JP7379988B2 - 基音周波数決定装置、疑似低音処理装置、基音周波数決定方法および音響処理方法 - Google Patents

Description

本開示は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を決定する基音周波数決定装置、基音周波数決定方法、基音周波数を用いて疑似低音処理を行う疑似低音処理装置、および、音響処理方法に関する。

スピーカから出力される音の低音成分を増強するため、周波数イコライザーが広く用いられている。ユーザは、周波数イコライザーを操作することで、低音成分のうちどの周波数帯域をどの程度増幅するかを直感的に設定できる。しかしながら周波数イコライザーでは、スピーカで再生できない周波数成分、つまりスピーカの最低共振周波数より低い周波数成分を増強することができない。

スピーカで再生できない周波数成分を増強する技術として、ミッシングファンダメンタル現象という聴覚心理現象を利用した疑似低音処理技術が知られている（例えば特許文献１参照）。ミッシングファンダメンタル現象は、基音が欠落してもその倍音群成分（例えば基音が５０Ｈｚの場合、倍音群成分は１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ・・）が存在している場合、欠落している基音が聴感上聞こえるという現象である。この疑似低音処理技術を利用した音響処理システムでは、音響入力信号に基音周波数の倍音群成分が加算されて出力されるので、仮にスピーカが基音となる周波数成分を再生できない場合であっても、ユーザに基音周波数を含む音を聴感させることができる。

特許第４２８６５１０号公報

しかしながら、スピーカの開発を行っている技術者が疑似低音処理技術に精通していない場合、疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定することが困難な場合がある。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を簡易に決定することができる基音周波数決定装置等を提供することを目的とする。

本開示における基音周波数決定装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する基音周波数決定装置であって、前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納する格納部と、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部とを備え、前記取得部は、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する。
本開示における基音周波数決定装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する基音周波数決定装置であって、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部とを備え、前記取得部は、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性と、前記音響入力信号の低帯域における増幅量とを取得し、前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する。

本開示における疑似低音処理装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、前記音響入力信号から、上記の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部とを備える。

本開示における疑似低音処理装置は、音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、前記音響入力信号から、上記の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と、前記ハーモニック生成部で生成された信号を少なくとも前記増幅量で増幅するローブーストフィルタとを備える。

本開示における基音周波数決定方法は、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する方法であって、前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納するステップと、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定するステップとを含み、前記最低共振周波数を取得するステップにおいて、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、前記基音周波数を決定するステップにおいて、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する。

本開示における音響処理方法は、音響入力信号に疑似低音処理を行う音響処理方法であって、前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納するステップと、前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、前記最低共振周波数に基づいて前記疑似低音処理における基音周波数を決定するステップと、前記音響入力信号から、前記基音周波数の信号を取り出すステップと、前記基音周波数の信号から、前記基音周波数の倍音群成分の信号を生成するステップと、前記倍音群成分の信号を前記音響入力信号に加算するステップとを含み、前記最低共振周波数を取得するステップにおいて、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、前記基音周波数を決定するステップにおいて、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の基音周波数決定装置等によれば、音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を簡易に決定することができる。

疑似低音処理装置の一例を示す図である。 実施の形態１における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。 疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数を示す図である。 実施の形態１の基音周波数決定方法および音響処理方法を示すフローチャートである。 実施の形態１の基音周波数決定装置の機能をソフトウェアにより実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１の変形例における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。 音出力装置の最低共振周波数、減衰特性、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数を示す図である。 実施の形態２の変形例における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３の変形例における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成を示すブロック図である。

（本開示に至る経緯）
スピーカおよびイアホンなどの音出力装置が世間に多く存在する中、今後は、音出力装置を開発する各メーカにて音出力装置の音質調整を行うケースが増えると予想される。音出力装置の音質調整を行うケースの１つとして前述した疑似低音処理を導入する場合、以下に示すような疑似低音処理装置１０２が用いられると考えられる。

図１は、疑似低音処理装置１０２の一例を示す図である。図１には、疑似低音処理装置１０２に接続されるスピーカなどの音出力装置３も示されている。

図１に示す疑似低音処理装置１０２は、音響入力信号ｓ１から基音周波数を取り出すバンドパスフィルタ２３と、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部２４と、ハーモニック生成部２４で生成されたハーモニック信号ｓｈを音響入力信号ｓ１に加算する加算部２８とを備える。この疑似低音処理装置１０２では、音響入力信号ｓ１に基音周波数の倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数を含む音を聴感させることができる。

このような疑似低音処理を実現するためには、上記基音周波数をバンドパスフィルタ２３に予め設定入力する必要がある。しかしながら、音出力装置３の開発を行っている技術者が疑似低音処理技術に精通していない場合、疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定することは困難である。一方で音出力装置３の技術者は、音出力装置３の物理特性、例えば共振周波数特性などを十分に把握していると考えられる。

そこで本開示は、音出力装置３の物理特性等を用いて基音周波数を簡易に決定することができる基音周波数決定装置等を提供する。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
［１－１．基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成］
実施の形態１における基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成について、図２および図３を参照しながら説明する。

図２は、実施の形態１における基音周波数決定装置１および疑似低音処理装置２の構成を示すブロック図である。図２には、疑似低音処理装置２に接続される音出力装置３も示されている。また図２には、基音周波数決定装置１、疑似低音処理装置２および音出力装置３によって構成される音響処理システム５も示されている。

音出力装置３は、疑似低音処理装置２から出力された音響出力信号ｓ２を音に変換して出力する装置であり、例えば、スピーカまたはヘッドホンの音出力部である。音出力装置３は、本実施の形態において疑似低音処理が行われる対象となる装置であり、例えば、９０Ｈｚ以上の周波数帯域の音を出音できるが、９０Ｈｚより低い周波数帯域の音は徐々に減衰する構造となっている。そのため、この音出力装置３を対象として疑似低音処理による音質調整が行われる。

以下、基音周波数決定装置１および疑似低音処理装置２について順に説明する。

基音周波数決定装置１は、基音周波数ＦＦを決定する装置であり、例えば、基音周波数ＦＦを決定するプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータである。

図２に示すように、基音周波数決定装置１は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する取得部１０と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）係数生成部１２とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する受付入力部である。最低共振周波数Ｆ０は、例えば、音出力装置３の物理特性を把握している音出力装置３の技術者によって取得部１０に入力される。

図３は、疑似低音処理を行う対象である音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを示す図である。図３における実線は、音出力装置３の共振周波数特性の実測値であり、太破線は、この共振周波数特性を直線的に近似したものである。

最低共振周波数Ｆ０は、音出力装置３の周波数特性でいうと、低帯域において信号の出力が減衰し始めるところの周波数である。最低共振周波数Ｆ０は、音出力装置３が持つ固有値であり、音出力装置３の大きさや素材によって様々な値を取り得る。本実施の形態における音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０は、９０Ｈｚである。共振周波数特性は、最低共振周波数Ｆ０よりも低い周波数帯域において一定の傾斜で減衰している。

決定部１１は、取得部１０で取得した最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定する演算部である。本実施の形態の決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０の１／２の周波数を基音周波数として決定する。基音周波数決定装置１では、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

図３には、最低共振周波数Ｆ０が９０Ｈｚであり、基音周波数ＦＦが４５Ｈｚとなっていることが示されている。なお上記では、最低共振周波数Ｆ０の１／２の値を基音周波数ＦＦとして決定しているが、この値は必ずしも厳密なものではない。例えば音出力装置３が、基音周波数ＦＦの２倍音の周波数成分を再生することができれば、基音周波数ＦＦは、最低共振周波数Ｆ０の１／２に限られず、３／８以上５／８以下の値であってもよい。

ＢＰＦ係数生成部１２は、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦに基づいて、後述するバンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する演算部である。このフィルタ係数は、公知の方法により算出することができる。フィルタ係数は、基音周波数ＦＦがバンドパスフィルタ２３の中心周波数となるように生成される。ただし、フィルタ係数は、必ずしも基音周波数ＦＦがバンドパスフィルタ２３の中心周波数となるように生成される必要はなく、基音周波数ＦＦがバンドパスフィルタ２３の半値幅に含まれるように生成されてもよい。

ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置２に出力される。フィルタ係数は、例えば、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置２に出力されてもよいし、基音周波数決定装置１と疑似低音処理装置２とが直接接続されることで疑似低音処理装置２に出力されてもよい。

疑似低音処理装置２は、例えば、スピーカまたはヘッドホンに内蔵される装置である。疑似低音処理装置２は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を施して音出力装置３に出力する。音響入力信号ｓ１は、疑似低音処理装置２に入力された後に分岐され、分岐された一方の音響入力信号ｓ１は加算部２８に出力され、もう一方の音響入力信号ｓ１はバンドパスフィルタ２３に出力される。

図２に示すように、疑似低音処理装置２は、記憶部２１と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、加算部２８とを備えている。

記憶部２１は、ＢＰＦ係数生成部１２にて生成されたフィルタ係数を記憶する不揮発性メモリである。記憶部２１には、フィルタ係数に限られず、前述した基音周波数ＦＦ、最低共振周波数Ｆ０などの物理特性および音出力装置３のＭＡＣアドレス等が記憶されてもよい。

バンドパスフィルタ２３は、記憶部２１から読み出したフィルタ係数に基づいて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ２３で取り出された信号は、ハーモニック生成部２４に出力される。

ハーモニック生成部２４は、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分（ハーモニック成分）を生成するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ２３から出力された信号は、最低共振周波数Ｆ０の１／２の周波数を持つ信号であり、ハーモニック生成部２４で生成されるＮ倍音群成分（Ｎは３以上の整数）は、最低共振周波数Ｆ０よりも高い周波数成分を有する。ハーモニック生成部２４で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号ｓｈは、加算部２８に出力される。

加算部２８は、音響入力信号ｓ１にハーモニック信号ｓｈを加算するデジタル処理部である。音響入力信号ｓ１にハーモニック信号ｓｈを加算することで、倍音群成分を含む音響出力信号ｓ２が生成される。加算部２８で生成された音響出力信号ｓ２は、音出力装置３に出力される。

この疑似低音処理装置２では、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

［１－２．基音周波数決定方法および音響処理方法］
次に、本実施の形態に係る基音周波数決定方法および音響処理方法について説明する。

図４は、実施の形態１の基音周波数決定方法および音響処理方法を示すフローチャートである。

基音周波数決定方法は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを決定する方法である。

基音周波数決定方法として、まず、基音周波数決定装置１の取得部１０が、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する（ステップＳ１１）。最低共振周波数Ｆ０は、例えば音出力装置３の技術者によって取得部１０に入力される。

次に、取得部１０で取得した最低共振周波数Ｆ０に基づき、決定部１１が基音周波数ＦＦを決定する（ステップＳ１２）。本実施の形態における決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０の１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定する。

この基音周波数決定方法によれば、疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

音響処理方法は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う方法である。

音響処理方法のステップＳ１１およびＳ１２は、前述した基音周波数決定方法と同じである。

本実施の形態では、ステップＳ１１およびＳ１２の後に、ＢＰＦ係数生成部１２が、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦに基づいてバンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する。ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置２に出力される。

次に、疑似低音処理装置２のバンドパスフィルタ２３を用いて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出す（ステップＳ１３）。具体的には、バンドパスフィルタ２３が、ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数を用いて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出す。そして、取り出した基音周波数ＦＦの信号をハーモニック生成部２４に出力する。

次に、上記基音周波数ＦＦの信号から、基音周波数ＦＦの倍音群成分を生成する（ステップＳ１４）。具体的には、ハーモニック生成部２４が、バンドパスフィルタ２３から出力された信号に基づいて、基音周波数ＦＦの倍音群成分を生成し、加算部２８へ出力する。

次に、上記倍音群成分を含むハーモニック信号ｓｈを音響入力信号ｓ１に加算する（ステップＳ１５）。これにより、倍音群成分の信号を含む音響出力信号ｓ２が生成される。加算部２８で生成された音響出力信号ｓ２は、音出力装置３に出力される（ステップＳ１６）。

これらのステップＳ１１～Ｓ１６によれば、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出音されるので、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

なお、本実施の形態の基音周波数決定方法は、図５に示す基音周波数決定装置１のハードウェア構成にて実現されてもよい。図５は、基音周波数決定装置１の機能をソフトウェアにより実現するコンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を示す図である。

コンピュータ１０００は、図５に示すように、入力装置１００１、出力装置１００２、ＣＰＵ１００３、内蔵ストレージ１００４、ＲＡＭ１００５、およびバス１００９を備えるコンピュータである。入力装置１００１、出力装置１００２、ＣＰＵ１００３、内蔵ストレージ１００４、およびＲＡＭ１００５は、バス１００９により接続される。

入力装置１００１は入力ボタン、タッチパッド、タッチパネルディスプレイなどといったユーザインタフェースとなる装置であり、技術者であるユーザの操作を受け付ける。なお、入力装置１００１は、ユーザの接触操作を受け付ける他、音声での操作、リモコン等での遠隔操作を受け付ける構成であってもよい。

出力装置１００２は、コンピュータ１０００からの信号を出力する装置であり、信号出力端子の他、スピーカ、ディスプレイなどといったユーザインタフェースとなる装置であってもよい。

内蔵ストレージ１００４は、フラッシュメモリなどである。また、内蔵ストレージ１００４は、基音周波数決定装置１の機能を実現するためのプログラムおよび／または基音周波数決定装置１の機能構成を利用したアプリケーションが、予め記憶されているとしてもよい。

ＲＡＭ１００５は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙであり、プログラムまたはアプリケーションの実行に際してデータ等の記憶に利用される。

ＣＰＵ１００３は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔであり、内蔵ストレージ１００４に記憶されたプログラムやアプリケーションをＲＡＭ１００５にコピーし、そのプログラムやアプリケーションに含まれる命令をＲＡＭ１００５から順次読み出して実行する。

［１－３．効果等］
本実施の形態の基音周波数決定装置１は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを決定する基音周波数決定装置であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する取得部１０と、最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定する決定部１１とを備える。

このように、決定部１１が、音出力装置３の物理特性である最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定することで、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

また、決定部１１は、最低共振周波数の１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定してもよい。

このように、決定部１１が、最低共振周波数の１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定することで、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

本実施の形態の疑似低音処理装置２は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、音響入力信号ｓ１から、上記基音周波数決定装置１で決定された基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するバンドパスフィルタ２３と、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部２４とを備える。

この疑似低音処理装置２では、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

本実施の形態の基音周波数決定方法は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを決定する方法であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得するステップと、最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定するステップとを含む。

この基音周波数決定方法は、音出力装置３の物理特性である最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定するステップを有しているので、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

本実施の形態の音響処理方法は、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う音響処理方法であって、疑似低音処理を行う対象である音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得するステップと、最低共振周波数Ｆ０に基づいて疑似低音処理における基音周波数ＦＦを決定するステップと、音響入力信号ｓ１から、基音周波数ＦＦの信号を取り出すステップと、基音周波数ＦＦの信号から、基音周波数ＦＦの倍音群成分の信号を生成するステップと、倍音群成分の信号を音響入力信号ｓ１に加算するステップとを含む。

この音響処理方法は、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されるステップを有しているので、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

［１－４．実施の形態１の変形例］
実施の形態１の変形例における基音周波数決定装置１Ａおよび疑似低音処理装置２Ａの構成について、図６を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置２Ａで生成される例について説明する。

図６は、実施の形態１の変形例における基音周波数決定装置１Ａおよび疑似低音処理装置２Ａの構成を示すブロック図である。

図６に示すように、基音周波数決定装置１Ａは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する取得部１０と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０を取得する受付入力部である。

決定部１１は、取得部１０で取得した最低共振周波数Ｆ０に基づいて基音周波数ＦＦを決定する演算部である。変形例の決定部１１でも、最低共振周波数Ｆ０の１／２の周波数を基音周波数として決定する。基音周波数決定装置１Ａでは、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

決定部１１で決定した基音周波数ＦＦは、疑似低音処理装置２Ａに出力される。基音周波数ＦＦは、例えば、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置２Ａに出力されてもよいし、基音周波数決定装置１Ａと疑似低音処理装置２Ａとが直接接続されることで疑似低音処理装置２Ａに出力されてもよい。

図６に示すように、疑似低音処理装置２Ａは、記憶部２１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ係数生成部２２と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、加算部２８とを備えている。

記憶部２１は、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦを記憶する不揮発性メモリである。

ＢＰＦ係数生成部２２は、記憶部２１から読み出した基音周波数ＦＦに基づいて、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する演算部である。ＢＰＦ係数生成部２２で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ２３に出力される。

バンドパスフィルタ２３は、ＢＰＦ係数生成部２２から出力されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ２３で取り出された信号は、ハーモニック生成部２４に出力される。

ハーモニック生成部２４は、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部２４で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号ｓｈは、加算部２８に出力される。

加算部２８は、音響入力信号ｓ１にハーモニック信号ｓｈを加算するデジタル処理部である。音響入力信号ｓ１にハーモニック信号ｓｈを加算することで、倍音群成分を含む音響出力信号ｓ２が生成される。加算部２８で生成された音響出力信号ｓ２は、音出力装置３に出力される。

この疑似低音処理装置２Ａでも、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

（実施の形態２）
［２－１．基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成］
実施の形態２における基音周波数決定装置１Ｂおよび疑似低音処理装置２Ｂの構成について、図７および図８を参照しながら説明する。実施の形態２では、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成するために、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１を用いる例について説明する。

図７は、実施の形態２における基音周波数決定装置１Ｂおよび疑似低音処理装置２Ｂの構成を示すブロック図である。図７には、疑似低音処理装置２Ｂに接続される音出力装置３も示されている。

図７に示すように、基音周波数決定装置１Ｂは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０および共振周波数の減衰特性ｃ１を取得する取得部１０と、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を格納する格納部１５と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ係数生成部１２と、ローブーストフィルタ係数を生成するＬＢＦ（ローブーストフィルタ）係数生成部１６とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１を取得する受付入力部である。

図８は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１、および、疑似低音処理を行う際の基音周波数ＦＦを示す図である。

減衰特性ｃ１とは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０よりも低い周波数帯域において減衰傾向（所定の減衰率）を示す特性である。減衰特性ｃ１は、音出力装置３が持つ固有の特性であり、音出力装置３の大きさや素材によって様々な値を取り得る。本実施の形態では、例えば最低共振周波数Ｆ０が９０Ｈｚで、減衰特性ｃ１は－２４ｄＢ／ｏｃｔである。

最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１は、例えば、音出力装置３を開発する技術者によって取得部１０に入力される。なお、取得部１０は、グラフィカルに描かれた共振周波数特性（図８の太破線を参照）の入力を受け付け、受け付けた共振周波数特性を演算することで、最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１を取得してもよい。

格納部１５は、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を格納するメモリである。音響入力信号ｓ１の低帯域の信号を増幅させるのは、最低共振周波数Ｆ０の近傍の周波数成分を増幅することで、最低共振周波数Ｆ０を見かけ上低域にシフトさせるためである。最低共振周波数Ｆ０を低域にシフトさせることで、基音周波数ＦＦをより低帯域側に下げ、より低い基音周波数ＦＦを含む音をユーザに聴感させることが可能となる。

増幅量ｂ１は、例えば６ｄＢ、３ｄＢまたは９ｄＢ等であり、本実施の形態では、増幅量ｂ１が６ｄＢとなっている。この例では、格納部１５に格納される増幅量ｂ１を６ｄＢとしているが、必ずしもその値でなくてもよい。ただし、増幅量ｂ１を極端に大きな値（例えば１８ｄＢ等）にすると、後述するローブーストフィルタ２７において、低域の信号に歪が生じるので、増幅量ｂ１は、９ｄＢ以下であることが望ましい。

格納部１５に格納された増幅量ｂ１は、決定部１１およびＬＢＦ係数生成部１６に出力される。

決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを求める演算部である。決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求める。この周波数Ｆｄは、最低共振周波数Ｆ０を見かけ上低い周波数にシフトしたものである。

図８には、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対してゲインの下がり量が６ｄＢとなるところの周波数Ｆｄが示されている。本実施の形態では減衰特性ｃ１が－２４ｄＢ／ｏｃｔなので、下がり量が６ｄＢとなる周波数Ｆｄは、最低共振周波数Ｆ０から見て１／４オクターブ下の周波数であり、７５．６８Ｈｚとなる。

決定部１１は、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定する。上記の例における基音周波数ＦＦは、３７．８４Ｈｚとなる。基音周波数決定装置１Ｂでは、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。なお、周波数Ｆｄおよび周波数Ｆｄの近傍の周波数における信号は、後述するローブーストフィルタ２７によって増幅されるので、周波数Ｆｄは、見かけ上低域にシフトした最低共振周波数となっている。

ＢＰＦ係数生成部１２は、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦに基づいて、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する演算部である。ＬＢＦ係数生成部１６は、格納部１５に格納された増幅量ｂ１に基づいて、ローブーストフィルタ２７のフィルタ係数を生成する演算部である。このフィルタ係数は、公知の方法により算出することができる。

ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数およびＬＢＦ係数生成部１６で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置２Ｂに出力される。これらのフィルタ係数は、例えば、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置２Ｂに出力されてもよいし、基音周波数決定装置１Ｂと疑似低音処理装置２Ｂとが直接接続されることで疑似低音処理装置２Ｂに出力されてもよい。

図７に示すように、疑似低音処理装置２Ｂは、記憶部２１と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、ローブーストフィルタ２７と、加算部２８とを備えている。

記憶部２１は、ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数およびＬＢＦ係数生成部１６で生成された各フィルタ係数を記憶する不揮発性メモリである。ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ２３によって読み出され、ＬＢＦ係数生成部１６で生成されたフィルタ係数は、ローブーストフィルタ２７によって読み出される。

バンドパスフィルタ２３は、ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ２３で取り出された信号は、ハーモニック生成部２４に出力される。

ハーモニック生成部２４は、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部２４で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号ｓｈは、ローブーストフィルタ２７に出力される。

ローブーストフィルタ２７は、ＬＢＦ係数生成部１６で生成されたフィルタ係数に基づいて、ハーモニック信号ｓｈを増幅する。その際、ローブーストフィルタ２７は、ハーモニック信号ｓｈを少なくとも増幅量ｂ１で増幅する。ローブーストフィルタ２７で増幅されたブースト信号ｓｂは、加算部２８に出力される。

なお、ローブーストフィルタ２７によってハーモニック信号ｓｈを増幅するのは、以下の理由による。バンドパスフィルタ２３から出力される信号は、周波数Ｆｄの１／２の周波数を持つ信号であるので、その倍音群成分は、見かけ上低域にシフトした最低共振周波数以上の周波数となるが、一方で、最低共振周波数Ｆ０より低い周波数成分も含むことになる。そこで、ローブーストフィルタ２７でハーモニック信号ｓｈを増幅させることで、最低共振周波数Ｆ０より低い周波数成分の出力劣化を抑制している。

加算部２８は、音響入力信号ｓ１にブースト信号ｓｂを加算するデジタル処理部である。音響入力信号ｓ１にブースト信号ｓｂを加算することで、倍音群成分を含みかつ増幅された音響出力信号ｓ２が生成される。加算部２８で生成された音響出力信号ｓ２は、音出力装置３に出力される。

この疑似低音処理装置２Ｂでも、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

また、基音周波数決定装置１Ｂは、さらに、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を格納する格納部１５を備えている。取得部１０は、さらに、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０よりも低い周波数帯域における減衰特性ｃ１を取得し、決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを決定してもよい。

このように、決定部１１が、音出力装置３の物理特性である最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１、増幅量ｂ１に基づいて基音周波数ＦＦを決定することで、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

また、決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対して上記ゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求め、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定してもよい。

これによれば、見かけ上の最低共振周波数を低域にシフトさせることができるので、基音周波数ＦＦをより低帯域側に下げることができる。これにより、より低い基音周波数ＦＦを含む音をユーザに聴感させることが可能となり、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

また、本実施の形態の疑似低音処理装置２Ｂは、音響入力信号ｓ１に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、音響入力信号ｓ１から、上記基音周波数決定装置１Ｂで決定された基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するバンドパスフィルタ２３と、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部２４と、ハーモニック生成部２４で生成された信号を少なくとも増幅量ｂ１で増幅するローブーストフィルタ２７とを備える。

この疑似低音処理装置２Ｂでは、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。また、ローブーストフィルタ２７でハーモニック信号ｓｈを増幅させることで、最低共振周波数Ｆ０より低い周波数成分の出力劣化を抑制することができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

［２－２．実施の形態２の変形例］
実施の形態２の変形例における基音周波数決定装置１Ｃおよび疑似低音処理装置２Ｃの構成について、図９を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数およびローブーストフィルタ２７のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置２Ｃで生成される例について説明する。

図９は、実施の形態２の変形例における基音周波数決定装置１Ｃおよび疑似低音処理装置２Ｃの構成を示すブロック図である。

図９に示すように、基音周波数決定装置１Ｃは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１を取得する取得部１０と、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を格納する格納部１５と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１を取得する受付入力部である。

格納部１５は、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を格納するメモリである。格納部１５に格納された増幅量ｂ１は、決定部１１および記憶部２１に出力される。

決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを求める演算部である。決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求める。

決定部１１は、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定する。基音周波数決定装置１Ｃでは、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

決定部１１で決定した基音周波数ＦＦおよび格納部１５に格納された増幅量ｂ１は、疑似低音処理装置２Ｃに出力される。基音周波数ＦＦは、例えば、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介して疑似低音処理装置２Ｃに出力されてもよいし、基音周波数決定装置１Ｃと疑似低音処理装置２Ｃとが直接接続されることで疑似低音処理装置２Ｃに出力されてもよい。

図９に示すように、疑似低音処理装置２Ｃは、記憶部２１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ係数生成部２２と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、ローブーストフィルタ係数を生成するＬＢＦ係数生成部２６と、ローブーストフィルタ２７と、加算部２８とを備えている。

記憶部２１は、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦ、および、格納部１５から出力された増幅量ｂ１を記憶する不揮発性メモリである。

ＢＰＦ係数生成部２２は、記憶部２１に記憶された基音周波数ＦＦに基づいて、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する演算部である。ＢＰＦ係数生成部２２で生成されたフィルタ係数は、バンドパスフィルタ２３に出力される。

ＬＢＦ係数生成部２６は、記憶部２１に記憶された増幅量ｂ１に基づいて、ローブーストフィルタ２７のフィルタ係数を生成する演算部である。ＬＢＦ係数生成部２６で生成されたフィルタ係数は、ローブーストフィルタ２７に出力される。

バンドパスフィルタ２３は、ＢＰＦ係数生成部２２から出力されたフィルタ係数に基づいて、音響入力信号ｓ１から基音周波数ＦＦの信号を取り出して出力するデジタル処理部である。バンドパスフィルタ２３で取り出された信号は、ハーモニック生成部２４に出力される。

ハーモニック生成部２４は、バンドパスフィルタ２３から出力された信号の倍音群成分を生成するデジタル処理部である。ハーモニック生成部２４で生成された倍音群成分を有するハーモニック信号ｓｈは、ローブーストフィルタ２７に出力される。

ローブーストフィルタ２７は、ＬＢＦ係数生成部２６で生成されたフィルタ係数に基づいて、ハーモニック信号ｓｈを増幅する。ローブーストフィルタ２７で増幅されたブースト信号ｓｂは、加算部２８に出力される。

加算部２８は、音響入力信号ｓ１にブースト信号ｓｂを加算するデジタル処理部である。音響入力信号ｓ１にブースト信号ｓｂを加算することで、倍音群成分を含みかつ増幅された音響出力信号ｓ２が生成される。加算部２８で生成された音響出力信号ｓ２は、音出力装置３に出力される。

この疑似低音処理装置２Ｃでも、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

（実施の形態３）
［３－１．基音周波数決定装置および疑似低音処理装置の構成］
実施の形態３における基音周波数決定装置１Ｄおよび疑似低音処理装置２Ｄの構成について、図１０を参照しながら説明する。実施の形態３では、増幅量ｂ１が格納部に格納されているのでなく、取得部１０にて取得される例について説明する。

図１０は、実施の形態３における基音周波数決定装置１Ｄおよび疑似低音処理装置２Ｄの構成を示すブロック図である。図１０には、疑似低音処理装置２Ｄに接続される音出力装置３も示されている。

図１０に示すように、基音周波数決定装置１Ｄは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１を取得する取得部１０と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ係数生成部１２と、ローブーストフィルタ係数を生成するＬＢＦ係数生成部１６とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１、および、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を取得する受付入力部である。

決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを求める演算部である。決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求める。

決定部１１は、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定する。基音周波数決定装置１Ｄでは、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

ＢＰＦ係数生成部１２は、決定部１１で決定した基音周波数ＦＦに基づいて、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する演算部である。ＬＢＦ係数生成部１６は、取得部１０で取得した増幅量ｂ１に基づいて、ローブーストフィルタ２７のフィルタ係数を生成する演算部である。ＢＰＦ係数生成部１２で生成されたフィルタ係数およびＬＢＦ係数生成部１６で生成されたフィルタ係数は、疑似低音処理装置２Ｄに出力される。

図１０に示すように、疑似低音処理装置２Ｄは、記憶部２１と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、ローブーストフィルタ２７と、加算部２８とを備えている。これらの構成要素は、実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

この疑似低音処理装置２Ｄでも、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

また、取得部１０は、さらに、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０よりも低い周波数帯域における減衰特性ｃ１と、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１とを取得し、決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを決定してもよい。

このように、決定部１１が、音出力装置３の物理特性である最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１、増幅量ｂ１に基づいて基音周波数ＦＦを決定することで、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

また、決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対して上記ゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求め、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定してもよい。

これによれば、見かけ上の最低共振周波数を低域にシフトさせることができるので、基音周波数ＦＦをより低帯域側に下げることができる。これにより、より低い基音周波数ＦＦを含む音をユーザに聴感させることが可能となり、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

［３－２．実施の形態３の変形例］
実施の形態３の変形例における基音周波数決定装置１Ｅおよび疑似低音処理装置２Ｅの構成について、図１１を参照しながら説明する。この変形例では、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数およびローブーストフィルタ２７のフィルタ係数が、基音周波数決定装置で生成されるのでなく、疑似低音処理装置２Ｅで生成される例について説明する。

図１１は、実施の形態３の変形例における基音周波数決定装置１Ｅおよび疑似低音処理装置２Ｅの構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、基音周波数決定装置１Ｅは、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１を取得する取得部１０と、基音周波数ＦＦを決定する決定部１１とを備えている。

取得部１０は、音出力装置３の最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１、および、音響入力信号ｓ１の低帯域における増幅量ｂ１を取得する受付入力部である。取得部１０が取得した最低共振周波数Ｆ０および減衰特性ｃ１は、決定部１１に出力され、増幅量ｂ１は決定部１１および疑似低音処理装置２Ｅに出力される。

決定部１１は、最低共振周波数Ｆ０、減衰特性ｃ１および増幅量ｂ１に基づいて、基音周波数ＦＦを求める演算部である。決定部１１は、減衰特性ｃ１から、最低共振周波数Ｆ０におけるゲインに対してゲインの下がり量の値が増幅量ｂ１の値と同じとなるところの周波数Ｆｄを求める。

決定部１１は、周波数Ｆｄの１／２の周波数を基音周波数ＦＦとして決定する。基音周波数決定装置１Ｅでは、この決定部１１の演算により、基音周波数ＦＦを簡易に決定することができる。

決定部１１で決定した基音周波数ＦＦおよび取得部１０で取得した増幅量ｂ１は、疑似低音処理装置２Ｅに出力される。

図１１に示すように、疑似低音処理装置２Ｅは、記憶部２１と、バンドパスフィルタ係数を生成するＢＰＦ係数生成部２２と、バンドパスフィルタ２３と、ハーモニック生成部２４と、ローブーストフィルタ係数を生成するＬＢＦ係数生成部２６と、ローブーストフィルタ２７と、加算部２８とを備えている。

記憶部２１は、決定部１１から出力された基音周波数ＦＦ、および、取得部１０から出力された増幅量ｂ１を記憶する。

ＢＰＦ係数生成部２２は、記憶部２１に記憶された基音周波数ＦＦに基づいて、バンドパスフィルタ２３のフィルタ係数を生成する。ＬＢＦ係数生成部２６は、記憶部２１に記憶された増幅量ｂ１に基づいて、ローブーストフィルタ２７のフィルタ係数を生成する。以下の構成要素は、実施の形態２の変形例と同様であるので説明を省略する。

この疑似低音処理装置２Ｅでも、音響入力信号ｓ１に基音周波数ＦＦの倍音群成分が加算されて出力されるので、仮に音出力装置３が基音となる周波数成分を再生できない装置であっても、ユーザに基音周波数ＦＦを含む音を聴感させることができる。これにより、音出力装置３から出力される音の音質を向上させることができる。

（その他の実施の形態）
以上、本開示の基音周波数決定装置等について、実施の形態等に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。

また、以下に示す形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

（１）上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムであってもよい。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

（２）上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

（３）上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

（４）また、上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。

また、上記の基音周波数決定装置等を構成する構成要素の一部は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

（５）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

（６）また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。

（７）また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

（８）上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本開示の基音周波数決定装置は、テレビジョン、カーオーディオ、スマートホン、タブレット、ポータブルスピーカ、ヘッドホン、イアホン、サウンドバーなどの機器にて疑似低音処理を行う際の基音周波数の決定に適用される。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 基音周波数決定装置
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ 疑似低音処理装置
３ 音出力装置
５ 音響処理システム
１０ 取得部
１１ 決定部
１２ ＢＰＦ係数生成部
１５ 格納部
１６ ＬＢＦ係数生成部
２１ 記憶部
２２ ＢＰＦ係数生成部
２３ バンドパスフィルタ
２４ ハーモニック生成部
２６ ＬＢＦ係数生成部
２７ ローブーストフィルタ
２８ 加算部
１０００ コンピュータ
１００１ 入力装置
１００２ 出力装置
１００３ ＣＰＵ
１００４ 内蔵ストレージ
１００５ ＲＡＭ
１００９ バス
ｂ１ 増幅量
ｃ１ 減衰特性
Ｆ０ 最低共振周波数
Ｆｄ 周波数（見かけ上低域にシフトした最低共振周波数）
ＦＦ 基音周波数
ｓ１ 音響入力信号
ｓ２ 音響出力信号
ｓｂ ブースト信号
ｓｈ ハーモニック信号

Claims (6)

1. 音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する基音周波数決定装置であって、
   前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納する格納部と、
   前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、
   前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部と
   を備え、
   前記取得部は、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、
   前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する
   基音周波数決定装置。
2. 音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する基音周波数決定装置であって、
   前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得する取得部と、
   前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定する決定部と
   を備え、
   前記取得部は、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性と、前記音響入力信号の低帯域における増幅量とを取得し、
   前記決定部は、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する
   基音周波数決定装置。
3. 音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、
   前記音響入力信号から、請求項１または２に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と
   を備える疑似低音処理装置。
4. 音響入力信号に疑似低音処理を行う疑似低音処理装置であって、
   前記音響入力信号から、請求項１または２に記載の基音周波数決定装置で決定された前記基音周波数の信号を取り出して出力するバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタから出力された信号の倍音群成分を生成するハーモニック生成部と、
   前記ハーモニック生成部で生成された信号を少なくとも前記増幅量で増幅するローブーストフィルタと
   を備える疑似低音処理装置。
5. 音響入力信号に疑似低音処理を行う際の基音周波数を決定する方法であって、
   前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納するステップと、
   前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、
   前記最低共振周波数に基づいて前記基音周波数を決定するステップと
   を含み、
   前記最低共振周波数を取得するステップにおいて、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、
   前記基音周波数を決定するステップにおいて、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する
   基音周波数決定方法。
6. 音響入力信号に疑似低音処理を行う音響処理方法であって、
   前記音響入力信号の低帯域における増幅量を格納するステップと、
   前記疑似低音処理を行う対象である音出力装置の最低共振周波数を取得するステップと、
   前記最低共振周波数に基づいて前記疑似低音処理における基音周波数を決定するステップと、
   前記音響入力信号から、前記基音周波数の信号を取り出すステップと、
   前記基音周波数の信号から、前記基音周波数の倍音群成分の信号を生成するステップと、
   前記倍音群成分の信号を前記音響入力信号に加算するステップと
   を含み、
   前記最低共振周波数を取得するステップにおいて、さらに、前記音出力装置の前記最低共振周波数よりも低い周波数帯域における減衰特性を取得し、
   前記基音周波数を決定するステップにおいて、前記最低共振周波数、前記減衰特性および前記増幅量に基づいて、前記基音周波数を決定する際に、前記減衰特性から、前記最低共振周波数におけるゲインに対して前記ゲインの下がり量の値が前記増幅量の値と同じとなるところの周波数を求め、当該周波数の１／２の周波数を前記基音周波数として決定する
   音響処理方法。

Images