JPH05505504A - 多次元音場チャンネル用復号器 - 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】 多次元音場チャンネル用復号器 技術分野 本発明は、概して、多重チャンネル信号の再生に関する。更に詳しく言うと、本 発明は、１つ又はそれ以上の供給チャンネルｒｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｃｈａｎｎｅ ｌ）によって与えられる多次元音場を表現する多重チャンネル・オーディオ信号 の復号であって、その復号の複雑さが、供給チャンネルの数とは異なる復号信号 を表現するのに用いられるチャンネルの数に概ね比例する復号に関する。

１１呈韮 記録又は伝送された音の高忠実度再生の目標は、異なる時間又は空間において、 所与の表現又は再生系の制限の中で可能な隔り忠実な「匣」音場を表現すること である。音場は、時間と空間の関数である音圧の集合として規定される。したが って、高忠実度再生では、聴取者の周りの原音場に存在した音響的圧力を再生成 すべく図ら理想的な状態では、原音場と再生音場との間の差は、聴取不可能であ るか、或いは聴取不可能でないとし、でも、少なくとも殆どの聴取者にとって比 較的認識不可能である。忠実度についての２つの一般的な尺度は、「音質」、及 び「音の定位」である。

音質には、周波数範囲（帯域幅）、周波数範囲全体にわたる相対的振幅レベルの 精度（音色）、音の振幅レベルの範囲（ダイナミック・レンジ）、高調波の振幅 及び位相の精度（ひずみレベル）、原音中に存在しない偽音及び人工物の振幅レ ベル及び周波数（雑音）のような再生の特性が含まれる。音質の殆どの局面は測 定器での測定により検知可能であるが、実際の系では、「原」音からの幾許かの 測定可能な変位は、成る条件の下では、人間の聴感系（音響心理的効果）の特性 によって、聴取不可能、或いは認識不可能になる。

音場の定位は、空間的な忠実度についての１つの尺度である。音源の明瞭な方向 （方位及び高度）及び距離をはっきりと保存することは、時にはそれぞれ角度及 び奥行きの定位として知られている。オーケストラやその他の成る種の録音の場 合において、かかる定位によって演奏者とその楽器の実際の物理的な位置を聴取 者に伝えることが意図される。これ以外の録音、とりわけスタジオで制作される 多重トラック録音では、角度方位と奥行きは音源の「現実的」配列とは無関係で あり、定位は単に聴取者に伝えられるべき総合的な芸術的印象の一部にしか過ぎ ない。例えば、空間の特定の位置から発せられているように聞こえる声が録音済 みの音場に対して付加されることもある。何れにしても、高忠実度多重チャンネ ル再生系の１つの目的は、現実のものであれ合成のものであれ、継続している音 場の空間的局面を生成することである。音質に関しての場合と同じように、実際 の系では、定位についての測定可能な変化は、一定の条件の下では、人間の聴感 特性のために、聴取不可能、或いは比較的認識不可能になる。

音場制作者が、聴取者に音場を提供する記録又は伝送された信号を、再生系に関 連して、音質及び音場定位の特定の特性を処理１〜で開発することがあることを 認識し。

て置けば□十分である。聴取者に提供される音場は、制作者によって意図される 理想的な音場にぴったりと近偏することもあるが、再生用機器及び音響的再生環 境を含む幾多の要因によっては理想的な音場から逸脱するすることもある。

伝送又は再生のために取り込まれる音場は、通常成る時点で１つ又はそれ以上の 電気信号によって表現される。

かかる信号によって、通常、音場取り込みの時点［「取り込みチャンネルじｃａ ｐｔｕｒｅ　ｃｈａｎｎｅｌｇ”）」］、音場の伝送又は録音の時点［「伝送チ ャンネル（”ｔｒａｎｓ■１ｓｓｊｎ（Ｈ）Ｈｎｎｅｌｓ”）」コ、及び音場提 供の時点［［提供チャンネル（−ｐｒｅｓｅｎｔａＮｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌｓ” ）」］で、１つ又はそれ以上のチャンネルが構成される。成る種の制限内でこれ らの音のチャンネルの数が増加するにつれて、複雑な音場を再生する能力は増大 するが、実際的な要件によってかかるチャンネルの数には制約が課せられる。

総てではないとしても、殆どの場合において、音場制作者は、提供チャンネルの 構成及び環境が既知の比較的確立した系の中で制作を行う。例えば、２チヤンネ ル・ステレオ録音は、−役的に、２つの表現チャンネル（「ステレオ音響」）、 又は１つの表現チャンネル（「モノ音響」）の何れかを通して提供されるべきも のと想定される。この録音は通常、ステレオ音響又はモノ音響の再生機器を有す る殆どの聴取者にとって良好に聞こえるように適正化される。別の例として、映 画用のサラウンド音響を具えるステレオでの多重チャンネル録音は、映画劇場が 、左、中央、右、低音部、及びサラウンドのチャンネルを提供する周知の一般的 な標準配列、或いは、これに替えて古典的な「アカデミ−（”ＡＣａ■ｅ■ｙ′ ″）」モノ音響再生機器を備えているという想定の下に制作される。

かかる録音はまた、テレビ受像機の１つの小さなスピーカのような単チャンネル ・システムから比較的洗練された多重表現チャンネルのサラウンド音響システム までの範囲の家庭用再生機器で再生されるという想定の下に制作される。

多次元の音場を表現する信号を搬送するのに必要な伝送チャンネル数を減少させ るべ（、種々の技法が時に用いられる。かかる技法の１つの例は、４チヤンネル を伝送又は記憶のための２つの伝送チャンネルに組み合わせ、これから４つの表 現チャンネルを再生のために抽出する、４−２−４方式マトリックス・システム である。理想的な状態では、かかる技法で音場が提供される際には聴取可能な変 化は生成されない。

かかる技法を本発明の範囲を逸脱せずに用いることはできるが、その使用は必ず しも望ましくはない。これらの技法を使用するには「提供チャンネル」の概念を 展開することが必要になる。提供チャンネルによって、個別の符号器チャンネル 、若しくは、独立に符号化される１組の情報が表される。提供チャンネルは、伝 送チャンネルの数を減少させる技法を用いない系の中の伝送チャンネルに対応す る。例えば、４−２−４方式マトリックス拳システムでは、２つの伝送チャンネ ルを通して４つの提供チャンネルが搬送され、再生に対しては見掛上４つの表現 チャンネルが用いられる。本発明では、提供チャンネルの数とは異なる表現チャ ンネルの数を選ぶことを指向している。

２つの提供チャンネルに応答して１つの表現チャンネルを生成する単純な技法の １例は、２つの提供チャンネルを合計して１つの表現チャンネルを形成する方法 である。もし信号がパルス符号変調（ＰＣＭ）を用いて標本化、符号化されるの であれば、２つの提供チャンネルの合計は、各チャネルを表現するＰＣＭサンプ ルを加算し、合計されたサンプルをディジタル対アナログ変換器（ＤＡＣ）を用 いてアナログ信号に変換することによって、ディジタル領域の中で行うことがで きる。２つのＰＣＭ符号化信号の合計はまた、これらのＰＣＭサンプルを２つの ＤＡＣを用いて各提供チャンネルに関してアナログ信号に変換し、これらの２つ のアナログ信号を合計することによって、アナログ領域の中で行うことができる 。

合計をディジタル領域で行うことが通常好ましい。何故ならば、一般的にディジ タル加算器は、第２の高精度ＤＡＣを用いることに比べて、より正確であり、実 現するのにより少ない費用しか掛からないからである。

しかし、もし信号サンプルが線形ＰＣＭで符号化されるのではな（非線形形式で ディジタル符号化されるとすると、この技法は数段複雑になる。非線形形式は、 対数量子化、正規化浮動小数点表現、及び各サンプルを表現する適応ビット割当 てのような符号化方法によって生成することができる。

非線形表現は、符号器・復号器系で符号化信号を表現するのに必要な情報の総量 を削減するためにしばしば用いられる。かかる表現は、狭い帯域幅若しくは雑音 の多い通路のような削減された情報容量の伝送チャンネル、或いは少ない記憶容 量の記録媒体によって伝達することができる。

非線形表現では、情報の要件を下げる必要はない。伝送誤りの検出及び訂正を容 易にすることのみのために、情報詰込みの種々の形式を用いることができる。当 明細書では、「書式化済み　（”ｆｏｒｍａｔｔｅｄ”）」及び「書式化（“ｆ ｏｒ■ａｔｔｉｎｇ＠）Ｊという広義の術語を用いて、それぞ瓢非線形表現と、 かかる表現の獲得とを指示することとする。「親書式化済み　じｄｅｆｏｒ■ａ ｔｔｅｄ”）」及び「親書式化（”ｄｅｆｏｒｗａｔｔｉｎｇ”）　Ｊという広 義の術語は、それぞれ、再構築された線形表現と、かかる表現の獲得とを指示す るものとする。

「線形」表現を何によって構成するかは用いられる信号処理方法に依存するとい うことをここで言及して置くべきであろう。例えば、浮動小数点表現は浮動小数 点演算数で計算を行えるディジタル信号演算装置（Ｄ　Ｓ　Ｐ）に対しては線形 であるが、かかる表現は整数計算のみしか行えないＤＳＰに対しては線形ではな い。「線形」の重要性については、以下の発明を実施するための望ましい形態の 節に関連して更に論考するこきにする。

復号器では、上述のように合計できるＰＣＭ様の表現を得るべく情報を書式作成 するのに用いられる書式作成技法とは逆の誉式解除技法を用いなければならない 。

書式作成を用いて情報上の要件を下げる２つの符号化技法は、サブバンド符号化 、及び変換符号化である。サブバンド及び変換符号器では、結果としての符号化 の不正確さ又は雑音が近傍のスペクトル成分によって音響心理的に隠蔽される、 特定の周波数帯域中で伝送される情報の総量を低減する試みが為される。音響心 理的隠蔽効果は、通常、もし周波数帯域の帯域幅が人間の耳の「臨界帯域」の帯 域幅と間延に選ばれれば、一層効率的に役立てることができる。これについては 、サン−７ランシスコのマグロウ毎ヒル社、１９８８年出版０Ｋ・プレア噂ベン ソン編、「オーディオ・エンジニアリング・ハンドブック」の１．４０ページか ら１．４２ページまでと、４．８ページから４．１０ページまで　（組扛Ｌ■Ｌ −ｎｅｅｒｉｎ　Ｒａｎｄｂｎｏｋ、　Ｋ、　Ｂｌａｉｒ　Ｂｅｎ５ｏｎ　ｅｄ 、ＭｃＧｒａｖ−Ｈｉｌｌ、Ｓａｎ　Ｆｒａｎｃｉｓｅｏ、１９８８．　１）ａ ｇｅｓ　１．４０−１．４２　ａｎｄ４、８−４．１０）とを概観して欲しい。

以下の論考の全体を通して、「サブバンド」という術語は、真正のサブバンド符 号器、変換符号器、又はその他の技法の何れによって実現されるサブバンドであ れ、有効な信号帯域幅の部分を指示するものとする。「サブバンド符号器」とい う術語は、かかる「サブバンド」で動作する、真正のサブバンド符号器、変換符 号器、又はその他の技法を指示するものとする。

書式化済み形式の信号を直接合計することはできない。

したがって、２つの提供チャンネルの各々は合計で組み合わされる前に復号され なければならない。一般的に、サブバンド復号のような復号技法を実現するには 比較的大きな費用が掛かる。したがって、２チャンネル信号のモノラル表現は１ チヤンネル信号のモノラル表現のほぼ２倍の費用となる。各提供チャンネルごと に高価な復号器が必要なので、この費用は更に約２倍になる。

２チャンネル信号のモノラル表現についてのこの費用の負担を避ける１つの先行 技法は、マトリックス法である。表現チャンネルの数を低減するのに用いられる マトリックス法と、伝送チャンネルの数を低減するのに用いられるマトリックス 法とを区別することが重要である。

これらの２つは数学的には順位ではあるが、各々の技法は信号の伝送及び再生に ついて非常に異なる局面を志向している。

マトリックス法の１つの単純な例では、２つのチャンネル、Ａ１及びＢを、以下 の数式によって「合計」及び「差」の提供チャンネルに符号化する。すなわち、 合計型Ａ＋Ｂ 差＝＾−Ｂ である。

２チヤンネルのステレオ再生に関しては、表現系で、２つの復号器を用いて各提 供チャンネルを復号し、これらの復号チャンネルを以下の数式によって逆マトリ ツクス化することにより、原２チャンネル信号を得ることができる。すなわち、 Ａ−＝１／２・（合計＋差） Ｂ″；１／２・　（合計−差） である。ここでＡ′及びＢ゛の記法は、逆マトリツクス化により復元される信号 は実際の系においてはマトリックス化された原信号とは一般的に正確には対応し ていないという事実を表すために用いられる。

モノラル再生に関しては、表現系で、１つの復号器のみを用いて「合計」提供チ ャンネルを復号することによって原２チャンネル信号の合計を得ることができる 。

マトリックス法によって２つの提供チャンネルについてのモノラル表現の上述の 不釣合な費用の問題は解決されるが、マトリックス法を符号化信号の情報要件を 下げる符号化技法に関連して用いる際には、チャンネル相互間雑音として感知さ れる事柄に悩まされる。例えば、アナログ信号に対しては「圧縮・伸長（”ｃｏ ■ｐａｎｄｉｎｇ”）」を用い、ディジタル信号に対しては種々のビット伝送速 度低減法を用いることができる。かかる技法を適用することにより、復号器の出 力信号中の雑音が刺激される。

ここで意図、期待されることは、この雑音を刺激するオーディオ信号によって雑 音が隠蔽されるので、雑音が聴取不可能になることである。かかる技法がマトリ ックス化された信号に適用されると、逆マトリツクス化された信号では雑音を隠 蔽することが不可能になる。

マトリックス符号器によって、チャンネルＢのみにオーディオ信号を含むチャン ネルＡ及びＢが符号化されると仮定して見よう。通常、雑音は、「合計」及び「 差」信号が伝送のためにアナログの圧縮・伸長器（ｃｏｗｐａｎ−ｄｅｒ）　又 はディジタル・ビット伝送速度低減技法で符号化される時に、「合計」及び「差 」チャンネルに注入される。復号の間に、Ａ′表現チャンネルが「合計」及び「 差」提供チャンネルの合計から獲得されることになる。

Ａ′表現チャンネルにオーディオ信号は何も含まれていないのに、Ａ−表現チャ ンネルには、「合計」及び「差」提供チャンネルの各々に独立で注入されるアナ ログ変調雑音又はディジタル符号化雑音の合計が含まれることになる。Ａ−表現 チャンネルには、雑音を音響心理的に隠蔽すべきオーディオ信号は何も含まれて いない。更に、チャンネルへ゛中の雑音をチャンネルＢ″中のオーディオ信号で 隠蔽することはできない。何故ならば、通常耳は、雑音と信号とが異なる角度の 方位にある時に、雑音をオーディオ信号から識別できるからである。

表現チャンネルの数を制御すべく用いられる技法は、２つを超えるチャンネルが 関係する際には一層多くの問題を抱えることになる。例えば、映画のサウンド・ トラックには典型的に４つのチャンネル、すなわち、左、中央、右、及びサラウ ンド用のチャンネルが含まれている。

将来の映画及び改良式テレビジランの用途に関する現状の成る提案では、５チヤ ンネルに第６の限定帯域幅サブウーファ用チャンネルを加えることが示唆されて いる。

書式化済み形式の多重チャンネル信号が寮庭用のモノラル音響及びステレオ音響 機器での再生のために消費者に提供される際には、どのようにして、上述のチャ ンネル相互間変調雑音の効果を回避しながら１チヤンネル又は２チヤンネルの表 現に適切な信号を経済的に得るのかという疑問が生じる。

１旦旦１ｊ チャンネル相互間雑音変調として検知される人口物なしに多次元音場を書式化さ れた形式で表現すべく符号化される信号の１つ又はそれ以上の提供チャンネルの 復号であって、復号の複雑さ又は費用が表現チャンネルの数に概ね比例する復号 を行うことが本発明の目的である。

本発明を実現する復号器をアナログ又はディジタル技法、更にはかかる技法の混 成配列を用いて実行することができるが、本発明はディジタル技法を用いて一層 適切に実行されるので、当明細書に開示されている好ましい実施例はディジタル による実施例テある。

本発明の教示によって、１つの実施例においては、変換復号器で符号化信号は１ つ又はそれ以上の提供チャンネルから成る書式化済み形式で受け取られる。親書 式化された表現は、各提供チャンネルに対して生成される。

親書式化された情報の各チャンネルは、出方信号の合成のために、各表現チャン ネル当たり１つの逆変換の、１つ又はそれ以上の逆変換に対して分配される。

人間の耳の臨界帯域幅に間延の帯域幅を有するサブバンドを用いることによって 音響心理的効果の一層大幅な利用が可能になるが、本発明の教示の適用はこの用 い方に限定されないことを理解して置くべきである。本発明の教示を広帯域信号 にも同様に適用することができることは当業者にとっては容易に分かることであ り、したがって、以下の論考におけるサブバンドの対象は、入力信号の総合的な 有効帯域幅に広がる１つ又はそれ以上の周波数帯域であると解釈されるべきであ る。

上で論考したように、本発明は幾つかの技法の何れによっても実現されるサブバ ンド符号器に適用する。１つの好ましい実施例では、変換、とりわけ、時間領域 アライアジング消去（Ｔｉｉ＋ｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ａｌｉａｓｉｎｇ　Ｃａｎｃ ｅｌｌａｔｆｏｎ（Ｔ　Ａ　Ｄ　Ｃ）技法による時間領域対周波数領域変換を用 いている。これについては、音響、言語、信号処理に関するＩＥＥＥ学会誌学会 誌報告１隼８６１１５３ページから１１６１ページまでの、プリンセンとプラッ ドリーによる論文、「時間領域アライアジング消去に基づく分析・合成フィルタ ・バンクの設計」（Ｐｒｉｎｃｅｎ　ａｎｄ　Ｂｒａｄｌｅｙ、−Ａｎａｌｙｓ ｉｓ／５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　ＦｉｌｔｅｒＢａｎｋ　Ｄｅｓｊｇｎ　Ｂａ５ｅｄ 　ｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　＾Ｎａｓｊｎｇ　Ｃａｎｃｅ＋−こと。ＴＡ ＤＣ変換を用いる変換符号器・復号器系の１例は、１９９０年８月９日付は公示 の国際特許出願発行番号Ｗ０　９０１０９０２２号中に提示されている。

本発明の種々の特徴及び好ましい実施例については、以下の、発明を実施するた めの望ましい形態の節と添付図面の中で詳細に説明されている。

図面の簡単な説明 図１は、４つの提供チャンネルを２つの表現チャンネルに分配する発明を包含す る１つの実施例の基本的構造を示す機能概念図である。

図２は、単一チャンネルのサブバンド復号器の基本的構造を示す機能概念図であ る。

図３は、４つの復号提供チャンネルを２つの表現チャンネルに分配する多重チャ ンネルのサブバンド復号器の基本的構造を示す機能概念図である。

図４は、４つの提供チャンネルを１つの表現チャンネルに分配する発明を包含す る１つの実施例の基本的構造を示す機能概念図である。

発明を実施するための望ましい形態 図２には、典型的な単一チャンネルのサブバンド復号器２００の基本的構造が示 されている。提供チャンネル２０２から受け取られる符号化されたサブバンド信 号は親書式化装置　（ｄｅｆｏｒ■ａｔｔｅｒ）　２０４によって線形形式に親 書式化され、受は取られた信号の全帯域幅表現が合成装置２０６によって表現チ ャンネル２０８に沿って生成される。復号器を実現させる際には、ここには示さ れていないが、提供チャンネル２０２のための緩衝装置、及び表現チャンネル２ ０８のためのディジタル対アナログ変換器と低域通過フィルタのような、付加的 な特徴を包含させることができることが分かるであろう。

上で手短に言及したように、親書式化装置２０４では、非線形表現を発生した組 み合わせの符号器で用いられる方法とは逆の方法を用いて、線形表現が得られな ければならない。実際的な１つの実施例では、かかる非線形表現は、一般的に、 伝送チャンネルと記憶媒体とに課せられる情報要件を下げるために用いられる。

親書式化には、一般的に、比較的迅速に行え、また実施する上で比較的安価な単 純な操作が含まれる。

合成装置２０６によって、真正なディジタル・サブバンド復号器のための合成フ ィルタ・バンクが表現され、ディジタル変換復号器のための逆変換が表現される 。これらの何れの形式の復号器に関しても、信号合成は、計算的に集約的であり 、多数の複雑な操作を必要とする。

したがって、合成装置２０６では、典型的に、動作に一層長い時間が必要であり 、これの実現には親書式化装置２０４に必要な費用よりも数等高い費用が掛かる 。

図３には、表現のための４つの提供チャンネルを２つの表現チャンネルで受け取 り、表現する、典型的な復号器の基本的構造が示されている。３０２ａから３０ ２ｄまでの提供チャンネルの各々から受け取られる符号化信号は、各々が３０４ ａから３０４ｄまでのそれぞれ１つの親書式化装置と３０６ａから３０６ｄまで のそれぞれ１つの合成装置とから成る、３００ａから３００ｄまでのそれぞれ１ つの復号器を通して受け渡される。合成信号は、３０８ａから３０８ｄまでのそ れぞれ１つの通路に沿って各復号器から、４つの合成されたチャンネルを２つの 表現チャンネル３１２ａ及び３１２ｂに組み合わせる分配器３１０に受け渡され る。分配器３１０では、一般的に、実施する上で比較的安価な実施形態を用いて 比較的迅速に行える、単純な操作が含まれる。

図３に示されている復号器を実施するのに必要な費用の殆どは、合成装置で代表 される。合成装置の数は提供チャンネルの数と等しいので、実施の費用は提供チ ャンネルの数に概ね比例する。

信号合成は、もし算術上の小さなまるめ誤差を無視し、合成前に組み合わされる 信号によって、合成後に信号を組み合ねることで生成される出力信号と同じ出力 信号が生成されるならば、線形である。復号器の実施の多くの場合、合成は線形 である。したがって、かかる多重チャンネル復号器の親書式化装置と合成装置と の間に分配器を置くことが多くの場合可能である。かかる構造については、以下 で十分に論考するが、図１にはこれが示されている。この方法で、実施の費用は 提供チャンネルの数に概ね比例する。これは、５つの提供チャンネルを受け取る が１つ又は２つの表現チャンネルしか提供しないとされる改良式テレビジラン系 に関して提案されているような用途では極めて望ましい。

この状況において、上で論考した「線形」という術語の意味を一層良く理解する ことが可能になる。手短に言うと、如何なる表現であっても、もし以下の２つの 条件、すなわち、（１）表現が合成ＩＩＩに対する直接入力となり得ること、及 び（２）表現によって、上述の信号合成の直線性特性を満足する加算又は減算の ような線形の組み合わせを直接形成することが可能になることを満足すれば、表 現は線形と考えられる。

図１には、４つの提供チャンネルから２つの表現チャンネルを形成する本発明に よる復号器が示されている。

復号器によって、各提供チャンネル当たり１つの親書式化装置１０４ａから１０ ４ｄまでを用いてこの復号器によって親書式化される１０２ａから１０２ｄまで の４つの提供チャンネルからの符号化情報が受け取られる。分配器１０８によっ て、１０６ａから１０６ｄまでの通路から受け取られる親書式化された信号がそ れぞれ、１１０ａから１１０ｄまでの通路に沿って合成装置１１２ａ及び１１２ ｂに分配器１０８によって受け渡される２つの信号に組み合わせられる。合成装 置の各々によって、表現チャンネル１１４ａ及び１１４ｂにそれぞれの１つに沿 って合成装置の各々によって受け渡される信号が生成される。

当業者には、本発明を真正のサブバンド及び変換復号器の広範な実施に適用でき ることは容易に理解されるであろう。親書式化装置及び合成装置の実施の詳細は 当論考の範囲外である。しかし、国際特許出願公告、１９９０年８月９日付けの Ｗｏ　９０，１０９０２２号、１９９０年８月９日付けのＷｏ　９０１０９００ ６４号、及び１９９１年１０月３１日付けのＷＯ９１／１６７６９号の何れかを 参照することにより、実施の詳細を知ることができよう。

本発明による変換復号器の１つの実施例は、ＷＯ９０１０９０２２号中で叙述さ れているそれと実質的に類似の親書式化装置及び合成装置から成る。この実施例 によると、図１を参照して、サブバンドにグループ化される周波数領域変換係数 から成るシリアル・ビット・ストリームが１０２ａから１０２ｄまでの４つの提 供チャンネルの各々から受け取られる。１０４ａから１０４ｄまでの各脱書式化 装置によって、ビット・ストリームが情報のブロックに緩衝され、ビット・スト リームの復号器により各周波数領域変換係数に対して割り当てられるビットの数 が確定され、各周波数領域変換係数に関する線形表現が再構築される。分配器１ ０８によって、線形化された周波数領域変換係数が１０６ａから１０６ｄまでの 通路から受け取られ、適切に組み合わされ、周波数領域情報が１１０ａ及び１１ ０ｂの通路の各々に分配される。１１２ａから１１２ｄまでの合成装置の各々に よって、上述の逆ＴＤＡＣ変換を実行する逆高速フーリエ変換（Ｔｎｖｅｒｓｅ 　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を適用することにより、１ １０ａ及び１１０ｂの通路から受け取られる周波数領域情報に応答して時間領域 サンプルが生成される。図１には後続の特徴は示されていないが、時間領域サン プルは、表現チャンネル１１４ａ及び１１４ｂに沿って受け渡され、緩衝され、 原符号化信号の時間領域表現を形成すべく組み合わされ、次にＤＡＣによってデ ィジタル形式からアナログ形式に転換される。

図１中の１０２ａから１０２ｄまでの４つの提供チャンネルによって４チヤンネ ル・オーディオ系の左（ｔ）、中央（Ｃ）、右（Ｉ）、及びサラウンド（５）の チャンネルが表現されると仮定して、分配器１０８の典型的な実施例によってこ れらのチャンネルが次式のように組み合わされて２チヤンネル・ステレオ表現が 形成される。

すなわち、 １−＝＝Ａ＋、７０７１　・　Ｃ＋、　５　・　Ｓ　（１）１？−＝ｌ？＋、７ ０７１　・　Ｃ＋、　５　・　５　（２）ここで、１−＝左表現チャンネル Ｒ゛−右表現チャンネル である。

変換復号器に関しては、これらの組合わせによって周波数領域中の変換係数の合 計が表現される。通常、同一の範囲のスペクトル周波数を表現する係数のみが組 み合わされると理解されている。例えば、各提供チャンネルによって２５６点の 変換により変換される２０ｋＨｚ帯域幅信号の周波数領域表現が搬送されると想 定してみよう。

各提供チャンネルに対する周波数領域変換係数Ｘ（０）によって、ＯＨｚを中心 とするそれぞれの提供チャンネルにより搬送される符号化信号のスペクトル・エ ネルギーが表され、各提供チャンネルに対する係数Ｘ（１）によって、７８．１ Ｈｚ　（２０ｋＨｚ／２５６）を中心とするそれぞれの提供チャンネルに関する 符号化信号のスペクトル・エネルギーが表されろ。かくして、を−表現チャンネ ルに対する係数ｘ（１）は、各提供チャンネルからの係数Ｘ（１）が式１によっ て重み付けられた合計から形成される。式１及び式２を以下のように書き替える ことかできる。すなわち、 Ｘ　（／’　）　−＝Ｘ　（／　）　Ｌ　＋　、７０７１・Ｘ　（ｔ　）　ｃし ＋、５・Ｘ　（／’　）　ｓ　（３） Ｘ　（／　）　−＝Ｘ　（／　）　Ｒ”　、７０７１・Ｘ　（／’　）　ＣＸ（ ？）＝チャンネルＺに対する変換係数１である。

真正のサブバンド復号器に関しては、これらの組合わせによって各サブバンド中 の対応する時間領域サンプルの合計が表される。したがって、式１及び式２を以 下のように書き替えることができる。すなわち、ここで、 ｘ　−（ｎ　／　）　ｚ　＝チャンネルＺのサブパントノ中の」 時刻ｎｌにおける信号サンプル である。

図４には、４０２ａから４０２ｄまでの４つの提供チャンネルから１つの表現チ ャンネルを形成すべく用いられる本発明の１つの応用が示されている。この応用 における分配器４０８に関する典型的な組合わせの式は以下の通りである。すな わち、 ｙ−＝、７０７１　ａ　１．＋Ｃ＋、７０７１　・　ｌ？＋５である。ここで、 Ｍ−＝モノラル表現チャンネル である。

分配器によって提供される組合わせの精密な形式は、用途によって変化する。

本発明は、提供チャンネルより少ない数の表現チャンネルを得ろために通常用い られるものであると想定されているが、必ずしもその用途に限定されるものでは ない。

分配器を所望の用途の必要に従って表現チャンネルを備えるべく用いて、表現チ ャンネルの数が提供チャンネルの数と同じになったり、或いは多（なることもあ る。

例えば、上述の変換復号器の実施例において、特定の周波数領域変換係数を特定 の表現チャンネルに対して分配すること、若しくは係数を表現チャンネルの一方 又は両方に対して無作為に分配することによって、１つの提供チャンネルから２ つの表現チャンネルが形成されることもある。スペクトル成分の位相を受け渡す 変換を用いる実施例においては、分配を位相に基づいて行うことができる。以上 の実施例以外にも多くの可能性があることは明白である。

１　凸 要約書 本発明は、概して、多重チャンネル信号の再生に関する。更に詳しく言うと、本 発明は、１つ又はそれ以上の提供チャンネルによって与えられる多次元音場を表 す多重チャンネル・オーディオ信号の復号であって、その復号の複雑さが、提供 チャンネルの数と異なる復号信号を表現すべく用いられるチャンネルの数に概ね 比例する復号に関する。

国際調査報告 １□　□　ＰＣＴ／ＵＳ　９２１００１３４、　、　ＰＣＴ／１１５　９２１０ ０１３４

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．書式化された情報の１つ又はそれ以上の提供チャンネルの複号器であって、 該書式化電報の１つ又はそれ以上の提供チャンネルについての脱書式化された表 現を生成するための脱着式化装置と、 該脱着式化装置に応答する分配装置であって、１つ又はそれ以上の中間的信号を 生成するための装置と、該分配装置に応答する合成装置であって、１つ又はそれ 以上の表現信号を生成するための装置とから成る、復号器。
2. ２．請求項１記載の復号器であって、前記脱書式化された表現が前記書式化情報 の１つ又はそれ以上の提供チャンネルよりも高い情報容量要件を有する復号器。
3. ３．請求項１又は請求項２の何れかに記載の復号器であって、前記合成装置によ って逆周波数領域対時間領域変換が前記１つ又はそれ以上の中間的信号に対して 適用される、復号器。
4. ４．請求項１又は請求項２の何れかに記載の復号器であって、前記合成装置によ うて真正のサブバンド合成フィルタ・バンクが前記１つ又はそれ以上の中間的信 号に対して適用される、復号器。
5. ５．請求項１から請求項４までの何れかに記載の復号器であって、前記１つ又は それ以上の中間的信号に、前記書式化情報の１つ又はそれ以上の提供チャンネル の少なくとも１つの脱書式化された表現が含まれる、復号器。
6. ６．請求項１から請求項４までの何れかに記載の復号器であって、前記書式化情 報の１つ又はそれ以上の提供チャンネルの各々の脱書式化された表現が、前記１ つ又はそれ以上の中間的信号の少なくとも１つの中に含まれる、復号器。