JPH0560096U - 音響信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の声の成分を損わずに周囲の音だけ音場拡
大すること。 【構成】 複数の音響信号から人声周波数帯域の信号を
抽出する人声抽出回路２と、この人声周波数帯域を除い
た残信号を音場拡大する音場拡大処理回路３と、この音
場拡大された残信号と前記人声周波数帯域の信号とを加
算する信号加算回路４とを備え、前記残信号のみを音場
拡大処理するようにした。この構成により人の声の成分
を殆ど損うことなく周囲の音だけを十分音場拡大処理す
ることが可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特にボーカルを中心とした音楽やスポーツの実況中継等の音場拡大 処理に適した音響信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の音響信号処理装置１００は、例えば図１０に示すように左チャンネル（ 以下、Ｌｃｈという。）入力端子１０１及び右チャンネル（以下、Ｒｃｈという 。）入力端子１０２と、加算器１０３乃至１０５と、位相シフト回路１０６と、 Ｌｃｈ及びＲｃｈ出力端子１０７，１０８とにより構成されていた。

【０００３】 前記Ｌｃｈ及びＲｃｈ入力端子１０１，１０２より入力された音響信号は、ま ず前記加算器１０３に入力され互いに加算される。この加算器１０３の出力信号 は前記位相シフト回路１０６に入力され位相が所定の角度だけシフトされた後、 前記加算器１０４でＬｃｈ音響信号と加算され、且つ、前記加算器１０５でＲｃ ｈ音響信号と減算される。そして、前記加算器１０４の出力が前記Ｌｃｈ出力端 子１０７から取り出され、前記加算器１０５の出力が前記Ｒｃｈ出力端子１０８ から取り出される。

【０００４】 このようにＬｃｈ及びＲｃｈの信号を加算したものを位相シフトし、この位相 シフトした信号を前記Ｌｃｈの信号と加算し、且つ、前記Ｒｃｈと減算すること により、最終的に図示しないスピーカより聴感上音場が拡大された音声が再生さ れる。

【０００５】 この従来の処理装置１００の出力信号の周波数特性図を図１１に示す。即ち、 Ｌｃｈ及びＲｃｈの出力信号は位相が互いにシフトし、略くし形の波形になる。 この特性は、疑似ステレオの一般的な特性である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この装置１００では入力される音響信号に含まれる人の声（以下、 人声という。）の成分とこの人声成分を除いた残信号とを同一の前記位相シフト 回路１０６で処理していたので、人声周波数帯域ｖにおいてＬｃｈ及びＲｃｈ信 号の波形にピークやディップが発生し、人声が不自然に聞こえたり、特に遅延素 子を用いた音場拡大回路等では声が二重に聞こえて聞き取りにくくなる等の課題 があった。

【０００７】 又、テレビジョンでの野球の実況中継等では、観客等の周囲の音声はステレオ 信号で、アナウンサの人声のみモノラル信号で送信される場合がある。このよう な場合は、応援等の雰囲気を出す周囲の音声情報は十分音場拡大処理（例えば、 所謂サラウンド処理）して再生するのが好ましいが、アナウンサの人声ははっき りと聴き取れる方が好ましい。従って、人声信号は音場拡大処理しない方が聴き 取り易かった。しかし、従来はこのような場合でも人声は周囲の音声とともに一 様に音場拡大処理されるため人声が聴き取り難くなるという欠点があった。

【０００８】 そこで本考案の目的は、人声の明瞭度を殆ど落とさずに音場拡大の効果を得る ことができる音響信号処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために本考案は、請求項１では複数の音響信号から人声周 波数帯域信号を抽出する人声抽出手段と、人声周波数帯域を除いた残信号を音場 拡大処理する音場拡大処理手段と、音場拡大された残信号と前記人声周波数帯域 信号とを加算する信号加算手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】 請求項２では複数の音響信号から人声周波数帯域信号を抽出する人声抽出手段 と、前記人声周波数帯域信号レベルを所定レベルと比較する信号比較手段と、こ の信号比較手段の比較結果に基づいて開閉するスイッチ手段と、前記音響信号を 音場拡大処理する音場拡大処理手段と、音場拡大された音響信号と前記スイッチ 手段を介して入力された前記人声周波数帯域信号とを加算する信号加算手段とを 備え、前記人声周波数帯域信号のレベルが所定レベルを超えた場合は前記スイッ チ手段を閉とし前記人声周波数帯域信号を前記信号加算手段に入力させ、前記人 声周波数帯域信号のレベルが所定レベル以下の場合は前記スイッチ手段を開とし 前記人声周波数帯域信号を前記信号加算手段に入力させないことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

請求項１の場合は、まず音響信号から人声周波数帯域信号を除き、残信号につ いて音場拡大処理を行う。次にこの音場拡大処理した残信号に前記人声周波数帯 域信号を再び加算する。即ち、音場拡大処理後でも人声周波数帯域信号は元の信 号のまま再生することが可能となる。

【００１２】 請求項２の場合は、音響信号はそのまま音場拡大処理される。一方、音響信号 から人声周波数帯域信号が抽出され、この信号レベルが所定レベルと比較される 。そして、信号レベルが所定レベルを超える場合はスイッチ手段が閉となり、人 声周波数帯域信号と音場拡大された音響信号とが加算される。従って、この場合 は音場拡大処理された音響信号と音場拡大処理されない人声周波数帯域信号とが 同時に再生される。又、信号レベルが所定レベル以下の場合はスイッチ手段が開 となり、人声周波数帯域信号は音場拡大された音響信号と加算されない。従って 、この場合は音場拡大処理された音響信号のみが再生される。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例について添付図面を参照しながら説明する。まず請求項 １について説明する。図１は本考案に係る音響信号処理装置の第１実施例の構成 図である。図１において音響信号処理装置１は、Ｌｃｈ及びＲｃｈ音響信号Ｓ１ ，Ｓ２を入力する人声抽出回路（人声抽出手段）２と、この抽出回路２の出力信 号のうち人声成分を除いたＬｃｈ及びＲｃｈ残信号Ｓ１１，Ｓ１２を入力する音 場拡大処理回路（音場拡大処理手段）３と、この処理回路３のＬｃｈ及びＲｃｈ 出力信号Ｓ２１，Ｓ２２を入力する信号加算回路（信号加算手段）４とにより構 成され、更に前記人声抽出回路２の出力信号のうち人声成分Ｓ３は前記信号加算 回路４に入力される。そして、前記信号加算回路４の出力側よりＬｃｈ及びＲｃ ｈ出力信号Ｓ３１，Ｓ３２が出力される。

【００１４】 即ち、前記残成分Ｓ１１，Ｓ１２のみが音場拡大処理回路３に入力され、音場 拡大処理される。尚、本実施例においては複数の音響信号としてＬｃｈ及びＲｃ ｈ信号を用いたが、このＬｃｈ，Ｒｃｈに限定するものではなく、任意の２つの 音響信号を用いることができることは言うまでもない。又、３つ以上の音響信号 を用いるよう構成してもよい。

【００１５】 次に、この装置１を構成する各回路について説明する。図２は第１実施例に係 る人声抽出回路２の構成図である。この抽出回路２はＬｃｈ及びＲｃｈの入力側 に夫々設けられた加算器２１，２２と、この加算器２２の出力側に設けられたバ ンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという。）２３及び加算器２４と、前記加算器 ２１の出力側及び前記加算器２４の出力側に夫々設けられた加算器２５，２６と により構成され、この加算器２５，２６及び前記ＢＰＦ２３の出力側より出力信 号Ｓ１１，Ｓ１２及びＳ３が取り出される。

【００１６】 尚、前記ＢＰＦ２３として人声帯域を主に通過させるフィルタ、本実施例では 通過帯域１５０Ｈｚ乃至１ＫＨｚの特性のものを用いたが、この特性に限定され るものではなく、人声帯域を主に通過させるフィルタであれば他のフィルタを用 いてもよい。

【００１７】 即ち、Ｌｃｈ及びＲｃｈの音響信号は前記加算器２２で加算され、この加算出 力が前記ＢＰＦ２３で人声周波数帯域信号Ｓ３のみ抽出され、この信号Ｓ３は前 記加算器２４に入力され、前記加算器２２の出力信号と減算される。従って、こ の加算器２４の出力信号として人声帯域を除いた残信号が得られる。この残信号 は更に加算器２５，２６にも入力され、加算器２５では前記加算器２１の出力信 号と加算され、加算器２６では前記加算器２１の出力信号と減算される。その結 果、加算器２５，２６の出力信号として夫々Ｌｃｈ，Ｒｃｈ残信号Ｓ１１，Ｓ１ ２が得られる。

【００１８】 図３は第１実施例に係る音場拡大処理回路の構成図である。音場拡大処理回路 ３は、Ｌｃｈ及びＲｃｈの残信号Ｓ１１，Ｓ１２を加算する加算器３１と、この 加算器３１の出力信号を入力する４つの遅延回路３２乃至３５と、この遅延回路 ３２及び３３の出力信号を加算する加算器３６と、この遅延回路３４及び３５の 出力信号を加算する加算器３７と、前記加算器３６の出力信号と前記残信号Ｓ１ １とを加算する加算器３８と、前記加算器３７の出力信号と前記残信号Ｓ１２と を加算する加算器３９とにより構成され、この加算器３８，３９の出力側より出 力信号Ｓ２１，Ｓ２２が取り出される。即ち、人声帯域成分を殆ど含まない前記 残信号Ｓ１１，Ｓ１２の２つの信号を加算、遅延して音場拡大処理したので、人 声帯域成分には殆ど音場拡大処理の影響を与えない。

【００１９】 図４は第１実施例に係る信号加算回路の構成図である。信号加算回路４は、Ｌ ｃｈ及びＲｃｈ用加算回路４１，４２で構成される。即ち、音場拡大された前記 残信号Ｓ２１及びＳ２２は夫々加算器４１，４２で前記人声信号Ｓ３と加算され 、この加算器４１，４２の出力信号として人声帯域成分が殆ど損われることなく 音場拡大されたＬｃｈ及びＲｃｈ音響信号Ｓ３１，Ｓ３２が得られる。

【００２０】 図５は第１実施例に係る人声抽出回路の他の一例の構成図である。人声抽出回 路５はＬｃｈ及びＲｃｈ用に夫々ＢＰＦ５１，５２を設け、この出力信号を夫々 加算器５３，５４で前記信号Ｓ１，Ｓ２と加算するよう構成した。この構成によ り人声帯域成分及び残信号をＬｃｈ，Ｒｃｈ夫々別々に信号Ｓ８，Ｓ９及びＳ１ １，Ｓ１２として取り出すことができる。

【００２１】 以上説明したように請求項１によれば、図６の出力信号の周波数特性図に示す ように、人声帯域部分ｖは殆ど位相の変化がなく、その他の残成分のみ位相がシ フトし、音場拡大処理は主に残成分に対してのみ行われる。

【００２２】 従って、例えば原音響信号に含まれる人の話し声の聞き取り易さを損うことな く、又は歌声の音質等を損うことなく背景となる周囲の音、楽器音等による音場 拡大処理をすることが可能になる。

【００２３】 次に請求項２について説明する。図７は本考案に係る音響信号処理装置の第２ 実施例の構成図である。図７において音響信号処理装置６０は、Ｌｃｈ及びＲｃ ｈ音響信号Ｓ１，Ｓ２を入力する人声抽出回路（人声抽出手段）６１と、抽出し た人声周波数帯域信号を整流するダイオードＤ１と、このダイオードＤ１の出力 レベルを所定レベルと比較する信号比較回路（信号比較手段）６２と、この比較 回路６２の比較結果に基づいて開閉するリレー（スイッチ手段）６３と、前記音 響信号Ｓ１，Ｓ２を音場拡大処理する音場拡大処理回路（音場拡大処理手段）６ ４と、音場拡大された音響信号Ｓ７１，Ｓ７２と前記リレー６３を介して入力さ れた前記人声周波数帯域信号Ｓ７３とを加算する信号加算回路（信号加算手段） ６５とを備え、この加算回路６５の出力信号としてＬｃｈ及びＲｃｈ出力信号Ｓ ８１，Ｓ８２が出力される。

【００２４】 次に、この装置６０を構成する各回路について説明する。尚、前記音場拡大処 理装置６４、信号加算回路６５は第１実施例と同様の構成につき図示及び説明を 省略する。図８は第２実施例についての人声抽出回路の構成図である。この抽出 回路６１はＬｃｈ及びＲｃｈ音響信号Ｓ１，Ｓ２を加算する加算器６６と、この 加算器６６の出力側に設けられたＢＰＦ６７とにより構成され、このＢＰＦ６７ の出力側より人声周波数帯域信号Ｓ７３が出力される。

【００２５】 ところで、野球の実況中継等の場合のようにステレオ信号とモノラル信号とを 合成した信号が送信されている場合、この信号が前記加算器６６で加算処理され ると、加算処理後の出力レベルは一般にステレオ信号のみの場合より高くなる。 これはモノラル信号はＬｃｈとＲｃｈの信号レベル及び位相が略等しいため、加 算されるとレベルが比較的高くなることによる。従って、前記加算器６６の出力 レベルの大きさから、この信号にモノラル信号が含まれているか否かの判断を行 うことが可能となる。

【００２６】 前記ダイオードＤ１は抽出された人声周波数帯域信号Ｓ７３を整流するための もので、整流された人声周波数帯域信号は前記信号比較回路６２に入力される。 この比較回路６２は従来のコンパレータで構成できる。又、しきい値を適当に選 べばゲート回路で構成することも可能である。尚、所定レベル信号としてはモノ ラル信号の判別ができるよう比較的高いレベルの電圧を予め設定しておき所定レ ベル信号入力端子に印加しておく。

【００２７】 前記リレー６３は前記比較回路６２の出力信号で開閉制御される。即ち、所定 レベルを超える電圧が前記比較回路６２に入力した場合は、この比較回路６２か ら高レベル（Ｈ）信号が出力され前記リレー６３が閉となる。従って、抽出され た人声周波数帯域信号Ｓ７３は前記信号加算回路６５に入力され、前記信号加算 回路６５の出力信号Ｓ８１，Ｓ８２として、例えば、音場拡大処理され臨場感の 高まった観客等の周囲の音声と音場拡大処理されず明瞭度が高く、中央に定位し たアナウンサの音声が同時に得られる。

【００２８】 一方、所定レベル以下の信号が前記比較回路６２に入力した場合は、この比較 回路６２から低レベル（Ｌ）信号が出力され前記リレー６３は開となる。従って 、抽出された人声周波数帯域信号Ｓ７３は前記信号加算回路６５に入力されず、 前記音場拡大処理回路６４の出力信号Ｓ７１，Ｓ７２のみが前記信号加算回路６ ５の出力信号Ｓ８１，Ｓ８２として得られる。例えば、観客等の周囲の音声とア ナウンサの音声の両方が音場拡大処理されて前記信号加算回路６５から出力され る。

【００２９】 以上説明したように請求項２によれば、人声周波数帯域信号のレベルが比較的 高い（例えばモノラル信号）場合にはこの信号を音場拡大処理しないで出力する よう構成したので、図９の周波数特性図に示すようにステレオ信号による観客等 の周囲の音声は十分音場拡大処理して臨場感を向上させ、モノラル信号によるア ナウンサの人声（図中のｖ）は明瞭度を向上させ、中央に定位させることができ る。即ち、この装置６０は、アナウンサの音声がステレオ信号の場合は音場拡大 処理し、モノラル信号の場合は音場拡大処理しないよう構成した点に特徴がある 。例えば、野球の実況中継等のようにステレオ音声とモノラル音声が合成された 番組を観賞する際に特に効果を発揮する。

【００３０】 又、モノラル音声が含まれるか否かに拘らず元の音響信号を音場拡大処理する 機能も併せ備えるため、人声信号を除いた残信号を音場拡大処理する場合に比べ 音場拡大効果の向上が図れるという効果もある。

【００３１】

【考案の効果】

請求項１によれば、人の声の成分を除いて残成分だけ音場拡大するよう構成し たので人の声の聞き取り易さを殆ど損うことなく音場拡大の効果を十分発揮でき る。又、比較的簡易な回路で構成できるので費用の節減と装置の小型化を図るこ とが可能になる。

【００３２】 請求項２によれば、複数の人声周波数帯域信号のレベルに基づいてこの信号を 音場拡大処理するか否かを判定するよう構成したので、例えばこの信号がモノラ ル信号の場合には音場拡大処理しないよう構成することが可能となる。従って、 ステレオ信号とモノラル信号が合成された信号の場合、この合成信号を音場拡大 処理して臨場感を高めると共に、モノラル信号は音場拡大処理しないで再生する ことができるため明瞭度を高め、中央に定位させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る音響信号処理装置の第１実施例の
構成図である。

【図２】第１実施例に係る人声抽出回路２の構成図であ
る。

【図３】第１実施例に係る音場拡大処理回路の構成図で
ある。

【図４】第１実施例に係る信号加算回路の構成図であ
る。

【図５】第１実施例に係る人声抽出回路の他の一例の構
成図である。

【図６】第１実施例の出力信号の周波数特性図である。

【図７】本考案に係る音響信号処理装置の第２実施例の
構成図である。

【図８】第２実施例についての人声抽出回路の構成図で
ある。

【図９】第２実施例の出力信号の周波数特性図である。

【図１０】従来の音響信号処理装置の構成図である。

【図１１】従来の音響信号処理装置の出力信号の周波数
特性図である。

【符号の説明】

１，６０・・・音響信号処理装置、２，６１・・・人声抽出回
路（人声抽出手段）、３，６４・・・音場拡大処理回路
（音場拡大処理手段）、４，６５・・・信号加算回路（信
号加算手段）、２１，２２，２４〜２６，３１，３６〜
３９，４１，４２，５３，５４・・・加算器、２３，５
１，５２・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３２〜３
５・・・遅延回路、６２・・・信号比較回路（信号比較手
段）、６３・・・リレー（スイッチ手段）、Ｄ１・・・ダイオ
ード。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の音響信号から人声周波数帯域信号を
   抽出する人声抽出手段と、この人声周波数帯域を除いた
   残信号を音場拡大処理する音場拡大処理手段と、音場拡
   大された残信号と前記人声周波数帯域信号とを加算する
   信号加算手段とを備えたことを特徴とする音響信号処理
   装置。
2. 【請求項２】複数の音響信号から人声周波数帯域信号を
   抽出する人声抽出手段と、この人声周波数帯域信号レベ
   ルを所定レベルと比較する信号比較手段と、この信号比
   較手段の比較結果に基づいて開閉するスイッチ手段と、
   前記音響信号を音場拡大処理する音場拡大処理手段と、
   音場拡大された音響信号と前記スイッチ手段を介して入
   力された前記人声周波数帯域信号とを加算する信号加算
   手段とを備え、前記人声周波数帯域信号のレベルが所定
   レベルを超えた場合は前記スイッチ手段を閉とし前記人
   声周波数帯域信号を前記信号加算手段に入力させ、前記
   人声周波数帯域信号のレベルが所定レベル以下の場合は
   前記スイッチ手段を開とし前記人声周波数帯域信号を前
   記信号加算手段に入力させないことを特徴とする音響信
   号処理装置。