JPH04329000A - 音声信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアナログ音声信号の信号
処理を行う音声信号処理装置に関し、特に人の趣味感に
訴える音を創出するに好適な音声信号処理装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】種々の音源からの音声信号は、アンプを
介してスピーカーに送られ、そのスピーカーにおいて、
通常、電気信号から空気の振動である音に変換される。 近年では、ディジタルテクノロジーの台頭により、ＣＤ
（コンパクトディスク）再生装置やＤＡＴ（ディジタル
・オーディオ・テープ）再生装置の如きオーディオソー
スをメモリやその他の信号処理チップを用いて処理する
装置も増加しているが、アナログ信号による源音再生技
術はオーディオの基本技術の１つに数えられる。このア
ナログ信号処理の場合、フルレンジステレオ方式やマル
チステレオ方式等の方式に拘らず、源音に極限まで迫る
アナログ波形を扱って再生や録音等の信号を処理を行う
ことが理想とされ、例えば、マルチステレオ方式では、
可聴帯域をいくつかに分割して、それぞれ専用のスピー
カーを個別に駆動させて、源音に極限まで迫る努力がな
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のアナログ音声信
号処理では、アンプ内での信号の通過速度や前後段のイ
ンピーダンスの整合性或いは位相関係が、音の優劣を決
める重要な因子とされ、さらには、アンプ等の駆動の電
源関係等も極限の音を追求するために重要視されている
。

【０００４】ところが、このような従来のアナログ信号
処理方式を取り続ける限り、音が持つ表現力が限定され
てしまい、人の趣味感に訴える音の表現ができない。す
なわち、聴者にとって周波数の帯域が狭く感じられたり
、ダイナミックレンジが狭く感じられたり、音の透明感
や温かみの如き感覚を再生音から得ることが困難となっ
ている。

【０００５】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、潜在的な音の表現を多彩なものとし、人の趣味感に
訴える音を創出するに好適な音声信号処理装置の提供を
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の音声信号処理装置は、可聴周波数帯域の音
声信号を高音域、中音域及び低音域の如き複数の帯域に
帯域分割し、各帯域毎に異なる波形の可聴周波数以上の
周波数の信号を加算整形して、音声信号の記録及び／又
は再生を行うことを特徴とする。この本発明にかかる装
置において、加算整形される波形信号としては、三角波
、矩形波、正弦波等の各種波形信号を用いることができ
る。本発明の一例に従えば、帯域分割を高音域、中音域
及び低音域の３つにする場合では、高音域の音声信号に
三角波を加算し、中音域の音声信号に矩形波もしくは前
記三角波を加算するような処理をすることが可能である
。

【０００７】

【作用】楽器を含めて自然界の音には、すべてに高調波
が含まれているといっても過言ではなく、音色の変化は
主に高調波による。ところで、本発明では、帯域分割し
た音声信号に、異なる波形信号を加算し整形しているた
め、音声信号が従来の高忠実度再生の指向しない“歪み
”を含むものとなるが、可聴周波数以上の周波数である
ために直接聴者に雑音をもたらすものとはならない。 そして、いかなる原理によるかは必ずしも明確ではない
が、再生音に心理的な温かみや温もりが生じ、同時に静
寂感，透明感なども加わる。

【０００８】

【実施例】本発明の好適な実施例を図面を参照しながら
説明する。本実施例は可聴周波数を高音域，中音域，低
音域の３つに帯域分割して、波形加算処理を行う音声信
号処理装置の例である。図１は本実施例の記録再生装置
を含むオーディオシステムを示すブロック図を示してお
り、ソースとしてのプレーヤ１，テープデッキ２，チュ
ーナ３を有し、これらに接続するアンプ１０およびレコ
ーダ１１と、３ウェイのスピーカ４Ｔ，４Ｓ，４Ｗを具
備する。

【０００９】ソースの１つであるプレーヤ１は、ＣＤ（
コンパクトディスク）やレコードの如きディスク状の記
録媒体を再生するための装置である。テープデッキ２は
、カセットテープやＤＡＴの如きテープ状の記録媒体を
再生するための装置であり、チューナ３はＦＭラジオ、
ＡＭラジオ、テレビジョン放送、衛星放送の如き各種放
送を受信するための装置である。

【００１０】アンプ１０では、上述の各種ソースがセレ
クタ１２に接続される。セレクタ１２は、図示しないス
イッチが設けられ、そのスイッチを操作することで、ソ
ースの選択がなされる。このセレクタ１２で選択された
ソースの音声信号は、プリアンプ１３に送られる。プリ
アンプ１３では、ソースからの入力をフラットな特性に
直し、ボリームコントロール，バランス調整，ミューテ
ィング，ラウドネスコンロール，トーンコントロール，
トーンスイッチ等の各種の制御が行われ、メインアンプ
１６に必要な出力がなされる。

【００１１】このプリアンプ１３の出力はメインアンプ
１６に送られる前にチャンネルフィルタ１４に送られる
。このチャンネルフィルタ１４では、高音域のみ通過さ
せるハイパスフィルタ、中音域のみ通過させるバンドパ
スフィルタ及び低音域のみ通過させるローパスフィルタ
が組み合わされ、上記プリアンプ１３からの音声信号か
ら高音域，中音域及び低音域の各音声信号が分割される
。本実施例では、例えば、２００〜３００Ｈｚ（ヘルツ
）以下の信号が低音とされ、２０００〜３０００Ｈｚ以
上の信号が高音とされ、その間の信号が中音とされる。

【００１２】このチャンネルフィルタ１４で分割された
３つの帯域の音声信号は、波形加算回路１５ｈ，１５ｍ
，１５ｌにそれぞれ送られる。ここで、波形加算回路１
５ｈ，１５ｍ，１５ｌは、それぞれ帯域分割された信号
に可聴周波数以上の周波数の信号を加算して、波形整形
する回路である。波形加算回路１５ｈは高音域の信号に
三角波の信号を加算する回路であり、波形加算回路１５
ｍは中音域の信号に矩形波の信号を加算する回路であり
、波形加算回路１５ｌは本実施例では単なるローパスフ
ィルタである。波形加算回路１５ｈ，１５ｍで加算され
る信号は、特に２０ｋＨｚ以上の高い周波数のものとさ
れ、このような高い周波数の信号が各帯域の信号に加わ
ることになる。

【００１３】図２（Ａ）〜（Ｃ）は本実施例の各波形加
算回路１５ｈ，１５ｍ，１５ｌによって処理された各帯
域の信号を示す波形図である。なお、各図の横軸の時間
軸は図２（Ａ）〜（Ｃ）で同じものではない。図２（Ａ
）では、チャンネルフィルタ１４を透過した高音の周波
数成分に三角波が加算された様子が示され、可聴周波数
の高音域の信号のレベル変動に小さな三角波信号が重畳
してなる。図２（Ｂ）では、同じくチャンネルフィルタ
１４を透過した中音の周波数成分に矩形波が加算されて
おり、図２（Ｃ）では、低音域の信号がそのまま透過す
るだけである。

【００１４】各波形加算回路１５ｈ，１５ｍ，１５ｌに
より波形加算処理された信号は、メインアンプ１６に送
られ、このメインアンプ１６から各スピーカ４Ｔ，４Ｓ
，４Ｗを駆動するのに十分な音声信号が出力される。 メインアンプ１６では、各波形加算回路１５ｈ，１５ｍ
，１５ｌの３チャンネル（３ウェイ）分の入力信号を一
旦合成して、各スピーカ４Ｔ，４Ｓ，４Ｗに出力するよ
うにしても良く、３チャンネルのまま、各スピーカ４Ｔ
，４Ｓ，４Ｗを駆動するようにしても良い。また、この
メインアンプ１６では、３つの波形加算回路１５ｈ，１
５ｍ，１５ｌでそれぞれ波形加算処理された信号を合成
した信号をレコーダ１１に出力できる。ここで、レコー
ダ１１はテープデッキの如き記録媒体の録音装置である
。

【００１５】各スピーカ４Ｔ，４Ｓ，４Ｗは電気信号を
空気の振動である音声に変換する装置であり、本実施例
では、スピーカ４Ｔはツイータ，スピーカ４Ｓはスコー
カ，スピーカ４Ｗはウーファとされる。しかし、本実施
例の構成に限定されず、スピーカの種類，数等は任意に
選択できる。

【００１６】このような構成を有する本実施例のシステ
ムでは、帯域分割された音声信号のうち、高音域の信号
に対して波形加算回路１５ｈで可聴周波数以上の周波数
の三角波信号が加算され、中音域の信号に対して波形加
算回路１５ｍで可聴周波数以上の周波数の矩形波信号が
加算される。高音域の信号に対して三角波信号を加算す
ることで、特に静寂感や透明感が聴者に増強されて伝わ
り、同時に温かみを含んだ音色となる。また、中音域の
信号に対して矩形波信号を加算することで、特に音の太
さやダイナミックさが増強され、同時にしっとり感の如
き湿度感も加味された音色となる。そして、全体的には
、本実施例のシステムを用いることで、従来のシステム
による再生音に比べてダイナミックレンジが広くなった
ような音が再生される。

【００１７】本実施例の変形例として、図３（Ａ）〜（
Ｃ）に示すような波形が得られるような信号処理を施す
ことも可能である。すなわち、図３に示すように、高音
域の信号（Ａ）と中音域の信号（Ｂ）を三角波とし、低
音域の信号（Ｃ）はそのままパスさせるものである。 このような信号処理によっても、再生音に温もりが得ら
れ、同時に静寂感なども加味されてなる豊富な表現力を
伴った音色が得られることになる。

【００１８】なお、本実施例では、音声信号の帯域を３
つに分割したが、これに限定されず、２つに分割したり
、或いは４つ以上のバンドに分割し、それぞれ波形加算
処理をするようにしても良い。また、レコーダ１１等も
帯域分割されたバンド毎に記録するようなものでも良い
。

【００１９】

【発明の効果】本発明の音声信号処理装置では、帯域分
割された音声信号に個別の波形加算処理が行われ、可聴
周波数を超えた周波数の信号が加算される。このため音
色が微妙に静寂感や温もり等を含んだ様に聴者に聞こえ
るようになり、ダイナミックレンジが拡大したような印
象を与えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声信号処理装置を含むシステムの一
例を示すブロック図である。

【図２】上記一例中の波形加算回路による加算処理の一
例にかかる各波形を示す図であり、（Ａ）が高音域，（
Ｂ）が中音域，（Ｃ）が低音域の各波形図である。

【図３】上記一例中の波形加算回路による加算処理の他
の一例にかかる各波形を示す図であり、（Ａ）が高音域
，（Ｂ）が中音域，（Ｃ）が低音域の各波形図である。

【符号の説明】

１…プレーヤ ２…テープデッキ ３…チューナ ４Ｔ，４Ｓ，４Ｗ…スピーカ １０…アンプ １２…セレクタ １３…プリアンプ １４…チャンネルフィルタ １５ｈ，１５ｍ，１５ｌ…波形加算回路１６…メインア
ンプ １１…レコーダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　可聴周波数帯域の音声信号を高音域、
   中音域及び低音域の如き複数の帯域に帯域分割し、各帯
   域毎に異なる波形の可聴周波数以上の周波数を有する信
   号を加算整形して、音声信号の信号処理を行う音声信号
   処理装置。
2. 【請求項２】　　高音域の音声信号に三角波を加算し、
   中音域の音声信号に矩形波もしくは三角波を加算するこ
   とを特徴とする請求項１記載の音声信号処理装置。