JPH0783752A - オーディオ歪曲測定装置およびその方法 - Google Patents

オーディオ歪曲測定装置およびその方法

Info

Publication number
JPH0783752A
JPH0783752A JP6201126A JP20112694A JPH0783752A JP H0783752 A JPH0783752 A JP H0783752A JP 6201126 A JP6201126 A JP 6201126A JP 20112694 A JP20112694 A JP 20112694A JP H0783752 A JPH0783752 A JP H0783752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital audio
audio signal
power density
spectrum
input digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6201126A
Other languages
English (en)
Inventor
Soon-Keon Kwon
純健 権
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiu Denshi Kk
WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daiu Denshi Kk
Daewoo Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiu Denshi Kk, Daewoo Electronics Co Ltd filed Critical Daiu Denshi Kk
Publication of JPH0783752A publication Critical patent/JPH0783752A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/22—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing distortions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の人間の聴覚特性に一致するオーディオ
歪曲を測定しうる装置およびその方法を提供する。 【構成】 電力密度スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））を測
定する第１測定手段２０と、周波数マスキング臨界値Ｍ
（ｋ，ｉ）を決定する手段３０と、前記入力ディジタル
オーディオ信号ｘ（ｎ，ｉ）の現在フレームと前記出力
ディジタルオーディオ信号ｙ（ｎ，ｉ）のフレーム間の
偏差を表す差信号ｅ（ｎ，ｉ）の電力密度スペクトラム
Ｅ（ｋ，ｉ）を測定する第２測定手段４０と、前記認知
スペクトラム偏差ＰＳＤを測定する第３測定手段５０
と、前記入力ディジタルオーディオ信号の現在フレーム
と前記出力ディジタルオーディオ信号に対応するフレー
ム間のオーディオ歪曲（ＷＰＳＤ（ｉ））を測定する第
４測定手段６０、７０、８０を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオーディオシステムにお
けるオーディオ歪曲を測定する装置およびその方法に関
する。さらに詳しくは、周波数および時間マスキング現
像（ｔｉｍｅｍｕｓｋｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）を用いる
ことによって、実際上の人間の聴覚特性に一致するオー
ディオ歪曲を測定しうる装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】オー
ディオ歪曲測定装置は、通常、オーディオシステムの性
能を評価するために用いられる。オーディオシステムの
性能または特性は、一般に歪曲により測定される。前記
オーディオ歪曲は総高調波歪曲（ＴＨＤ；Ｔｏｔａｌ
Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）およびオー
ディオ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ；ｓｉｇｎａｌ ｔ
ｏ Ｎｏｉｓｅ）により、通常測定され、前記総高調波
歪曲は各々の高調波歪曲成分などの全体平方根（ＲＭ
Ｓ）および／または二つ以上の信号などがオーディオシ
ステムを通過するときの合と差の値として発生される変
調間歪曲（ＩＭＤ：Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を表し、前記信号対雑音比は、
前記差信号に対する前記入力信号の大きさの比（ｄＢ）
を表す。
【０００３】しかし、このようなＴＨＤまたはＳＮＲ測
定は人間の聴覚特性が反映されなかったある物理的な測
定といえる。その結果、聴取者はより大きいＴＨＤ（ま
たはより小さいＳＮＲ）を有するオーディオシステムに
より発生された音が、より小さいＴＨＤ（またはより大
きいＳＮＲ）を有するオーディオシステムより少し歪曲
されたと感じられることもある。
【０００４】したがって、オーディオ歪曲を実質的に測
定するための多様な方法または装置が提案されてきた。
かかる装置などのうちの一つが米国特許第４，７０６，
２９０号明細書に示されているが、その装置は測定され
た結果値が人間の聴覚特性に近接できるように拡声器サ
ブ高調波などの測定のために、第１および第２回路装置
を備える。
【０００５】しかし、このような装置は時間領域上で重
みを付けられた高調波歪曲を測定するため、前記測定さ
れた結果値は人間の聴覚特性がよく反映されたものとは
いえない。
【０００６】さらに、前記装置は多様なアナログ回路な
どを用いるため、所望のレベル（たとえば、高信頼度の
ストレオシステム）さえ前記回路パラメータなどを正確
に調節しえない。
【０００７】同一の出願人に譲渡されて継続中である、
オーディオ歪曲を評価するために鑑みられた他の形態の
装置のうちの一つの装置が、米国特許第１３３，６２２
号明細書（発明の名称：オーディオ歪曲を測定するため
の方法およびその装置）である。
【０００８】この装置は、前記周波数マスキング臨界値
を超える差信号の電力密度スペクトラムに基づいて認知
スペクトラム偏差を計算することによって、オーディオ
システムにおけるオーディオ歪曲を定める。
【０００９】しかし、前記決定装置は、前記時間マスキ
ング現像に鑑みなかったので、前記装置は実際の人間の
聴覚特性に一致するオーディオ歪曲を測定するための能
力が制限されている。
【００１０】米国特許第１３３，６６２号明細書に用い
られたように、前記時間マスキング現像は、ある音に対
する可聴限界または可聴臨界値が時間領域上で時間的に
隣接とともに他の音の存在のため増加される現像を表
し、反面、周波数マスキング現像は周波数領域上で時間
的に同じとともに異なる（すなわち、マスキング）音の
存在によりもたらしたある音に対する可聴限界または可
聴臨界値の増加を意味する。
【００１１】したがって、本発明の目的は、測定された
結果値などが実際上の人間の聴覚特性と一致するよう
に、周波数および時間マスキング現像に鑑みてオーディ
オ歪曲を測定する改善された装置およびその方法に関す
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に基づくオーディオ歪曲測定装置は、入
力および出力ディジタルオーディオ信号は、各々複数の
フレームを含み、前記オーディオシステムへの前記入力
ディジタルオーディオ信号と前記オーディオシステムか
らの前記出力ディジタルオーディオ信号間の差信号に対
してフレーム単位でオーディオシステムのオーディオ歪
曲を測定するための装置であって、前記入力ディジタル
オーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の現在フレームに対し
て、電力密度スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））を測定する
第１測定手段と、前記入力ディジタルオーディオ信号
（ｘ（ｎ，ｉ））の現在フレームに対する前記電力密度
スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））に基づいて、周波数マス
キング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））を決定する手段と、前記
入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の現在
フレームと、前記出力ディジタルオーディオ信号（ｙ
（ｎ，ｉ））のフレーム間の偏差を表す差信号（ｅ
（ｎ，ｉ））の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））
を測定する第２測定手段と、前記周波数マスキング臨界
値（Ｍ（ｋ，ｉ））と前記差信号（ｅ（ｎ，ｉ））の前
記電力密度スペクトラムに基づいて、前記認知スペクト
ラム偏差（ＰＳＤ）を測定する第３測定手段と、前記測
定された認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ）と前記入力デ
ィジタルオーディオ信号からの少なくとも一つの以前フ
レームと前記現在フレームの前記電力密度スペクトラム
を用いて計算された加重値ファクター（Ｗ（ｉ））を乗
算することによって、前記入力ディジタルオーディオ信
号の現在フレームと前記出力ディジタルオーディオ信号
に対応するフレーム間のオーディオ歪曲（ＷＰＳＤ
（ｉ））を測定する第４測定手段を含むことを特徴とし
ている。
【００１３】また、本発明の、オーディオシステムのオ
ーディオ歪曲を測定するための方法は、入力および出力
ディジタルオーディオ信号などは、各々複数のフレーム
などを含み、前記オーディオシステムへの前記入力ディ
ジタルオーディオ信号と前記オーディオシステムからの
前記出力ディジタルオーディオ信号間の差信号に対して
フレーム単位でオーディオシステムのオーディオ歪曲を
測定するための方法であって、前記入力ディジタルオー
ディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の現在フレームに対して、
電力密度スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））を測定するステ
ップと、前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，
ｉ））の現在フレームに対する前記電力密度スペクトラ
ム（Ｘ（ｋ，ｉ））に基づいて、周波数マスキング臨界
値（Ｍ（ｋ，ｉ））を決定するステップと、前記入力デ
ィジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の現在フレー
ムと、前記出力ディジタルオーディオ信号（ｙ（ｎ，
ｉ））のフレーム間の偏差を表す差信号（ｅ（ｎ，
ｉ））の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））を測定
するステップと、前記周波数マスキング臨界値（Ｍ
（ｋ，ｉ））と前記差信号（ｅ（ｎ，ｉ））の前記電力
密度スペクトラムに基づいて、前記認知スペクトラム偏
差（ＰＳＤ（ｉ））を測定するステップと、前記測定さ
れた認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ，ｉ）と前記入力デ
ィジタルオーディオ（ｘ（ｎ，ｉ））信号からの少なく
とも一つの以前フレームと前記現在フレームの前記電力
密度スペクトラムを用いて計算された加重値ファクター
（Ｗ（ｉ））を乗算することによって、前記入力ディジ
タルオーディオ信号の現在フレームと前記出力ディジタ
ルオーディオ信号に対応するフレーム間のオーディオ歪
曲（ＷＰＳＤ（ｉ））を測定するステップを含むことを
特徴としている。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながらより詳しく説明する。
【００１５】図１に示される装置は、第１および第２電
力密度スペクトラム測定器２０、４０と、周波数マスキ
ング臨界値測定器３０、認知スペクトラム偏差測定器５
０、加重値ファクター計算機（ｗｅｉｇｈｔ ｆａｃｔ
ｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）６０、遅延回路７０およ
び乗算器８０を含む。
【００１６】オーディオシステム（図示せず）へのＮ
（すなわち、ｎ＝０、１、２、‥‥‥、Ｎー１）個のサ
ンプルを含むｉ番目のフレーム（または、現在フレー
ム）の入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））
は、減算器１０および前記第１電力密度スペクトラム測
定器２０はへ先繰りに提供される。前記第１電力密度ス
ペクトラム測定器２０は、時間領域の前記入力ディジタ
ルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））を高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）して周波数領域に変換する。
【００１７】本発明で用いられたフレームは、オーディ
オサンプルなどの固定された数に相当する前記オーディ
オ信号の一部で、前記オーディオ信号などのインコーデ
ィングおよびデコーディングするための処理単位と定義
する。
【００１８】図２に示されるように、前記第１電力密度
スペクトラム測定器２０はウインドウイングブロック２
１および高速フーリエ変換ブロック２２を含む。
【００１９】前記ウインドウイングブロック２１は、前
記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））を受
信して、前記入力ディジタルオーディオ信号をあらかじ
め設定されたヘニングウインドウ（ｈ（ｎ））と乗算し
て、ウインドウイングする役割を果たす。
【００２０】前記あらかじめ設定されたヘニングウイン
ドウ（ｈ（ｎ））は（１）式のように表される。
【００２１】 ｈ（ｎ）＝０．５（８／３）0.5 ｛１ーｃｏｓ（２πｎ／Ｎ）｝ （１） ただし、ｎ＝０、１、２、... 、Ｎー１であり、また、
Ｎは正の整数である。
【００２２】したがって、前記ウインドウイングブロッ
ク２１からの出力（Ｗ（ｎ，ｉ））は、（２）式のよう
にすることができる。
【００２３】 Ｗ（ｎ、ｉ）＝ｘ（ｎ，ｉ）・ｈ（ｎ） （２） ここで、ｉはフレーム指数であり、ｎは前述したものと
同一である。
【００２４】そののち、前記ウインドウイングブロック
２１からの出力（Ｗ（ｎ，ｉ））は、前記高速フーリエ
変換ブロック２２に提供される。高速フーリエ変換ブロ
ック２２は前記出力（Ｗ（ｎ、ｉ））の電力密度スペク
トラム（Ｘ（ｋ，ｉ）を測定する。また、同図では、前
記高速フーリエ変換ブロック２２は、聴覚モデルＩ（Ｐ
ｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃ ＭｏｄｅｌＩ）または、
オーディオ階層Ｉ（ＭＰＥＧ（ｍｏｖｉｎｇ ｐｉｃｔ
ｕｒｅｓ ｅｘｐｅｒｔ ｇｒｏｕｐ））で提案した５
１２ポイント高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を含む。した
がって、前記入力ディジタルオーディオ信号の電力密度
スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））は、当業者によく知られ
ている通り、（３）式のように計算される。
【００２５】
【数５】
【００２６】ここで、Ｗ＝２πｋｎ／Ｎ、ｋ＝０、
１、... 、（Ｎ／２）ー１、また、ｎおよびＮはさきに
定義したものと同一である。
【００２７】図１をさらに参照すれば、前記ＦＦＴブロ
ック２２で計算された前記入力ディジタルオーディオ信
号の電力密度スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））は前記周波
数マスキング臨界値測定器３０に提供される。前記周波
数マスキング臨界値測定器３０は前記入力ディジタルオ
ーディオ信号の電力密度スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））
に基づいてマスキング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））を測定し
て、後述する前記認知スペクトラム偏差測定器５０に提
供する。
【００２８】前記周波数マスキング臨界値は固有可聴限
界の合または音の臨界値、また周波数領域上で同時に発
生する他の（マスキング）音の存在により発生された増
分を表す。この周波数マスキング臨界値は本発明の参照
文献として引用された「動き物体のコーディングおよび
それとかかわるオーディオ」、ＩＳＯ／ＩＥＣ／ＪＴＣ
Ｉ／ＳＣ２９１ＷＧ１１ Ｎ０５０１ ＭＰＥＧ９３
（１９９３年７月）で説明され、いわゆる、聴覚モデル
ＩおよびＩＩは前記第１電力密度スペクトラム測定器２
０とかかわって各々の電力密度スペクトラムに対する周
波数マスキング臨界値の計算に対して論議される。
【００２９】本発明の好ましい実施例において、聴覚モ
デルＩは前記周波数マスキング臨界値測定器３０で好適
に用られる。そののち、前記測定器３０により測定され
た周波数マスキング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））は前記認知
スペクトラム偏差測定器５０に提供される。
【００３０】そのあいだ、前記オーディオシステムから
のｉ番目のフレームの出力ディジタルオーディオ信号
（ｙ（ｎ，ｉ））は減算器１０へ印加されることによっ
て、ｉ番目のフレームに対する入力および出力オーディ
オ信号（ｘ（ｎ，ｉ）および（ｙ（ｎ，ｉ））間の偏差
を表す差信号（ｅ（ｎ，ｉ））を発生する。
【００３１】前記差信号（ｅ（ｎ，ｉ））は、（４）式
のように表されうる。
【００３２】 ｅ（ｎ，ｉ）＝ｘ（ｎ，ｉ）−ｙ（ｎ，ｉ） （４） ここで、ｘ（ｎ，ｉ）およびｙ（ｎ，ｉ）は、Ｐ、たと
えば、１６ビットパルスコード変調信号などである。
【００３３】次に、第２電力密度スペクトラム測定器４
０は、前記差信号（ｅ（ｎ，ｉ））を受けて、前記差信
号の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））を測定する
ことで、前記差信号の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，
ｉ））が前記第２測定器４０で計算機されること以外に
は、実際に、前記第１電力密度スペクトラム測定器２０
と同一である。したがって、前記第２電力密度スペクト
ラム測定器４０は、ウインドウイングブロックとＦＦＴ
ブロックを含む。前記差信号の電力密度スペクトラム
（Ｅ（ｋ，ｉ））は、前記差信号（ｅ（ｎ，ｉ））と前
記（２）式における前記エラー入力ディジタルオーディ
オ信号（ｘ（ｎ，ｉ））に対して行ったように、前記ヘ
ニングウインドウ（ｈ（ｎ））をウインドウイングする
ことによって求められることが分かる。
【００３４】前記ｉ番目のフレームへの密度スペクトラ
ム（Ｅ（ｋ，ｉ））は、（５）式のように定めることが
好ましい。
【００３５】
【数６】
【００３６】ここで、Ｗ，Ｎ，ｎおよびｋは前述したも
のと同一のものである。
【００３７】前記認知スペクトラム偏差測定器５０は、
前記第２電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））および
前記周波数マスキング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））を同時に
受けてオーディオ歪曲を表すｉ番目のフレームへの認知
スペクトラム偏差（ＰＳＤ（ｉ））を測定する。すなわ
ち、前記測定器５０は前記差信号の前記第２電力密度ス
ペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））と前記周波数マスキング臨
界値（Ｍ（ｋ，ｉ））を比較して、前記周波数マスキン
グ現像だけを鑑みて前記実際上の人間の聴覚特性により
認知されたようなオーディオ歪曲を表す認知スペクトラ
ム偏差を生成して、前記乗算器８０に提供する。前記認
知スペクトラム偏差（ＰＳＤ（ｉ））は、次式（６）の
ように定めることができる。
【００３８】
【数７】
【００３９】ここで、ｋおよびｉは前記したものと同一
であり、ｉはフレーム指数として用いられた整数であ
る。
【００４０】前記（６）式により分かるように、ｉ番目
のフレームへの前記オーディオ歪曲は、前記マスキング
臨界値を超える前記差信号の前記電力密度スペクトラム
により測定される。
【００４１】本発明の前記加重値ファクター計算機６０
は、ｉ番目（または、現在）および（ｉー１）番目（ま
たは、以前）のフレームのＸ（ｋ，ｉ）およびＸ（ｋ，
ｉー１）に基づいて、ｉ番目のフレームの加重値ファク
ター（ｗｅｉｇｈｔ ｆａｃｔｏｒ）を計算する。
【００４２】とくに、前記加重値ファクター計算機６０
は、前記ｉ番目のフレームへの前記電力密度スペクトラ
ム（Ｘ（ｋ，ｉ））の最大電力密度レベル（ＭＰ
（ｉ））を検出し、そのメモリ（図示せず）に格納す
る。
【００４３】そののち、前記加重値ファクター計算機６
０は、前記（ＭＰ（ｉ））とかかわって前述した方法の
ように検出され格納された現在（すなわち、ｉ番目）フ
レームおよびそれの以前（すなわち、ｉー１番目）フレ
ームへの前記最大電力密度レベルなど（ＭＰ（ｉ），Ｍ
Ｐ（ｉ−１））を読み出して、前記加重値ファクター
（Ｗ（ｉ））を計算する。
【００４４】本発明の好ましい実施例において、前記加
重値ファクター （Ｗ（ｉ））は（７）式のように計算
されうる。
【００４５】 Ｗ（ｉ）＝Ｍｉｎ［１，ＭＰ（ｉ）／ＭＰ（ｉ−１）］；ＭＰ（ｉ−１）＞０ ＝１ ；ＭＰ（ｉ−１）＝０ （７） 前記（７）式から分かるように、前記（ｉー１）番目の
フレームへの前記最大電力密度レベルが０であるか、も
しくは前記ｉ番目のフレームへの最大電力密度レベル
（ＭＰ（ｉ））が前記（ｉ−１）番目のフレームの前記
最大電力密度レベルＭＰ（ｉ−１）より同じであるか大
きければ、前記ｉ番目のフレームへの前記加重値ファク
ター（Ｗ（ｉ））は１がえられ、その以外には、Ｗ
（ｉ）は前記ＭＰ（ｉ）／ＭＰ（ｉー１）の比に基づい
て０から１までの範囲内の値を有する。
【００４６】前記加重値ファクター計算機６０からの加
重値ファクター（Ｗ（ｉ））は前記遅延回路７０に提供
される。前記遅延回路７０は前記認知スペクトラム偏差
ＰＳＤ（ｉ）と同期されるように、既設定時間のあいだ
前記加重値ファクター（Ｗ（ｉ））を遅延させる。
【００４７】前記遅延回路７０は、当業者に知られてい
るような通常の電子回路などを用いて容易に具現されう
る。前記ｉ番目のフレームに対する遅延された加重値フ
ァクターＤＷ（ｉ）と前記認知スペクトラム偏差（ＰＳ
Ｄ（ｉ））はオーディオ歪曲を計算する乗算器８０に同
時に提供される。
【００４８】そのあと、乗算器８０によるｉ番目のフレ
ームへのオーディオ歪曲（ＷＰＳＤ（ｉ））は、（８）
式のように定めることができる。
【００４９】 ＷＰＳＤ（ｉ）＝ＰＳＤ（ｉ） × ＤＷ（ｉ） その結果、前記（８）式から分かるように、前記オーデ
ィオ歪曲（ＷＰＳＤ（ｉ））は、前記周波数周波数マス
キング現像を適用して求めた前記認知スペクトラム偏差
ＰＳＤ（ｉ）と本発明による前記時間周波数マスキング
現像を適用して求めた前記遅延された加重値ファクター
（ＤＷ（ｉ））を乗算することによって求められる。し
たがって、本発明は実際に人間の聴覚特性に一致するオ
ーディオ歪曲を求めることができる。
【００５０】前記乗算器８０から提供された前記オーデ
ィオ歪曲はそれをユーザーに画面から見られるようにす
るためのディスプレー装置、すなわち、モニターまたは
液晶ディスプレー（ＬＣＤ）へ伝送される。
【００５１】本発明の好ましい実施例において、たとえ
前記加重値ファクターが現在および以前フレーム、すな
わち、ｉ番目および（ｉー１）番目のフレームなどの最
大電力密度レベルなどに基づいて決定されるとしても、
前記現在フレームへの前記加重値ファクターが前記現在
フレームおよび一つ以上前の以前フレームなどの前記最
大電力密度レベルなどから計算されうることに留意すべ
きである。
【００５２】本発明は好ましい一実施例として示した
が、発明の範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改
変をなしうるであろう。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、測定された結果値など
が実際の人間の聴覚特性と一致するように、周波数およ
び時間周波数マスキング現像に基づいてオーディオ歪曲
を測定する改善された装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオーディオ歪曲を測定するための装置
を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示された電力密度スペクトラム測定器を
詳細に示したブロック図である。
【符号の説明】
１０ 減算器 ２０、４０ 第１および第２電力密度スペクトラム測定
器 ３０ 周波数マスキング臨界値偏差測定器 ５０ 認知スペクトラム偏差測定器 ６０ 加重値ファクター計算機 ７０ 遅延回路 ８０ 乗算器

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力および出力ディジタルオーディオ信
    号などが、それぞれ複数のフレームを含み、前記オーデ
    ィオシステムへの前記入力ディジタルオーディオ信号と
    前記オーディオシステムからの前記出力ディジタルオー
    ディオ信号間の差信号に対してフレーム単位でオーディ
    オシステムのオーディオ歪曲を測定するための装置であ
    って、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームに対して、電力密度スペクトラム（Ｘ
    （ｋ，ｉ））を測定する第１測定手段と、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームに対する前記電力密度スペクトラム（Ｘ
    （ｋ，ｉ））に基づいて、周波数マスキング臨界値（Ｍ
    （ｋ，ｉ））を決定する手段と、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームと、前記出力ディジタルオーディオ信号
    （ｙ（ｎ，ｉ））のフレーム間の偏差を表す差信号（ｅ
    （ｎ，ｉ））の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））
    を測定する第２測定手段と、 前記周波数マスキング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））と前記差
    信号（ｅ（ｎ，ｉ））の前記電力密度スペクトラムに基
    づいて、前記認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ）を測定す
    る第３測定手段と、 前記測定された認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ）と前記
    入力ディジタルオーディオ信号からの少なくとも一つの
    以前フレームと前記現在フレームの前記電力密度スペク
    トラムを用いて計算された加重値ファクター（Ｗ
    （ｉ））を乗算することによって、前記入力ディジタル
    オーディオ信号の現在フレームと前記出力ディジタルオ
    ーディオ信号に対応するフレーム間のオーディオ歪曲
    （ＷＰＳＤ（ｉ））を測定する第４測定手段を含むこと
    を特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記各々のフレームはＮ個のオーディオ
    サンプルなどを含み、前記認知スペクトラム偏差（ＰＳ
    Ｄ）は、下記式のような、 【数１】 なる関係を有する請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２測定手段は、前記入
    力ディジタルオーディオ信号および差信号をウインドウ
    イングする手段を含む請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ
    （ｎ，ｉ））の現在フレームに対する電力密度スペクト
    ラム（Ｘ（ｋ，ｉ））が、下記式のような、 【数２】 なる関係を有する請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記ヘニングウインドウ（ｈ（ｎ））
    は、下記式のように ｈ（ｎ）＝０．５（８／３）0.5 （１−ｃｏｓ（２πｎ
    ／Ｎ）） で表しうる請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記第４測定手段は、 前記入力ディジタルオーディオ信号の少なくとも一つの
    以前フレームなどと現在フレームの各々の前記電力密度
    スペクトラム（Ｘ（ｋ，ｉー１）、Ｘ（ｋ，ｉ））に対
    する電力レベルに基づいて、前記加重ファクター（Ｗ
    （ｉ））を計算する加重値ファクター計算手段と、 前記加重値ファクター（Ｗ（ｉ））を前記認知スペクト
    ラム偏差と同期されるようにあらかじめ設定されている
    時間のあいだ遅延させる遅延手段と、 前記認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ（ｉ））を前記遅延
    された加重値ファクター（ＤＷ（ｉ））と乗算する乗算
    器とを含む請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記加重値ファクター（Ｗ（ｉ））は、
    下記式のような、 Ｗ（ｉ）＝Ｍｉｎ［１，ＭＰ（ｉ）／ＭＰ（ｉ−１）］；ＭＰ（ｉ−１）＞０ ＝１ ；ＭＰ（ｉ−１）＝０ ただし、ｉ：現在フレームの指数 （ｉ−１）：以前フレームの指数 ＭＰ（ｉ）：入力ディジタルオーディオ信号の現在フレ
    ームの最大電力密度レベル ＭＰ（ｉ−１）：入力ディジタルオーディオ信号の以前
    フレームの最大電力密度レベル なる関係を有することを特徴とする請求項６記載の装
    置。
  8. 【請求項８】 入力および出力ディジタルオーディオ信
    号が、それぞれ複数のフレームを含み、前記オーディオ
    システムへの前記入力ディジタルオーディオ信号と前記
    オーディオシステムからの前記出力ディジタルオーディ
    オ信号間の差信号に対してフレーム単位でオーディオシ
    ステムのオーディオ歪曲を測定するための方法であっ
    て、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームに対して、電力密度スペクトラム（Ｘ
    （ｋ，ｉ））を測定するステップと、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームに対する前記電力密度スペクトラム（Ｘ
    （ｋ，ｉ））に基づいて、周波数マスキング臨界値（Ｍ
    （ｋ，ｉ））を決定するステップと、 前記入力ディジタルオーディオ信号（ｘ（ｎ，ｉ））の
    現在フレームと、前記出力ディジタルオーディオ信号
    （ｙ（ｎ，ｉ））のフレーム間の偏差を表す差信号（ｅ
    （ｎ，ｉ））の電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））
    を測定するステップと、 前記周波数マスキング臨界値（Ｍ（ｋ，ｉ））と前記差
    信号の前記電力密度スペクトラム（Ｅ（ｋ，ｉ））に基
    づいて、前記認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ(ｉ) ）を
    測定するステップと、 前記測定された認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ( ｉ) ）
    と前記入力ディジタルオーディオ（ｘ（ｎ，ｉ））信号
    からの少なくとも一つの以前フレームと前記現在フレー
    ムの前記電力密度スペクトラムを用いて計算された加重
    値ファクター（Ｗ（ｉ））を乗算することによって、前
    記入力ディジタルオーディオ信号の現在フレームと前記
    出力ディジタルオーディオ信号に対応するフレーム間の
    オーディオ歪曲（ＷＰＳＤ（ｉ））を測定するステップ
    を含むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 前記認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ）
    は、下記式のような、 【数３】 なる関係を有する請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記各々の電力密度スペクトラム測定
    段階は、前記入力ディジタルオーディオ信号および差信
    号をウインドウイングするステップを含む請求項９記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 前記入力ディジタルオーディオ信号
    （ｘ（ｎ，ｉ））の現在フレームに対する電力密度スペ
    クトラム（Ｘ（ｋ，ｉ））が、下記式のような、 【数４】 なる関係を有することを特徴とする請求項１０記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記ヘニングウインドウ（ｈ（ｎ））
    は、下記式のような、 ｈ（ｎ）＝０．５（８／３）0.5 ｛１ーｃｏｓ（２πｎ
    ／Ｎ）｝ なる関係を有する請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記重みを付けられた認知スペクトラ
    ム偏差（ＷＰＳＤ（ｉ））を測定するステップが、 前記入力ディジタルオーディオ信号に少なくとも一つの
    以前フレームと現在フレームの各々の前記電力密度スペ
    クトラム（Ｘ（ｋ，ｉー１））、（Ｘ（ｋ，ｉ））に対
    する電力レベルに基づいて、前記加重値ファクター（Ｗ
    （ｉ））を計算するステップと、 前記加重値ファクター（Ｗ（ｉ））を前記認知スペクト
    ラム偏差と同期されるようにあらかじめ設定された時間
    のあいだ遅延させるステップと、 前記認知スペクトラム偏差（ＰＳＤ（ｉ））を前記遅延
    された加重値（ＤＷ（ｉ））と乗算するステップとを含
    む請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記現在フレームに対する加重値ファ
    クター（Ｗ（ｉ））は、下記式のような、 Ｗ（ｉ）＝Ｍｉｎ［１，ＭＰ（ｉ）／ＭＰ（ｉ−１）］；ＭＰ（ｉ−１）＞０ ＝１ ；ＭＰ（ｉ−１）＝０ ただし、ｉ：現在フレームの指数 （ｉ−１）：以前フレームの指数 ＭＰ（ｉ）：入力ディジタルオーディオ信号の現在フレ
    ームの最大電力密度レベル ＭＰ（ｉ−１）：入力ディジタルオーディオ信号の以前
    フレームの最大電力密度レベル なる関係を有する請求項１３記載の方法。
JP6201126A 1993-08-25 1994-08-25 オーディオ歪曲測定装置およびその方法 Pending JPH0783752A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930016554A KR950010340B1 (ko) 1993-08-25 1993-08-25 시간 매스킹 현상을 이용한 오디오 신호의 왜곡 측정장치
KR93-16554 1993-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0783752A true JPH0783752A (ja) 1995-03-31

Family

ID=19361912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6201126A Pending JPH0783752A (ja) 1993-08-25 1994-08-25 オーディオ歪曲測定装置およびその方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5563953A (ja)
EP (1) EP0640839A3 (ja)
JP (1) JPH0783752A (ja)
KR (1) KR950010340B1 (ja)
CN (1) CN1110462A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9500512A (nl) * 1995-03-15 1996-10-01 Nederland Ptt Inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van een door een signaalbewerkingscircuit te genereren uitgangssignaal, alsmede werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van een door een signaalbewerkingscircuit te genereren uitgangssignaal.
US6097820A (en) * 1996-12-23 2000-08-01 Lucent Technologies Inc. System and method for suppressing noise in digitally represented voice signals
US6092040A (en) * 1997-11-21 2000-07-18 Voran; Stephen Audio signal time offset estimation algorithm and measuring normalizing block algorithms for the perceptually-consistent comparison of speech signals
AU2000267448A1 (en) * 2000-07-05 2002-01-14 Nanyang Technological University Method and apparatus for perceptual evaluation of audio products
US20080008798A1 (en) * 2002-02-06 2008-01-10 Arnold Gloor Salts of astaxathin esters
JP4603485B2 (ja) * 2003-12-26 2010-12-22 パナソニック株式会社 音声・楽音符号化装置及び音声・楽音符号化方法
FR2957185B1 (fr) * 2010-03-04 2017-10-27 Canon Kk Procede de determination d'un seuil a appliquer a un signal sonore, procede d'attenuation de bruit, dispositif et programme d'ordinateur associes
US10923135B2 (en) * 2018-10-14 2021-02-16 Tyson York Winarski Matched filter to selectively choose the optimal audio compression for a metadata file

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2165654B (en) * 1984-10-12 1988-05-25 Yue Lin Thomas Hong Method and apparatus for evaluating auditory distortions of an audio system
DE3805946A1 (de) * 1988-02-25 1989-09-07 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur ermittlung von charakteristischen parametern aus den eingangs- und ausgangssignalen eines systems fuer die audiosignalverarbeitung
KR960009936B1 (ko) * 1992-10-07 1996-07-25 대우전자 주식회사 오디오 신호의 왜곡 측정장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP0640839A3 (en) 1995-08-02
CN1110462A (zh) 1995-10-18
KR950010340B1 (ko) 1995-09-14
US5563953A (en) 1996-10-08
EP0640839A2 (en) 1995-03-01
KR950006823A (ko) 1995-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7254242B2 (en) Acoustic signal processing apparatus and method, and audio device
TWI505263B (zh) 錄音資料之適應性動態範圍增加技術
US20110251704A1 (en) Adaptive environmental noise compensation for audio playback
KR101430321B1 (ko) 오디오 시스템의 지각 품질을 결정하기 위한 방법 및 시스템
WO2006041735A2 (en) Reverberation removal
CN103137136B (zh) 声音处理装置
JPH02280199A (ja) 残響装置
EP2037449B1 (en) Method and system for the integral and diagnostic assessment of listening speech quality
US20080267425A1 (en) Method of Measuring Annoyance Caused by Noise in an Audio Signal
US5402495A (en) Method and apparatus for evaluating audio distortion
JPH0783752A (ja) オーディオ歪曲測定装置およびその方法
US9373341B2 (en) Method and system for bias corrected speech level determination
JP3982797B2 (ja) 信号の品質を決定するための方法および装置
JP5057518B2 (ja) 聴覚特性模擬装置、ミキシングバランス表示システム及びそれらのプログラム
JP2000069597A (ja) インパルス応答測定方法
US20080255834A1 (en) Method and Device for Evaluating the Efficiency of a Noise Reducing Function for Audio Signals
Mu Perceptual quality improvement and assessment for virtual bass system
JP2000316199A (ja) ハウリング防止装置
JPH0646499A (ja) 音場補正装置
JPH11337397A (ja) 音量指示装置
Kuwano et al. Application of loudness level to temporally varying sounds: In the case of sounds of musical performance
JPH0784596A (ja) 符号化音声の品質評価方法
JP3285178B2 (ja) 音信号立ち上がり検出方法
CN114615581A (zh) 一种提升音频主观感受质量的方法及装置
JP3089690B2 (ja) ディジタルデータの高能率符号化方法