JPH08507186A

JPH08507186A - デジタルオーディオリミタ

Info

Publication number: JPH08507186A
Application number: JP6519089A
Authority: JP
Inventors: フィードラ、ルイス・ダン; ボージ‐ゴールドバーグ、マリーナ; デイビッドスン、グラント・アレン; ガンドリー、ケニス・ジェイムズ
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Current assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1996-07-30
Also published as: AU686602B2; WO1994019883A1; US5579404A; DE69400819D1; AU6240694A; DE69400819T2; CA2154883A1; EP0685130A1; EP0685130B1

Abstract

(57)【要約】「課題」見掛けの大きさを保つ一方で１以上の周波数小帯域におけるオーディオ信号のピーク振幅を制限する。「解決手段」本発明の一実施態様による信号処理装置は、第１ピーク振幅に制限された入力オーディオ信号を受信する装置と、入力オーディオ信号に応答して疑似オーディオ信号を発生させるようされたオーディオ信号が第１ピーク振幅に制限されないようにする処理手段と、処理されたオーディオ信号の評価されたピーク振幅を発生させる評価装置と、処理されたオーディオ信号に応答して、処理されたオーディオ信号全帯域幅の一部分に利得係数を適用することにより、第２ピーク振幅に制限された出力信号を発生させ、利得係数が評価されたピーク振幅に応答して改変されるようにした制限装置とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】デジタルオーディオリミタ技術分野本発明は概してオーディオ信号のピーク（尖頭値）振幅を制限することに関する。本発明は特に、見掛け上の大きさ保持しながらオーディオ信号の１以上の周波数副帯域の振幅を制限することに関する。背景技術放送及び録音分野の関係者間には、人による知覚を意図したオーディオ信号を、その本質的な品質を劣化させることなく、伝送又は録音するのに要する情報量を減らすことについて多大の関心がある。低減された情報要件を持つアナログ信号はより狭い帯域幅ないで伝送可能であり、低減された情報要件を持つデジタル信号はより狭いビットレートで伝送可能である。情報要件を低減させる一般的なものとしては、伝送又は録音すべきオーディオ信号のダイナミックレンジを低減させる技術がある。ダイナミックレンジ制御は、過度な高振幅信号から装置を保護し、一定の技巧的結果を得るために用いられる。一般的にダイナミックレンジ制御の全般的目標は、他のいかなる知覚可能な歪みも導入することなくオーディオ信号のダイナミックレンジを変えることにある。例えば放送においては、放送前にオーディオ信号のダイナミックレンジが制御され、伝送装置の過負荷の防止、激しい可聴歪みの防止がなされるようにする。同様なことが従来のテープ及びディスク録音に当てはまる。ダイナミックレンジの制御は、圧縮（コンプレッション）及び制限（リミテング）又は適切な人手による利得設定により行われる。ダイナミックレンジ圧縮は、入力信号振幅に応答して変化する可変利得係数を当てることにより入力信号のダイナミックレンジを低減させる。圧縮器（コンプレッサ）は、信号振幅圧縮を与える。制限器（リミタ）は圧縮の特殊な場合である制限を与え、高レベル信号に対して非常に低い利得係数を当てることにより、入力信号のピーク振幅が特定のレベルを越えないようにする。オーディオ信号の情報要件を低減させるのに概して用いられる第２の技術は、オーディオ信号を表すか又は符号化するのに用いられる情報量を低減させる。しかし、情報量が低減されるにつれて符号化の不正確さが増し、符号化雑音の形で聞き取れるようになる。符号化雑音は、符号化された信号の本質的品質を劣化させる。いわゆる心理音響的符号化又は知覚的符号化技術は、聴取可能な符号化雑音を導入することなくオーディオ信号の情報要件を低減させることを意図している。分割帯域式知覚的符号化技術の２つの例として、小帯域（サブバンド）符号化がある。知覚的符号化技術は人の聴覚特性を利用している。すなわち、もし２つの信号が周波数的に十分近接しているなら、強いほうの信号が弱い信号を隠蔽するか若しくは聴取不能にする。オーディオ信号を狭い周波数帯域に分割して各帯域ごとに信号エネルギを独立的に符号化することにより、符号化雑音の影響は聴覚的には聴取不能になる。その理由は信号エネルギが符号化されたスペクトルエネルギとして同一周波数帯域中に閉じ込められるからである。知覚的符号化技術を実施する符号化システムは、入力信号スペクトル信号成分の知覚された大きさを保持する、入力オーディオ信号の記号を再生することを意図している。これはしばしば、二乗平均平方根（RMS）のようなスペクトル振幅のある規準を保持することにより達成される。しかし、多くの知覚的符号化システムでは、再生された信号のピーク振幅レベルが不確定になる。これらの不確定性はピーク振幅の増加を含み、本明細書ではこれをピークレベル増加又はPLIというが、聴取不能であれば適用される多くの符号化でこれは許容される。放送用のスダジオ伝送リンク（STL）は、スタジオに起源するオーディオ信号を放送送信機に伝えるもので、過度の量のPLIを許容できない用例の１つである。一実施例においてSTLは、オーディオ信号のダイナミックレンジを低減させてオーディオ信号のピーク振幅レベルを制限する圧縮器、オーディオ信号の情報容量要件を低減させる知覚的エンコーダ（符号器）、符号化された信号を伝達するための通信チャンネル及び次の放送のために圧縮されかつ制限されたオーディオ信号を再生する知覚的デコーダ（復号器）から成る。PLIに起因する送信機過負荷は、聴取可能な歪み、過度なFM偏差のような許容できない放送条件を生成し得る。 PLIを制御するための公知の技術は、クリッパ、瞬間利得低減増幅器及び従来の広帯域リミタを含む。不幸にしてこれらの技術は再生された信号に望ましくない聴取可能な歪みを導入する。クリッパは過度の調波歪みを発生させる。瞬間利得低減増幅器は要するに周波数領域におけるスペクトル成分を不明瞭にする。従来の広帯域リミタは再生された信号の知覚された大きさを低減させる。発明の開示本発明の目的は、再生されたオーディオ信号の見掛けの大きさ及びPLIの双方が受信できるレベル内で制御される信号処理装置を提供することにある。本発明のさらなる目的は、入力オーディオ信号の高品質記号が再生される信号処理装置を提供することにある。これらの目的は請求項記載の発明により達成される。本発明の一実施態様の各面の教示による信号処理装置は、ピーク振幅制限された入力オーディオ信号を受信し、入力オーディオ信号に応答して処理したオーディオ信号を発生させてピークレベル増加を現すようにさせ、全帯域幅処理済オーディオ信号のピークレベル増加を評価し、評価したピーク振幅に応答して改変された利得係数をPLIの支配を受ける全帯域幅部分に当てることにより出力オーディオ信号を発生させる。本発明の他の面の教示による信号処理装置は、ピーク振幅制限された入力オーディオ信号を受信し、入力オーディオ信号に応答して処理したオーディオ信号を発生させてピークレベル増加を現すようにさせ、全帯域幅処理済オーディオ信号のピークレベル増加を評価し、評価したピーク振幅に応答して改変された複数の利得係数をPLIの支配を受ける全帯域幅部分に当てることにより出力オーディオ信号を発生させる。本発明は概してPLIの支配を受ける信号処理装置に適用できる。上述の通り、多くの知覚的符号化装置及び方法は当業界で知られており、それらはピーク振幅制限された入力オーディオ信号に応答してPLIで処理したオーディオ信号を発生させる。本発明の実用的実施態様にとって重要なのは、STL適用放送では知覚的コーダにより発生されたPLIに起因する優勢な聴取できる影響は約5kHzを越える高周波数に限定されるということを本発明者が経験的に確認したことにある。従って、これらの高周波信号成分のみに適切な利得係数を当てることによりPLI を十分調整することができる。周波数依存形の位相転移を有する低域フィルタ（LPF）は信号処理の他の例であり、これはPLIを許容することを除けば見掛けの大きさは保持できる。例えば、６kHz平方波入力信号を受信するこのような20kHzLPFは、基本周波数の位相に関して位相転移された18kHzで第３高調波を通すであろう。もし相対的な位相転移の量が適切であれば、第３高調波は基本周波数と結合し、波形を平坦にしてピーク振幅を低減させるよりはむしろピーク振幅を増加させるようにする。低域フィルタで瀘波された信号の見掛け上の大きさは保持されるが通過した信号のピーク振幅は増加するであろう。本発明は、デジタル・アナログコンバータ及びPLIを発生させるエイリアシング防止フィルタのような構成成分の実用的実施にも適用できる。他の適用は当業者には公知であろう。本発明の各種の面及びその望ましい実施態様については以下の『本発明の実施様式』及び添付図面でさらに詳述される。以下の記載は幾つかの実施態様につき例としてのみ述べたもので、適用又は実施上の制限を意図するものでないことを理解されたい。以下の記載は特にSTL適用内におけるデジタル分割帯域符号化に向けられているが、本発明はその様に限定されるものではない。既に簡単に触れたように、本発明の各面はより広範な各種の信号処理装置に適用できる。さらに本発明は、デジタルのみならずアナログ技術により実施される装置でも具現できる。図面の簡単な説明図１は、本発明の各面によるオーディオ信号リミタの一実施態様の構成を例示する機能的構成図である。図２は、本発明の実施態様を組入れたSTLの機能的構成図である。図３は、本発明の各面による制御装置の一実施態様の機能的構成図である。図４は、ピーク振幅評価器の一実施態様の機能的構成図である。図５は、一ピーク保持機能を表す仮想グラフである。図６は、本発明の各面による制御装置の一実施態様の機能的構成図である。図７は、本発明の各面にによるオーディオ信号リミタの一実施態様内の代替的帯域分割構成を例示する機能的構成図である。図８は、本発明の各面によるオーディオ信号リミタの一実施態様の構成を例示する機能的構成図である。図９は、本発明の各面による代替的ハイブリッド入・出力で制御された構成を例示する機能的構成図である。図１０ａ−１０ｃは、３種類のリミタを例示する機能的構成図である。本発明の実施態様Ａ序図１０ａ乃至１０ｃは、３種類のリミタの機能的構成図を例示する。図１０ａに示すリミタは、負帰還を用いた出力制御形リミタである。利得素子１００４は路１００２から入力信号を受信し、入力信号に可変利得係数を当てることにより路１００６に沿って出力信号を発生させる。制御装置１００８は路１００６から出力信号を受信し、利得素子１００４により用いられる利得係数を選択する利得制御信号を路１０１０に沿って通過させる。出力制御されたリミタは、制御装置及び利得素子の特性変化に対しては非常に寛大であるが、制御装置の本来的遅延のために出力信号のオーバシュート（行き過ぎ量）を避けることはできない。図１０ｂに示すリミタは、入力制御されたリミタである。遅延要素１０２４は路１０２２から入力信号を受信し、遅延された信号を路１０２６に沿って利得要素１０２８へ伝える。制御装置１０３２は路１０２２から入力信号を受信し、路１０３４に沿って利得制御信号を発生させる。路１０３４は利得要素１０２８により用いられる利得係数を選択する。利得要素１０２８は路１０２６から遅延された入力信号を受信し、可変利得係数を遅延入力信号に適用することにより路１０３０に沿って出力信号を発生させる。入力制御されたリミタは制御装置及び正確に知られた特性を有する利得要素を必要とする。これはデジタル技術で実施する方が、アナロ技術で実施するよりも遥かに容易である。しかし、入力制御されたリミタは遅延要素を用いることにより出力信号におけるオーバシュートを避けることができる。図１０ｃに示すリミタは他の２種類のリミタのハイブリッド（混成物）である。遅延要素１０４４は路１０４２から入力信号を受信し、遅延された信号を路１０４６に沿って利得要素１０４８へ通す。利得要素１０５２は路１０４２から入力信号を受信し、可変利得係数を入力信号に適用することにより路１０５４に沿って準出力信号を発生させる。制御装置１０５６は路１０５４から準出力信号を受信し、路１０５８に沿って利得制御信号を発生させる。路１０５８は利得要素１０５２及び１０４８により用いられる利得係数を選択する。利得要素１０４８は路１０４６から遅延された入力信号を受信し、可変利得係数を遅延入力信号に適用することにより路１０５０に沿って出力信号を発生させる。ハイブリッドリミタは制御装置及びを必要とせず正確に知られた特性を有する利得要素を必要としないが、正確に適合した特性を有する２つの利得要素を必要とする。これは、アナログ技術であっても実用上遥かに容易である。さらに遅延要素を用いることによりハイブリッドリミタは出力信号におけるオーバシュートも避けることができる。図２は、本発明の一実施態様を組入れたSTLを含む放送装置の部分的機能構成図である。以下の記載は本出願による本発明の各種の実施態様をさらに詳述している。以下に記載の実施態様は入力制御されたリミタを組入れているが、先行技術に照らしてみると、これらの異なった実施態様は変更が可能で、同様に出力制御されたリミタ又は上記のようなハイブリッドリミタを組入れるようにできることは明らかである。図２を参照すると、圧縮器・リミタ２０４は、路２０２からスタジオ信号を受信し、エンコーダ２０６へ伝える、ピーク振幅制限されたスタジオ信号の記号を発生させる。エンコーダ２０６は通信路２０８に沿って渡される符号化された信号を発生させる。デコーダ２１０は通信路２０８から符号化信号を受信し、圧縮されかつ制限された信号を生成し、生成された信号をリミタ２１２へ伝える。リミタ２１２は再生された信号中のあらゆるPLIを訂正し、訂正された信号を路２１４に沿って放送送信機へ伝える。圧縮器・リミタ２０４は本発明の一部を形成するものではなく、また本発明の実施上必要とされないことを理解すべきである。例えば、信号ダイナミックレンジを制限するためには人手による適切な利得設定のみで十分である。しかし、ダイナミックレンジを低減させるために圧縮が時々用いられ、所定のピーク振幅限度の偶発的侵害を防ぐために制限も時には用いられる。論議を容易にするために、FM・放送STLに適用される本発明の望ましいデジタル実施態様につき述べる。そこではリミタ２１２へ伝達される再生されたオーディオ信号は15kHzの帯域幅を有し、44.1kiloサンプル/secのレートでサンプリングされると仮定する。異なった特性を有する信号と共に用いるために本発明の実施態様を実施するのに要する変更は当業者の能力範囲内であろう。Ｂ基本構成図１は本発明の各面にによる入力制御されたリミタの一実施態様の構成を例示する。遅延要素１０４は路１０２から入力信号を受信し、遅延された信号を路１０６に沿って分割器１０８へ伝える。分割器１０８は遅延信号を少なくとも２つの小信号に分割し、第１の小信号を路１１２に沿って利得要素１１４へ伝え、残りの１以上の小信号を路１１０に沿って結合器１１８へ伝える。制御装置１２２は路１０２から入力信号を受信し、利得要素１１４で用いられる利得係数を選択する路１２４に沿って利得制御信号を発生させる。利得要素１１４は路１１２から第１小信号を受信し、可変利得係数を第１小信号に適用することにより路１１６に沿って第２の小信号を発生させる。結合器１１８は路１１０及び１１６から受信した小信号を結合することにより路１２０に沿って出力信号を発生させる。分割器１０８は遅延された入力信号を、２つの周波数小帯域成分を表す、２以上の小信号に分割する。第２周波数小帯域成分はPLIが存在しないスペクトル部分を含む。PLIを有するかもしれない第１周波数小帯域成分は、図１においては路１１２に沿って利得要素１１４まで伝えられる第１小信号により表される。他の周波数小帯域成分は、図１においては路１１０に沿って結合器１１８まで伝えられる１以上の小信号により表される。１信号処理路図１に示す構成は２つの路を有する。すなわち、信号処理路は遅延要素１０４、分割器１０８、利得要素１１４及び結合器１１８を含み、以下に述べる別個の制御路は制御装置１２２を含む。遅延要素１０４は路１０２から受信するオーディオ信号を遅延させるためのいかなる技術によっても実施できる。遅延の持続時間は、制御装置１２２が訂正を要するPLIに応答するのに必要な時間の長さと等しい。この持続時間を設定するのに用い得る一方法は、PLIを含む路１１２上の遅延された信号と、制御装置１２２により発生される１マイナス利得係数（1-g）との間の最大交差相関評価値を与える遅延を設定することである。分割器１０８は信号を周波数小帯域に分割するためのあらゆる技術により実施できる。すなわち、アナログフィルタ、デジタルフィルタ及びいわゆる周波数領域変換体等があるが、これらに限らない。結合器１１８は、小信号を全帯域幅信号に結合するためのあらゆる技術により実施できる。結合器を実施する技術は、通常分割器１０８用に選らばれた実施技術の逆であろう。利得要素１１４は、路１１２から受信する信号に対して適切なあらゆる技術により実施できる。例えば、アナログシステムでは演算増幅器を使用することが可能で、デジタルシステムでは乗算又は尺度化を用いることができる。利得要素の分解能及び範囲は、いかに述べる制御装置１２２の操作特性と共に選択すべきである。２制御路制御装置１２２の位置実施態様を図３に示す。同図を参照すると、分割器３０３は、上述の分割器１０８により行われたのと同一方法で、路３０２から受信する入力信号を２つの周波数小帯域成分に分割する。第２周波数小帯域成分は、PL I成分を含まないと仮定されるが、ピーク評価器３０５へ伝えられる。ピーク評価器３０５は、第２周波数小帯域成分のピーク振幅を評価して評価値をピーク保持部３０７へ伝える。ピーク保持部３０７は、評価されたピーク振幅を特定の時間に亘り保持するパルス状信号を閾値比較部３０８へ伝える。第１周波数小帯域成分は、PLI成分を含むと仮定されるが、ピーク評価器３０４へ伝えられる。ピーク評価器３０４は、第１周波数小帯域成分のピーク振幅を評価して評価値をピーク保持部３０６へ伝える。ピーク保持部３０６は、評価されたピーク振幅を特定の時間に亘り保持するパルス状信号を閾値比較部３０８へ伝える。閾値比較部３０８は、２つのピーク保持部信号を結合することにより全帯域幅入力信号のピーク振幅評価値を得て同評価値を基準レベルと比較する。閾値比較部３０８は、２つのピーク保持部信号及び比較部の結果を利得選択部３１０へ伝える。利得選択部３１０は、閾値比較部３０８から受信した信号に応答して利得係数を選択し、選択した利得係数を制御フィルタ３１２へ伝える。制御フィルタ３１２は、選択した利得係数に応答して路３１４に沿って利得制御信号を発生させる。図３に示された機能は、制御装置の定常状態及び動的特性の双方に作用する。図３に示す実施態様の以下の記載はデジタルによる実施を志向するものであるが、対応する機能はアナログ技術を用いて実施することができることを評価すべきである。ａピーク評価器 FM放送STL用の本発明の望ましい実施態様においては、第１周波数小帯域成分は約15kHzまでの高周波スペクトル成分を含む。ピーク評価器３０４は、第１周波数小帯域成分のサンプルを内挿するための『アップサンプリング（上向きサンプリング）』フィルタを用い、それによりピーク振幅評価の精度を改良している。ナイキストレート以上でとられるサンプルは、採取された信号の正確な回復を可能にするが、サンプル自体は信号のピーク振幅を正確には表さないことが良く知られている。多くのデジタル用途においては、サンプル自体を処理して伝送するためのデジタルシステムの能力が唯一の関心事である。しかし、放送STLのような用途においては、デジタル信号から再生されたアナログ信号の実際のピーク振幅が興味の的である。それゆえに、ピーク評価器機能でサンプル間を内挿し、より正確な評価値を得るようにしている。同一の望ましい実施態様において、第２周波数小帯域成分は約5kHz未満の周波数のみを含む。正確なピーク振幅は、44.1kHzのレーでトとられたサンンプルから正確に評価することができる。従って、ピーク評価器３０５は第２周波数小帯域成分のサンプルを内挿することを要しない。図４は、内挿ピーク評価器の望ましい実施態様の機能的構成図を示す。アップサンプラ４０４及び４０６は、それぞれ２倍のアップサンプリングフィルタであり、２つのアップサンプラは共に路４０２から受信した各入力信号サンプルに応答して４つのサンプルを発生させる。各アップサンプラは、低域瀘波半帯域FIR フィルタとして効果的に実施できる。特にFM放送STLに対するフィルタ特性は、停止帯域において-40dBの減衰を有する15kHz通過帯域を得るように選ばれる。アップサンプラ４０４用フィルタは、17タップから成り、88.2kiloサンプル／sec のレートまでアップサンプルする。アップサンプラ４０６用フィルタは、９タップから成り、176.4kiloサンプル／secのレートまでアップサンプルする。選択器４０８は、最も新しく内挿された４つのサンプルを比較し、最大絶対値を有するものを選ぶ。選択器４１０は、選択器４０８により選ばれた量を記憶値と比較する。選択器４１０は、路４１２に沿って２つの値のうち多きい方を通し、選択器４０８により選ばれた値を新しい記憶値として保有する。図４のピーク評価器は、概念的に入力信号を４回アップサンプルし、４つの内挿されたサンプルの各対につき最も新しく内挿された８つのサンプルから最大絶対値を選ぶ。ｂピーク保持部図３のピーク保持部３０６及び３０７により表される機能は、図１の制御装置１２２及び利得要素１１４の制限作動が瞬間的ではないために必要となる。信号処理路内における制限作動の聴取可能な影響を最小にするために、利得要素１１４により適用される利得係数が変えられるレートを制御することは重要である。以下各種の考察につき論じられる。この時点では、利得係数は瞬間的に変えるべきではないことを認識することで十分である。従って、何等かの補償がなされない限り、制御装置は短持続時間PLI間隔に十分応答できないであろう。図３のピーク保持部３０６及び３０７により表される機能は、補償を行う一方法である。各ピーク保持機能は、ピーク評価器から受信したピーク振幅評価値と等しい振幅を有する、持続時間Hのパルス信号を発生させる。例えば、時間t1におけるピーク振幅評価値x1に応答して、ピーク保持機能は、時間t1で始まりかつ時間t1+H で終わるx1と等しいパルス信号を発生させる。しかし、もし第１パルスが終わる前に、時間t2においてより大きなピーク評価値x2が受信されるなら、ピーク保持機能は直ちに、時間t2で始まりかつ時間t2+Hで終わる、持続時間Hのx2と等しい振幅を有する別のパルス信号を発生させる。もしx2より小さいピーク振幅評価値x3が時間t3において現パルス信号中に受信されるなら、ピーク保持機能は、現パルス信号の終りで始まりかつ時間t3+Hで終わる、x3と等しい振幅を有するパルス信号を発生させる。図５は、保持持続時間4Tを有するこの機能の仮想的グラフ表示を提供する。以下のの疑似コードプログラム部分は、上記図５のピーク保持機能を実施する実施態様の論理を例示する。ｉ←０Ｙ←０Ｘ（０：Ｈ）←０ while ＴＲＵＥＸ（ｉ）←ｘ（ｎ） ifＹ≠Ｘ（ｉ＋１）then Ｙ←max｛Ｙ，Ｘ（ｉ）｝ els Ｙ←｛Ｘ（ｉ），...，Ｘ（ｉ＋Ｈ−１） endif ｙ（ｎ）←Ｙｉ←ｉ＋１ endwhile ここでｘ（ｎ）＝時間ｎにおけるピーク振幅評価値Ｈ＝ピーク持続時間ｙ（ｎ）＝時間ｎにおけるピーク持続機能出力である。プログラム部分は長さＨの円バッファＸを与え、従って、変数ｉはバッファに対する指標又はポインタで、ｉ＋ｋは次の式を表すことを理解すべきである。（ｉ＋ｋ）−int（ｉ＋ｋ／Ｈ）・Ｈここで、int（ｑ）＝ｑの正数部である。変数ｉ，Ｙ及びバッファＸを初期化した後、“hile”グループ内に含まれるプログラム部分が反復して実行される。時間ｎにおける各ピーク振幅値ｘ（ｎ）が受信されると、その量がバッファＸ内に記憶される。Ｙの現在値は、Ｈ時間期間早くバッファＸ内に記憶された値と比較される。もし２つが等しくないなら、Ｙは、今バッファＸ内に記憶された量の大きな方又はＹの現在値と等しく設定される。もしそれらが等しいなら、これは、ピーク値が持続時間Ｈに亘り保持されたこと及びＹがバッファＸ内に記憶された最後の各量の最大のものと等しく設定される。多くの他の実施形態も可能である。持続時間Ｈの長さは、以下に詳述するように、利得選定及び制御フィルタ機能に作用する、他のデザイン選択と共になされるべきデザイン選択である。ｃ閾値比較閾値比較部３０８は、全帯域幅入力信号ピーク振幅と基準レベルとを比較し、比較結果を利得選択部３１０へ伝える。図３の実施態様によれば、全帯域幅入力信号の評価値は、ピーク保持部３０６及び３０７からのピーク保持部信号を結合することにより得ることができる。図２に示すような放送STLに対する本発明の望ましい実施態様における基準レベルは、圧縮・リミタ２０４によりスタジオ信号に課されたピーク振幅制限により予め定められる。閾値比較基準レベルは、概念的デコーダ２１０により再生される信号の望ましいピーク振幅制限値である。原則として基準レベルは、予め定める必要は無く、外部信号により与えることができるであろう。望ましいピーク振幅レベルは、PLIを有する信号で伝えることができるであろう。例えば図２を参照すると、望ましいピーク振幅制限値はエンコーダ２０６により符号化され、路２０８に沿って符号化された信号で伝えられ、デコーダ２１０により抽出されてリミタ２１２に供給される。多くの変形が可能である。ｄ利得選択利得選択部３１０は、閾値比較部３０８の出力に応答して利得係数を設定する。もし全帯域幅信号のピーク振幅評価値が基準レベルより低いなら、１と等しい利得係数が選択される。しかし、もしピーク振幅評価値が基準レベルを越えるなら、 PLIを含む周波数小帯域成分に振幅を効果的に低下させる利得係数が選択され、出力信号のピーク振幅が基準レベルにより定められる所望の振幅まで低下されるようにされる。リミタのデザインに関する付加的詳細は、Bosiの『低コスト・高品質デジタルダイナミックレンジプロセッサ』（AES第91回大会、New York）199 1年10月、プレプリント3133）に記載されている。参照によりその全てを組入れる。従来の全帯域幅リミタに対しては、時間ｎにおいて利得係数ｇは以下の式（1 ）により設定される。［Th-20 logx（n）］・R-1/20R ｇ（ｎ）＝１０（1）ここでｇ（ｎ）＝時間ｎにおいて選択された利得係数Ｔｈ＝ｄＢで表される基準レベルｚ（ｎ）＝時間ｎにおけるピーク振幅評価値Ｒ＝圧縮比代替的に利得係数g（n）は、基準レベルTh及びピーク振幅評価値x（n）間の比から得ることができる。これは圧縮比Ｒが無限大である式（1）から得られる結果と等しい。式（1）を用いかつ圧縮比Ｒをある有限値に設定することにより、利得選択部３１０は利得係数を選択することが可能で、この利得係数がPLI低下と出力信号の見掛けの大きさとを釣り合わせる。多くの放送STL用途に対してR=100の圧縮比が効果的にPLIを除去する。しかし本発明の目的に対しては、もし式（1）が単一ピーク振幅評価値のみに適用されるなら、同式により計算された利得係数は到底十分な制限を与えないかもしれない。上記の放送STLのような用途においては少なくとも２つのピーク振幅評価値を用いなければならない、そこではPLIは、全帯域幅信号に対して優勢なスペクトルエネルギを表さない一定の周波数帯域に閉じ込められる。論議を分かり易くするために、この利得選択機能をここでは『単一利得選択』と呼ぶ。なぜならそれは１つの入力源、すなわち、PLIを含む周波数小帯域成分の評価されたピーク振幅しか必要としないからである。１）単一利得選択式（1）は選択すべき所望の利得を定めるが、直接的計算は計算的に厳しい。望ましい実施態様においては、予め計算された利得表から所望の利得を選ぶことにより、より効率的な処理が行われる。利得表Ｔは一式の利得係数を含み、同係数は以下の疑似プログラム部分により定めることができる。Ｎ←１６Ｔｈ←−２Ｒ←１００Ａstep←１６Ｓ←（Ｒ−１）／ＲＡmax←２^N-1−１Ａth←１０^Th/20・Ａmax Ｔsz←（Ａmax-Ａth）／Ａstep △←０Ａ←Ａth for i from ０ to Tsz−１Ｔ［i］←１０^△S/20 Ａ←Ａ＋Ａstep △←Ｔｈ−２０ log Ａ endfor ここでＮ＝デジタル記号に用いられるビット数Ｔｈ＝ｄＢ表示の基準レベルＲ＝圧縮比Ａstep ＝振幅ステップサイズＡmax ＝最大デジタル記号Ａth ＝絶対基準レベルＴsz ＝利得表サイズＴ［i］＝利得表中の利得係数ｉ一実施態様においては、信号振幅を表すのに16ビットが用いられ、従ってＮは 16に設定される。利得表Ｔは逆対数利得係数を含む、従って表の隣接エントリ間の利得増分△は一定でないことを理解されたい。振幅ステップサイズＡstepは、表の隣接エントリ間の最も大きい利得増分△が大きすぎないように選択される。望ましい実施態様においてＡstepは16に設定され、△が常に0.05dB未満であることを確保するようにされる。望ましい実施態様において利得選択部３１０は、閾値比較部３０８からピーク振幅評価値y（n）と基準レベルＡthとの間の差Ｄを示す信号を受信する。利得選択部３１０は、Ｄを利得表Ｔへの指標として用い、それによりピーク振幅誤差の原因となるPLIを低下させるのに適した利得係数、すなわち、下式を選択する。ｇ（ｎ）＝Ｔ［ｙ（ｎ）−Ａth］（2）他の多くの利得選択機能の実施方法が可能である。２）２重利得選択全帯域幅スペクトルより著しく低いエネルギ有する周波数小帯域成分で起こる PLIを有する用途において単一利得選択は、PLIを所望のレベルまで最適に低下させるのに十分な制限は与えない。より最適な利得機能、すなわち、ここでは『２重利得選択』と呼ぶ機能は、２つのピーク振幅評価値を必要とする。２重利得選択に対する概念的基礎は、各周波数小帯域におけるピーク振幅の合計が全帯域幅入力信号のピーク振幅と等しいことを仮定している。例えば、それぞれ0.4ボルト及び0.6ボルトのピーク・ピーク振幅を有する２つの帯域制限された信号は、結合されるとき１ボルトのピーク・ピーク振幅を有する信号を形成するであろう。この仮定は正確には正しくないが、多くの用途において本発明により果たされる目的に対しては十分正確である。改良された精度は図３に示す実施態様の代わりのものを用いることにより達成される。例えば、ピーク評価器３０４及び３０５から受信したピーク評価値が結合されて一ピーク保持成分に伝えられ、次いで閾値比較部３０８により処理される。放送STLのような用途に対する本発明の実施態様において、ピーク保持部３０７から受信した信号は約5KHz以下の周波数のピーク振幅を表す。約5KHz以上の周波数に対するピーク振幅評価値は閾値比較部３０８を経てピーク保持部３０８から受信される。時間ｎにおける全帯域幅入力信号のピーク振幅は、時間ｎにおけるこれらのピーク振幅評価値の合計、すなわち、下式と仮定されるＰＴ（ｎ）＝ＰＬ（ｎ）＋ＰＨ（ｎ）ここでＰＬ（ｎ）＝時間ｎにおける低周波数に対して保持ピーク振幅評価値ＰＨ（ｎ）＝時間ｎにおける高周波数に対して保持ピーク振幅評価値この特殊な用途に対しては、高周波数のみがPLIを含むと仮定され、従って利得低減はこれらの周波数のみに適用すべきである。ＰＴ（ｎ）が基準レベルを越える場合は何時でも、全帯域幅振幅をほぼ基準レベルに低下させるために、利得選択部３１０が高周波数に適用する利得係数ｇ（ n）を設定する。この利得係数は、以下の２つの独立線形方程式を２つの未知数につき解くことにより得られる。これらの方程式はピーク振幅評価値で表され、同評価値は所望の基準レベルにより正規化又は尺度化され、正規化された所望のピーク振幅が１、すなわち、下式になるようにされる。ＰＬ（ｎ）＋ＰＨ（ｎ）＝ＰＴ（ｎ）ＰＬ（ｎ）＋ｇ（ｎ）＝１．０ここでＰＬ（ｎ）＝時間ｎにおける正規化低周波数保持ピーク振幅評価値ＰＨ（ｎ）＝時間ｎにおける正規化高周波数保持ピーク振幅評価値ＰＴ（ｎ）＝時間ｎにおける全帯域幅信号ピーク振幅評価値ｇ（ｎ）＝時間ｎにおいてPLIを最適に訂正するのに要する利得係数これらの方程式を同時に解くことにより、利得係数は下式のようになる。ｇ（ｎ）＝１−｛ＰＴ(n)-1｝/ＰＨ(n)＝｛1−ＰＬ(n)｝/ＰＨ(n) （3）上記の利得表は利得係数を提供するために用いることが可能で、同係数は出力信号の見掛けの大きさの低下に対してPLI低下を釣り合わせる。利得係数ｇ（n）は概念的に、高周波信号の『適切な』レベルとそのピーク振幅との間の比である。この比は１/（1+e）と表すことができ、ｅは正規化された高周波信号ピーク振幅ＰＨ（n）と、PLIを訂正するのに要する正規化された振幅との間の正規化された偏差である。方程式（2）を参照すると、利得表Ｔ［i］への指標ｉは、実際のピーク振幅評価値ｘ（n）と実際の基準レベルAthとの間の実際の偏差であることが分かる。実際の偏差は、正規化された偏差ｅを実際の基準レベルAthで尺度化することにより得られる。従って、利得選択部３１０は利得表エントリＴ［e・A th］から得ることができる。利得選択機能は特定の実施態様の性能に直接影響を与えるが、特定の利得選択機能が本発明の実施に対して決定的ではないことを理解すべきである。他の２重利得選択機能が可能で、同機能は当業者にとって明らかであろう。ｅ制御フィルタ制御装置の動的特性は、２つの相反する目標を釣り合わせることにより設定しなければならない。一方では、制御装置はPLIの開始に素早く応答し、PLIの停止後素早く回復し、低減された信号の見掛けの大きさが必要以上に影響されないようにすべきである。他方では、制御装置は、それが再生された信号内に聴取可能な変調歪みを発生させるほど急速に応答しかつ回復してはならない。図３の特定な実施態様は、入力路３０２から利得選択部３１０を通して制御装置が可能な限り急速に応答しかつ回復することを可能にする。しかし、制御フィルタは聴取可能な人工物の発生に対して応答する速度を制限する。図１を参照すると、利得要素１１４は、路１１２に沿って到着する信号を振幅変調するために、制御装置１２２から受信した利得制御信号に応答する。振幅変調の結果として、側波帯の形の歪みが発生される。図３の制御フィルタ３１２は、本質的に振幅変調の周波数を制限するように設計された低域瀘波フィルタで、それにより側波帯の帯域幅を制限する。制御フィルタ３１２のLPF帯域幅は、側波帯の帯域幅が可変利得要素により変調されたスペクトル成分の心理音響的限界帯域幅内に閉じ込められるように選択すべきである。既に述べたFM放送STL用の望ましい実施態様においては、第３水準のIIRフィルタとして実施され、同フィルタは880Hzの遮断周波数、-40dBの停止帯域減衰及び低域瀘波帯域にお蹴る0.09dBのリップルを有する。変調信号の心理音響的隠蔽閾値に関して変調側波帯の影響を考察することにより制御フィルタの特性は、可能な限り最も速い制御装置応答が変調人工物の心理音響的隠蔽と一致することを可能にするように特定することができる。Ｃ代替実施態様の構成本発明の実施態様における多くの変形が可能である。以下に代替実施態様と上記基本構成との間の差異につき述べる。制御装置１２２の一実施態様を図６に示す。同図を参照すると、６０４は路６０２から受信した入力信号のピーク振幅を評価し、評価値をピーク保持部６０６に伝える。ピーク保持部６０６は、評価したピーク振幅を特定持続時間に亘り保持するパルス状信号を閾値比較部６０８へ伝える。閾値比較部６０８は、ピーク保持部信号の振幅を基準レベルと比較し、比較結果を利得選択部６１０へ伝える。利得選択部６１０は、閾値比較部６０８から受信した信号に応答して利得係数を選択し、選択した利得係数を制御フィルタ６１２へ伝える。制御フィルタ６１２は、選択した利得係数に応答して路６１４に沿って利得制御信号を発生させる。ピーク評価器６０４、ピーク保持部６０６及び閾値比較部６０８により行われる機能は、第１周波数小帯域成分を伝える路に沿った図３の対応する要素に対して既に述べた機能とほぼ同様である。しかし、相当する閾値比較部３０８とは異なり、閾値比較部６０８は一ピーク保持信号から直接全帯域幅入力信号を受信する。さらに、閾値比較部６０８は何等のピーク保持信号を利得選択部６１０へ伝える必要はないが、ピーク保持信号と基準レベルとの間の差異のみを伝えることができる。利得選択部６１０は、閾値比較部６０８の出力に応答して利得係数を設定する。もしピーク振幅評価値が基準レベルを越えるなら、PLIを含む周波数小帯域成分の振幅を低下させる利得係数が選択される。利得選択機能は、上記方程式（1）を用いて基準レベルとピーク振幅評価値との間の比と等しい利得係数を選択することによるか又は方程式（2）に示すような利得表を用いることにより実施してもよい。利得選択機能の選定は装置性能に大きな影響を与えるが、本発明の実施に対して決定的な特定の機能はない。利得選択部６１０が、全帯域幅入力信号に応答して利得制御信号を発生させる単一利得選択機能を用いていることは理解すべきである。既に述べたような２重利得選択機能を組入れた他の実施態様は、全帯域幅及びPLIが制限されるべき帯域幅部分の双方における信号レベルに応答することにより、より最適な利得係数を発生させるかもしれない。図６の実施例は２次的に選択自由なものであるかもしれないが、それは既に述べた放送STL等の各種の用途に対して許容できる性能を提供し、しかもそれはより最適な２重実施態様により求められるものより少ない処理手段しか必要としない。図７は代替実施態様を示すが、図１のものと同等である。同図に示すように、分割器は低域瀘波フィルタ及び減算器で実施され、結合器は加算器で実施されている。LPF７０８は路７０６から遅延された全帯域幅信号を受信し、路７１０に沿って低周波スペクトルを減算器７１１及び加算器７１８へ伝える。減算器７１１は、路７０６から遅延された全帯域幅信号を受信し、全帯域幅成分から低周波成分を減算し、その結果生じた高周波成分のみを有する信号を路７１２に沿って利得要素７１４に伝える。利得要素７１４は、制御装置７２２から路７２４に沿って利得制御信号を受信し、可変利得係数を路７１２から受信した信号に適用し、その結果を結合器７１８へ伝える。結合器７１８は、路７１０及び７１６から受信した信号を加算して路７２０に沿って全帯域幅出力信号を発生させる。図８は、図１の実施態様の代替物、すなわち、２重利得選択機能を組入れた実施のための実施態様を例示する。分割器８０４及び遅延要素８０８、８１４により行われる機能は、図１に示すものと比較して互いに交換される。その結果、制御装置８２６は別個の分割器を必要としない。利得選択機能は、それぞれ路８１２及び８０６から受信した第１及び第２周波数小帯域成分に上述の方程式（3）を直接適用できる。図９は、図１０ｃに示したものと類似のハイブリッドリミタ構成を用いた代替実施態様を例示する。遅延要素９０４は路９０２から全帯域幅信号を受信する。分割器９０６は、遅延された全帯域幅信号を、路９１０に沿って伝えられる第１周波数小帯域成分及び路９０８に沿って伝えられる第２周波数小帯域成分に分割する。利得要素９１２は、路９１０から第１周波数小帯域成分を受信し、適応する利得係数を第１周波数小帯域成分に適用し、その結果を路９１４に沿って結合器９１６へ伝える。結合器９１６は、それぞれ路９１４及び９０８から受信した第１及び第２周波数小帯域成分を結合し、路９１８に沿って出力信号を発生させる。分割器９２０は、路９０２から受信した全帯域幅信号を、路９２２に沿って伝えられる第１周波数小帯域成分及び路９２８に沿って伝えられる第２波数小帯域成分に分割する。利得要素９２４は、適応する利得係数を第１周波数小帯域成分に適用し、その結果を結合器９３０へ伝える。結合器９３０は、それぞれ路９２６及び９２８から受信した第１及び第２波数小帯域成分を結合し、路９３２に沿って疑似出力信号を発生させる。制御装置９３４は、路９３２から疑似出力信号を受信し、路９３６に沿って利得制御信号を利得要素９１２及び９２４へ伝える。出力制御リミタは正確な制御装置特性に鈍感なので、図９による本発明の実施態様は既に述べたような正確な利得表を必要としない。本発明は同様に多重チャンネル用途にも適用できる。図６の構成による制御装置を組込んだ一デジタル実施態様においては、全チャンネルを横切る最大ピーク振幅評価値が、単一ピーク保持部６０６の入力に提供される。制御装置の残りの部分は、既に述べたものとほぼ同一の方法で作動する。より少ない処理手段しか要しない代替実施態様においては、全てのチャンネルに対する最大量のサンプルが、路６０２に沿って単一ピーク評価器６０４へ送られる。ピーク評価器６０４は、これらの最大量サンプルを内挿し、ピーク振幅評価値をピーク保持部へ伝える。図６に示す制御装置構成の各種の機能が、既に述べたものと同様な方法で多重チャンネルを横切って共用できることは明らかであろう。多重チャンネル用途に対しては多くの他の制御装置の実施態様が可能であるが、各チャンネルの見掛けの大きさの減少、チャンネルの相対的大きさの歪み及び PLIを含まない他の周波数小帯域成分によるPLIを含む周波数小帯域成分の変調の釣合いをそれぞれ保たなければならない。例えば、すべてのチャンネルを横切って最大PLI対基準レベル比を用い、上述の２重利得選択機能を用いる各チャンネルに対して利得係数を選択するようにしてもよい。この場合、２重利得選択機能は、それぞれの各チャンネルに対するピーク振幅評価値を用いて、共通最大PLI 比と組合わせて適用される。上述の代替実施態様は、例としてのみ示したもので、本発明が広範な各種の構成及び実施に適用できることを例示するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年３月１７日【補正内容】請求の範囲１第１ピーク振幅に制限された入力オーディオ信号を受信する信号処理装置であって、前記入力オーディオ信号に応答して処理されたオーディオ信号を発生させる処理手段（２０６、２１０）であって、前記入力オーディオ信号のスペクトルの尺度は保存するが、前記処理されたオーディオ信号の全帯域幅の一部分における振幅、位相を変化させて、該処理されたオーディオ信号の振幅が前記第１ピーク振幅を越えるようにさせる処理手段と、該処理されたオーディオ信号の評価されたピーク振幅を発生させかつ前記評価されたピーク振幅に応答して利得係数を設定する制御装置（１２２、７２２、８０４，８２６、９２０，９２４，９３０，９３４）と、該処理されたオーディオ信号に応答して、該処理されたオーディオ信号の全帯域幅の一部分に利得係数を適用することにより、第２ピーク振幅に制限された出力信号を発生させる制限装置（１０８，１１４，１１８、７０８，７１１，７１４，７１８、８０４，８１８，８２２、９０６，９１２，９１６）とから成る信号処理装置。２前記処理手段が、知覚符号化装置から成る、請求項１の装置。３前記処理されたオーディオ信号が信号サンプルから成り、前記制御装置が前記信号サンプルをアップサンプリングする装置（４０４、４０６）から成る、請求項１又は２の装置。４前記制御信号が前記処理されたオーディオ信号の全帯域幅に応答して前記評価されたピーク振幅を発生させる、請求項１乃至３のいずれか１項の装置。５前記制御信号が周波数小帯域内の前記処理されたオーディオ信号を表す小信号のピーク振幅評価値に応答して前記評価されたピーク振幅を発生させる、請求項１又は２の装置。６前記小信号の前記ピーク振幅評価値が該小信号をアップサンプリングすることにより設定される、請求項５の装置。７前記制御装置が、第１周波数小帯域内の前記処理されたオーディオ信号を表す第１小信号のピーク振幅評価値に応答しかつ第２周波数小帯域内の前記処理されたオーディオ信号を表す第２小信号のピーク振幅評価値に応答して、前記評価されたピーク振幅を発生させる装置（３０３−３０５）から成る、請求項１又は２の装置。８前記第１ピーク振幅評価値が前記第１小信号をアップサンプリングすることにより設定される、請求項７の装置。９前記制御装置が、前記評価されたピーク振幅を保持することによりピーク保持信号を発生させるピーク保持装置（３０６，３０７、６０６）と、前記ピーク保持信号を基準レベルと比較しかつ該ピーク保持信号に応答して利得選択信号を発生させる閾値比較装置（３０８、６０８）と、前記利得選択信号に応答して前記利得係数を設定する利得選択装置（３１０、６１０）とから成る、請求項１乃至７のいずれか１項の装置。 10 前記制限装置が前記利得係数の変化速度を制御する装置をさらに含み、結果的に生じる人工物の聴取可能性を制御するようにさせる、請求項１乃至９のいずれか１項の装置。 11 第１ピーク振幅制限値に制限された入力オーディオ信号を処理する信号処理装置であって、出力及び前記入力オーディオ信号と結合された入力を有する分割帯域エンコーダ（２０６）と、出力及び前記分割帯域エンコーダの出力と結合されたを入力有する分割帯域デコーダ（２１０）と、出力及び該分割帯域デコーダの出力と結合されたを入力有するピーク振幅評価器（６０４、６０６、６０８）と、出力及び前記ピーク振幅評価器の出力と結合された入力を有する利得制御手段（６１０、６１２）と、出力及び該分割帯域デコーダの出力と結合された入力を有する第１フィルタ（１０８）と、出力及び該分割帯域デコーダの出力と結合された入力をそれぞれ有する１以上の第２フィルタ（１０８）と、出力、前記第１フィルタの出力と結合された信号入力及び前記利得制御手段の出力と結合された利得入力を有する可変利得を持つ利得要素（１１４）であって、前記可変利得が前記利得入力に応答する利得要素と、装置出力、前記利得要素の出力と結合された入力及び前記１以上の第２フィルタの各出力と結合された各々の入力を有する結合器（１１８）と、前記第１フィルタ及び前記１以上の第２フィルタにより発生された信号を該分割帯域デコーダに関して遅延させる要素（１０４）とから成る信号処理装置。 12 前記ピーク振幅評価器が、第３フィルタ出力及び該ピーク振幅評価器の入力と結合された入力を有する第３フィルタ（３０３）と、第４フィルタ出力及び該ピーク振幅評価器の入力と結合された入力を有する第４フィルタ（３０３）と、出力及び前記第３フィルタ出力と結合された入力を有する第１ピーク振幅評価器（３０５、３０７）と、出力及び前記第４フィルタ出力と結合された入力を有する第２ピーク振幅評価器（３０４、３０６）と、前記ピーク振幅評価器の出力と結合された出力、前記ピーク振幅評価器の出力と結合された入力及び前記第２ピーク振幅評価器の出力と結合された入力を有する結合器（３０８）とから成る、請求項１１の装置。 13 第１ピーク振幅制限値に制限された入力オーディオ信号を処理する信号処理装置であって、入力及び前記入力オーディオ信号と結合された出力を有する分割帯域エンコーダ（２０６）と、出力及び前記分割帯域エンコーダの出力と結合された入力を有する分割帯域デコーダ（２１０）と、出力及び前記分割帯域エンコーダの出力と結合された入力を有する第１フィルタ（８０４）と、出力及び該分割帯域デコーダの出力と結合された入力をそれぞれ有する１以上の第２フィルタ（８０４）と、出力及び前記だ１フィルタの出力と結合された入力を有する第１ピーク振幅評価器（３０５、３０７、３０８）と、出力及び前記１以上の第２フィルタの各出力と結合された入力を有する第２ピーク振幅評価器（３０４、３０６、３０８）と、出力及び前記第１ピーク振幅評価器の出力と前記第２ピーク振幅評価器の出力とに結合された入力を有する利得制御手段（３１０、３１２）と、出力及び前記第１フィルタの出力と結合された入力を有する第１遅延要素（８１４）と、出力、前記第１遅延要素出力と結合された信号入力及び前記利得制御手段と結合された利得入力を有する可変利得を有する利得要素（８１８）であって、前記可変利得が前記利得入力に応答する利得要素と、装置出力、前記利得要素の出力と結合された入力及び前記１以上の第２フィルタの各出力と結合された各々の入力を有する結合器（８２２）とから成る信号処理装置。 14 前記分割帯域デコーダ（２１０）が、サンプルから成る出力信号を発生させ、前記ピーク振幅評価器が１以上のアップサンプリングフィルタ（４０４、４０６）をさらに含む、請求項１１乃至１３のいずれか１項の装置。 15 前記利得制御手段（３１０，３１２、６１０，６１２）が、該利得制御手段の出力を前記利得要素（１１４、８１８）の利得入力と結合するフィルタ（３１２、６１２）をさらに含む、請求項１１乃至１４のいずれか１項の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ボージ‐ゴールドバーグ、マリーナアメリカ合衆国、カリフォルニア州 94025、メンロゥ・パーク、シャロン・パーク・ドライブ 350、ナンバー 22 (72)発明者デイビッドスン、グラント・アレンアメリカ合衆国、カリフォルニア州 94619、オークランド、ラインハート・ドライブ 4615 (72)発明者ガンドリー、ケニス・ジェイムズアメリカ合衆国、カリフォルニア州 94131、サン・フランシスコ、サーンチェイス・ストリート 1656

Claims

【特許請求の範囲】１第１ピーク振幅に制限された入力オーディオ信号を受信する装置と、前記入力オーディオ信号に応答して疑似オーディオ信号を発生させる処理手段であって、前記処理されたオーディオ信号が前記第１ピーク振幅に制限されない処理手段と、該処理されたオーディオ信号の評価されたピーク振幅を発生させる評価装置と、該処理されたオーディオ信号に応答して、該処理されたオーディオ信号全帯域幅の一部分に利得係数を適用することにより、第２ピーク振幅に制限された出力信号を発生させる制限装置であって、前記利得係数が前記評価されたピーク振幅に応答して改変される制限装置とから成る信号処理装置。２前記処理手段が、前記入力オーディオ信号を表す符号化された信号を発生させるエンコーダであって、前記符号化信号が該入力オーディオ信号より低い情報要件を有するエンコーダと、該符号化信号に応答して該符号化信号を復号して前記処理されたオーディオ信号を発生させるデコーダとを含む、請求項１の装置。３前記制限装置が前記利得係数を改変させ、前記第２ピーク振幅が前記第１ピーク振幅とほぼ等しくなるようにする、請求項１または２の装置。４前記処理されたオーディオ信号がサンプルから成り、前記評価装置が、前記信号サンプルをアップサンプリングしかつ１つのアップサンプリング間隔内で最大量を有する前記アップサンプリングの結果を選択することにより、前記評価されたピーク振幅を発生させる、請求項１乃至３のいずれか１項の装置。５前記処理されたオーディオ信号がサンプルから成り、前記評価装置が、第１周波数小帯域内の該処理されたオーディオ信号を表す第１信号サンプルに対して第１ピーク振幅評価値を発生させる第１評価装置と、第２周波数小帯域内の該処理されたオーディオ信号を表す第２信号サンプルに対して第２ピーク振幅評価値を発生させる第２評価装置と、前記１ピーク振幅評価値と前記第２ピーク振幅評価値とを結合することにより前記評価されたピーク振幅を発生させる装置とから成る、請求項１乃至３のいずれか１項の装置。６前記第１評価装置が前記第１信号サンプルをアップサンプリングする装置から成り、前記１ピーク振幅評価値が、１つのアップサンプリング間隔内で最大量を有する前記アップサンプリングの結果に応答して発生される、請求項５の装置。７前記処理されたオーディオ信号が信号サンプルから成り、前記評価装置が、１つの周波数小帯域内の前記処理されたオーディオ信号を表す信号サンプルに対してピーク振幅評価値を発生させる装置と、前記ピーク振幅評価値に応答して利得選択信号を発生させる装置と、前記利得選択信号に応答して前記利得係数を改変する利得選択装置とから成る、請求項１乃至３のいずれか１項の装置。８前記処理されたオーディオ信号が信号サンプルから成り、前記評価装置が、第１周波数小帯域内の該処理されたオーディオ信号を表す信号サンプルに対して第１ピーク振幅評価値を発生させる装置と、第２周波数小帯域内の該処理されたオーディオ信号を表す信号サンプルに対して第２ピーク振幅評価値を発生させる装置と、前記１ピーク振幅評価値及び前記第２ピーク振幅評価値に応答して利得選択信号を発生させる装置と、前記利得選択信号に応答して前記利得係数を改変する利得選択装置とから成る、請求項１乃至３のいずれか１項の装置。９前記制限装置が、ピーク振幅の評価値を一持続時間に亘り保持することによりピーク保持信号を発生させるピーク保持装置と、前記ピーク保持信号を基準レベルと比較しかつ該ピーク保持信号に応答して利得選択信号を発生させる閾値比較装置と、前記利得選択信号に応答して前記利得係数を改変する利得選択装置とから成る、請求項１乃至８のいずれか１項の装置。 10 前記制限装置が前記利得係数の変化速度を制御する装置をさらに含み、結果的に生じる人工物の聴取可能性を制御するようにさせる、請求項１乃至９のいずれか１項の装置。