｎ－１）と極大サンプルＳｎとの差分値Δ（ｎ－１，ｎ）を算出する。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ５１２にて、差分値Δ１２を最大補正値Vaddmaxに設定し、差分値Δ（ｎ－２，ｎ－１）を最大補正値Vsubmaxに設定する。偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ５１３にて、補正値Vadd及びVsubを算出する。ステップＳ５１２とステップＳ５１３との順は逆でもよい。差分値Δ１２に１未満の値を乗じて差分値Δ１２より小さな値を最大補正値Vaddmaxに設定し、差分値Δ（ｎ－２，ｎ－１）に１未満の値を乗じて差分値Δ（ｎ－２，ｎ－１）より小さな値を最大補正値Vsubmaxに設定してもよい。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２１にて、補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えているか否かを判定する。補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えていなければ（NO）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２２にて、補正値Vaddを選択して、処理をステップＳ６２４に移行させる。補正値Vaddが最大補正値Vaddmaxを超えていれば（YES）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２３にて、最大補正値Vaddmaxを選択して、処理をステップＳ６２４に移行させる。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２４にて、補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えているか否かを判定する。補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えていなければ（NO）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２５にて、補正値Vsubを選択して、処理をステップＳ６２７に移行させる。補正値Vsubが最大補正値Vsubmaxを超えていれば（YES）、偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２６にて、最大補正値Vsubmaxを選択して、処理をステップＳ６２７に移行させる。

偶数倍音付加部１７１は、ステップＳ６２７にて、サンプルＳ１に補正値Vaddまたは最大補正値Vaddmaxを加算し、サンプルＳ２より補正値Vsubまたは最大補正値Vsubmaxを減算する。

図１６に示す処理によって、図１７Ａまたは図１７Ｂに示すように、サンプルＳ１’のサンプル値がサンプルＳ２のサンプル値より大きくなる逆転現象の発生が回避される。また、サンプルＳ３’のサンプル値がサンプルＳ２のサンプル値より小さくなる逆転現象の発生が回避される。図１７Ａ及び図１７Ｂは、サンプル間隔が４ｆｓである場合を示す。

図１７Ａは、差分値Δ１２を最大補正値Vaddmaxに設定し、差分値Δ２３を最大補正値Vsubmaxに設定した場合を示す。この場合、サンプルＳ１’、サンプルＳ２、及びサンプルＳ３’は同じ値であり、波形は平坦となる。図１７Ｂは、差分値Δ１２より小さな値を最大補正値Vaddmaxに設定し、差分値Δ２３より小さな値を最大補正値Vsubmaxに設定した場合を示す。この場合、サンプルＳ１’はサンプルＳ２より小さい値であり、サンプルＳ３’はサンプルＳ２より大きな値であるので、傾斜した波形が維持される。

以上のように、偶数倍音付加部１７１は、第１のサンプル間隔が４ｆｓ以上で第１の偶数倍音付加処理を実行するときには、次のようにして逆転現象の発生を回避すればよい。偶数倍音付加部１７１は、第１の補正サンプルのサンプル値が第１の隣接サンプルに続く次のサンプルのサンプル値より大きくならないように、第１の補正値を制限する。また、偶数倍音付加部１７１は、第２の補正サンプルのサンプル値が第２の隣接サンプルより１サンプル前のサンプルのサンプル値より小さくならないように、第２の補正値を制限する。

偶数倍音付加部１７１は、第２のサンプル間隔が４ｆｓ以上で第２の偶数倍音付加処理を実行するときには、次のようにして逆転現象の発生を回避すればよい。偶数倍音付加部１７１は、第３の補正サンプルのサンプル値が第３の隣接サンプルに続く次のサンプルのサンプル値より小さくならないように、第３の補正値を制限する。また、偶数倍音付加部１７１は、第４の補正サンプルのサンプル値が第４の隣接サンプルより１サンプル前のサンプルのサンプル値より大きくならないように、第４の補正値を制限する。

偶数倍音付加部１７１が、図６または図７に示すように、極小サンプルを挟む２つずつの４つサンプルと極大サンプルを挟む２つずつの４つサンプルに補正値Vaddを加算するか補正値Vsubを減算する場合には、偶数倍音付加部１７１は、次のようにして逆転現象の発生を回避してもよい。

図６において、偶数倍音付加部１７１は、補正サンプルＳ１’のサンプル値が次の補正サンプルＳ２’のサンプル値より大きくならないように第１の補正値を制限する。偶数倍音付加部１７１は、補正サンプルＳ５’のサンプル値が１サンプル前の補正サンプルＳ４’のサンプル値より小さくならないように、第２の補正値を制限する。図７において、偶数倍音付加部１７１は、補正サンプルＳ７’のサンプル値が次の補正サンプルＳ８’のサンプル値より小さくならないように、第３の補正値を制限する。偶数倍音付加部１７１は、偶数倍音付加部１７１は、補正サンプルＳ１１’のサンプル値が１サンプル前の補正サンプルＳ１０’のサンプル値より大きくならないように第４の補正値を制限する。

偶数倍音付加部１７１は、補正対象のサンプルをさらに増やした場合には、同様に、各補正対象のサンプルに隣接する補正サンプルのサンプル値より大きくなったり、小さくなったりしないように、補正値を制限すればよい。

図１に示すデジタル音声処理装置１００は、マイクロコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）がデジタル音声処理プログラムを実行することによって実現することができる。図１８において、ＣＰＵ５０と、メインメモリ５５と、記憶媒体６０とがバスによって接続されている。記憶媒体６０は、ハードディスクドライブ、光ディスク、半導体メモリ等の任意の非一時的な記憶媒体である。記憶媒体６０には、デジタル音声処理プログラムが記憶されている。デジタル音声処理プログラムは、外部のサーバからインターネット等の通信回線を介して送信されて記憶媒体６０に記憶されてもよい。

ＣＰＵ５０は、記憶媒体６０に記憶されているデジタル音声処理プログラムをメインメモリ５５にロードする。ＣＰＵ５０は、メインメモリ５５にロードされたデジタル音声処理プログラムに記述されている各命令を実行することによって、図１０に示す処理を実行させる。ＣＰＵ５０は、上述した第１の偶数倍音付加処理に相当する第１の偶数倍音付加ステップと第２の偶数倍音付加処理に相当する第２の偶数倍音付加ステップとのいずれか一方と、上述した奇数倍音付加処理に相当する奇数倍音付加ステップを実行させる。

ＣＰＵ５０は、サンプル間隔が３ｆｓであるときに、図１３または図１４に示す処理に相当する、逆転現象の発生を回避するように、第１の補正値及び第２の補正値を制限するステップ、または、第３の補正値及び第４の補正値を制限するステップを設けることが好ましい。ＣＰＵ５０は、サンプル間隔が４ｆｓ以上であるときに、図１６に示す処理に相当する、第１の補正値及び第２の補正値を制限するステップ、または、第３の補正値及び第４の補正値を制限するステップを設けることが好ましい。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形可能である。

１１ 極大サンプル検出部
１２ 極小サンプル検出部
１３ 波形傾斜判定部
１４ カウンタ
１５ 係数選択部
１６ 係数テーブル保持部
１７ 高調波成分付加部
５０ 中央処理装置（ＣＰＵ）
５５ メインメモリ
６０ 記憶媒体
１７１ 偶数倍音付加部
１７２ 奇数倍音付加部
１００ デジタル音声処理装置

Claims (5)

1. 入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出する極大サンプル検出部と、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出する極小サンプル検出部と、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定する波形傾斜判定部と、
   時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントするカウンタと、
   前記カウンタがカウントしたサンプル間隔に応じて偶数倍音用係数と奇数倍音用係数とを選択する係数選択部と、
   前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する偶数倍音付加部と奇数倍音を付加する奇数倍音付加部とを有し、前記デジタル音声信号に偶数倍音及び奇数倍音よりなる高調波成分を付加して出力する高調波成分付加部と、
   を備え、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、
   前記偶数倍音付加部は、
   前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算し、
   前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算し、
   前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算し、
   前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第１の偶数倍音付加処理と、
   前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算し、
   前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算し、
   前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算し、
   前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第２の偶数倍音付加処理とのいずれか一方を実行し、
   前記奇数倍音付加部は、
   前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記係数選択部が前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算し、
   前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記係数選択部が前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算し、
   前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記係数選択部が前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加処理を実行する
   デジタル音声処理装置。
2. 前記偶数倍音付加部は、
   前記第１のサンプル間隔が３で前記第１の隣接サンプルと前記第２の隣接サンプルとが隣接して、前記第１の偶数倍音付加処理を実行するとき、
   前記第１の隣接サンプルに前記第１の補正値を加算した第１の補正サンプルと、前記第２の隣接サンプルより前記第２の補正値を減算した第２の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、前記第１の補正値及び前記第２の補正値を制限し、
   前記第２のサンプル間隔が３で前記第３の隣接サンプルと前記第４の隣接サンプルとが隣接して、前記第２の偶数倍音付加処理を実行するとき、前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算した第３の補正サンプルと、前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算した第４の補正サンプルとのサンプル値の大小関係が逆転しないように、前記第３の補正値及び前記第４の補正値を制限する
   請求項１に記載のデジタル音声処理装置。
3. 前記偶数倍音付加部は、
   前記第１のサンプル間隔が４以上で前記第１の偶数倍音付加処理を実行するとき、前記第１の隣接サンプルに前記第１の補正値を加算した第１の補正サンプルのサンプル値が前記第１の隣接サンプルに続く次のサンプルのサンプル値より大きくならないように前記第１の補正値を制限し、前記第２の隣接サンプルより前記第２の補正値を減算した第２の補正サンプルのサンプル値が前記第２の隣接サンプルより１サンプル前のサンプルのサンプル値より小さくならないように前記第２の補正値を制限し、
   前記第２のサンプル間隔が４以上で前記第２の偶数倍音付加処理を実行するとき、前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算した第３の補正サンプルのサンプル値が前記第３の隣接サンプルに続く次のサンプルのサンプル値より小さくならないように前記第３の補正値を制限し、前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算した第４の補正サンプルのサンプル値が前記第４の隣接サンプルより１サンプル前のサンプルのサンプル値より大きくならないように前記第４の補正値を制限する
   請求項１または２に記載のデジタル音声処理装置。
4. 入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出し、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出し、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定し、
   時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントし、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、
   前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算し、
   前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算し、
   前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算し、
   前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第１の偶数倍音付加処理と、
   前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算し、
   前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算し、
   前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算し、
   前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算することによって、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第２の偶数倍音付加処理とのいずれか一方を実行し、
   前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算し、
   前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算し、
   前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算することによって、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加処理を実行する
   デジタル音声処理方法。
5. コンピュータに、
   入力されたデジタル音声信号を構成するサンプルにおける極大値を算出して、極大値を有する極大サンプルを検出するステップと、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルにおける極小値を算出して、極小値を有する極小サンプルを検出するステップと、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが極小サンプルから極大サンプルへとサンプル値が上昇していく波形部分であるか、極大サンプルから極小サンプルへとサンプル値が下降していく波形部分であるかを判定するステップと、
   時間方向に隣接する極小サンプルと極大サンプルとの間のサンプル間隔をカウントするステップと、
   を実行させ、
   前記デジタル音声信号を構成するサンプルが、第１の極小サンプルから第１の極大サンプルへと上昇し、前記第１の極大サンプルから第２の極小サンプルへと下降するとき、
   前記第１の極小サンプルに続く次のサンプルである第１の隣接サンプルに、前記第１の極小サンプルと前記第１の隣接サンプルとの第１の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極大サンプルとの第１のサンプル間隔に応じて選択した第１の偶数倍音用係数を乗じた第１の補正値を加算するステップと、
   前記第１の極大サンプルより１サンプル前の第２の隣接サンプルより、前記第２の隣接サンプルと前記第１の極大サンプルとの第２の差分値に前記第１の偶数倍音用係数を乗じた第２の補正値を減算するステップと、
   前記第１の極大サンプルに続く次のサンプルである第３の隣接サンプルに、前記第１の極大サンプルと前記第３の隣接サンプルとの第３の差分値に、前記第１の極大サンプルと前記第２の極小サンプルとの第２のサンプル間隔に応じて選択した第２の偶数倍音用係数を乗じた第３の補正値を加算するステップと、
   前記第２の極小サンプルより１サンプル前の第４の隣接サンプルより、前記第４の隣接サンプルと前記第２の極小サンプルとの第４の差分値に前記第２の偶数倍音用係数を乗じた第４の補正値を減算するするステップと、
   を含む、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第１の偶数倍音付加ステップと、
   前記第１の隣接サンプルより前記第１の補正値を減算するステップと、
   前記第２の隣接サンプルに前記第２の補正値を加算するステップと、
   前記第３の隣接サンプルより前記第３の補正値を減算するステップと、
   前記第４の隣接サンプルに前記第４の補正値を加算するステップと、
   を含む、前記デジタル音声信号に偶数倍音を付加する第２の偶数倍音付加ステップとのいずれか一方を実行させ、
   前記第１の極小サンプルより、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルより１サンプル前の第５の隣接サンプルとの第５の差分値に、前記第１の極小サンプルと前記第１の極小サンプルの直前の第２の極大サンプルとの第３のサンプル間隔に応じて選択した第１の奇数倍音用係数を乗じた第５の補正値を減算するステップと、
   前記第１の極大サンプルに、前記第２の差分値に前記第１のサンプル間隔に応じて選択した第２の奇数倍音用係数を乗じた第６の補正値を加算するステップと、
   前記第２の極小サンプルより、前記第４の差分値に前記第２のサンプル間隔に応じて選択した第３の奇数倍音用係数を乗じた第７の補正値を減算するステップと、
   を含む、前記デジタル音声信号に奇数倍音を付加する奇数倍音付加ステップを実行させる
   デジタル音声処理プログラム。

Images