JPH11284462A - オーディオ信号処理装置および処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送再生可能な最高周波数が制限されている
信号の音質を向上する。 【解決手段】 ハイパスフィルタ１５が入力オーディオ
信号の高域信号Ｓｉを抽出する。高域信号Ｓｉを微分し
た信号Ｓｊの絶対値信号Ｓｌがレベル検出器１７ｂで検
出される。信号Ｓｌのレベル増加に瞬時に応答し、その
レベル低下に徐々に低下する信号Ｓｄが形成される。こ
の信号Ｓｄによって、高域ランダムノイズのレベルが制
御される。信号Ｓｉの絶対値がレベル制御された信号Ｓ
ｍと信号Ｓｄとの比率が除算器１９により検出される。
この比率によって、可変フィルタの特性が制御される。
高域ランダムノイズの周波数特性が可変フィルタにより
制御され、そのレベルが信号Ｓｄにより制御され、その
結果、高域信号Ｓｉに対応するレベルと周波数特性の帯
域外高域ランダムノイズが生成される。このランダムノ
イズが入力オーディオ信号に付加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オーディオ信号
の再生品質を向上するようにしたオーディオ信号処理装
置および処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタルオーディオ信号再生
（伝送）装置では、サンプリング周波数の半分以上の周
波数成分を再生することができない。例えばＣＤ（コン
パクトディスク）プレーヤでは、サンプリング周波数が
４４．１ｋHzとされ、２０ｋHz以上の高域成分が除去さ
れてからディジタル信号に変換されたディジタルオーデ
ィオ信号がＣＤ上に記録されていた。その結果、ＣＤ等
の再生し音を聴いた時に、音質上、特有の閉塞感があ
り、アナログオーディオ再生装置で和えられた雰囲気が
損なわれる問題点が指摘されている。

【０００３】このような問題点を解決するために、特開
平２−６８７７３号公報、特開平９−３６６８５号公報
等に記載されているように、Ｄ／Ａ変換されたアナログ
オーディオ信号に対して、Ａ／Ｄ変換器の前段に挿入さ
れるローパスフィルタのカットオフ周波数を越える周波
数の高域信号（ランダムノイズ）を重畳することが提案
されている。特開平９−３６６８５号公報では、Ｄ／Ａ
変換されたオーディオ信号（原信号）の高域成分をフィ
ルタによって分離し、分離した高域成分を人為的に極端
に歪ませることで、高調波成分を生成し、高調波成分の
伝送帯域外の成分をフィルタで分離することで帯域外高
調波成分を形成し、帯域外高調波成分によってレベルコ
ントロールされたノイズ成分を原信号に重畳することが
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平９−３
６６８５号公報に記載の方法は、原信号の高域成分を歪
ませて作成した高調波の周波数分布が高域になるほど低
下し、原信号のレベルに比例して歪みの量が増減するこ
とを利用して、ノイズ成分を形成するものであった。し
かしながら、両波検波のような極端な処理によって生成
される歪み信号は、サンプリング以前の原信号の倍音成
分とは全く異なり、特有の周波数分布やレベル変動を伴
うので、処理の結果、かえって音質が劣化する問題点が
あった。

【０００５】従って、この発明の目的は、このような問
題点を生じることなく、伝送、再生可能な最高周波数が
制限されている信号の音質を改善することが可能なオー
ディオ信号処理装置および方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ために、請求項１の発明は、原オーディオ信号に比して
最高周波数が制限された入力オーディオ信号が供給され
るオーディオ信号処理装置において、入力オーディオ信
号の帯域内の高域信号を抽出する分離手段と、分離され
た高域信号を微分した信号のレベルを検出するレベル検
出手段と、入力オーディオ信号の帯域外の高域ランダム
ノイズを発生するノイズ発生手段と、レベル検出手段に
より検出された微分した信号のレベルに比例するよう
に、高域ランダムノイズのレベルを制御するレベル制御
手段と、レベル制御手段からのランダムノイズを入力オ
ーディオ信号に対して混合する手段とからなることを特
徴とするオーディオ信号処理装置である。

【０００７】また、請求項５の発明は、原オーディオ信
号に比して最高周波数が制限された入力オーディオ信号
が供給されるオーディオ信号処理方法において、入力オ
ーディオ信号の帯域内の高域信号を抽出するステップ
と、分離された高域信号を微分した信号のレベルを検出
するステップと、入力オーディオ信号の帯域外の高域ラ
ンダムノイズを発生するステップと、検出された微分し
た信号のレベルに比例するように、高域ランダムノイズ
のレベルを制御するステップと、レベルが制御されたラ
ンダムノイズを入力オーディオ信号に対して混合するス
テップとからなることを特徴とするオーディオ信号処理
方法である。

【０００８】また、この発明では、好ましくは、さら
に、入力オーディオ信号の高域信号の周波数レベル分布
を検出し、高域ランダムノイズの周波数レベル分布を検
出された周波数レベル分布に比例するものとする。

【０００９】入力オーディオ信号の高域成分を微分した
信号を形成する。微分した信号のレベルを検出し、検出
されたレベルと比例するように高域ランダムノイズのレ
ベルを制御する。それによって、入力オーディオ信号に
対して付加する帯域外高域ランダムノイズを生成する。
微分することによって、高域の周波数にスペクトラム重
心を与えることができ、高域ランダムノイズのレベルを
この周波数で設定できるために、可聴限界周波数以上の
ランダムノイズのレベル制御が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実
施形態の全体構成を示す。Ｓａで示す入力オーディオ信
号は、例えばディジタルオーディオ信号である。ディジ
タルオーディオ信号の記録伝送システムでは、いわゆる
可聴周波数帯域の２０Hz〜２０ｋHzの信号再生を実現す
るために、サンプリング周波数Ｆｓが４４．１ｋHz、４
８ｋHz等に選ばれることが多い。しかしながら、可聴周
波数帯域以上の成分の不足によって、可聴周波数帯域の
広がり感や自然な響きが損なわれる問題がある。この問
題を解決するために、この発明は、可聴周波数以上の成
分を除去してディジタル化した信号を再生する時に、入
力オーディオ信号の高域信号のレベルと比例したレベル
を持つ可聴周波数以上の帯域外ランダムノイズを生成
し、この帯域外ランダムノイズを入力オーディオ信号に
対して付加することによって、広がり感や自然な響きを
実現しようとするものである。また、この発明は、ハイ
ファイディジタルオーディオの記録伝送システムに限ら
ず、低いサンプリング周波数のシステムにも適用でき
る。

【００１１】例えば２を補数とするコードの形態のディ
ジタルの入力オーディオ信号Ｓａは、図１に示すよう
に、混合器１および制御信号発生回路２に供給される。
混合器２からは、制御回路３からの帯域外高域ランダム
ノイズＳｈが供給され、入力オーディオ信号Ｓａに対し
て帯域外高域ランダムノイズＳｈが付加され、混合器２
から出力オーディオ信号Ｓｂが取り出される。帯域外高
域ランダムノイズＳｈは、必要に応じて信号Ｓｂと共に
出力される。制御信号発生回路２は、ノイズレベル制御
用の制御信号Ｓｄと、周波数レベル分布制御用の制御信
号Ｓｅを生成し、これらの制御信号Ｓｄ、Ｓｅを制御回
路３に供給する。制御回路３は、ランダムノイズ発生器
４からのランダムノイズＳｃに対して、制御信号Ｓｄに
従ってレベル制御を施し、また、制御信号Ｓｅに従っ
て、周波数レベル分布の制御を施す。制御回路３から生
成された帯域外高域ランダムノイズＳｈが得られる。

【００１２】図２は、ランダムノイズ発生器４の一例の
構成である。２系統のＭ系列発生器５および６の出力
（ともにＭ系列）を加算器７によって加算し、加算器７
の出力をハイパスフィルタ８に供給する。ハイパスフィ
ルタ８の出力に帯域外高域ランダムノイズＳｃが得られ
る。Ｍ系列発生器５、６のそれぞれの発生するＭ系列
は、異なるものとされている。一つのＭ系列でもランダ
ムノイズであるが、二つのＭ系列を加算することによっ
て、特有の音色をより減少させることができる。ハイパ
スフィルタ８は、可聴周波数帯域成分（例えば２０ｋHz
以下の成分）を除去する。ハイパスフィルタ８によっ
て、ノイズ特性や音質の劣化を防止している。なお、一
つのＭ系列発生器のみを使用しても良く、また、ハイパ
スフィルタを各Ｍ系列発生器５、６に対して接続しても
良い。

【００１３】図３は、制御回路３の一例の構成である。
制御回路３に対しては、ランダムノイズ発生器４からの
伝送帯域外高域ランダムノイズＳｃと、制御信号発生回
路２からレベル制御用の制御信号Ｓｄおよびフィルタ特
性制御用の制御信号Ｓｅとが供給される。ランダムノイ
ズＳｃが可変フィルタ１１に供給される。可変フィルタ
１１は、係数可変のディジタルローパスフィルタであ
る。制御信号Ｓｅは、デコーダ１０に供給される。デコ
ーダ１０は、可変フィルタ１１に対するフィルタ係数Ｓ
ｆを出力する。可変フィルタ１１の出力信号Ｓｇが乗算
器１２に供給される。乗算器１２において、制御信号Ｓ
ｄによって、可変フィルタ１１の出力信号Ｓｇのレベル
が制御される。乗算器１２の出力には、レベルおよび周
波数レベル分布が制御された帯域外高域ランダムノイズ
Ｓｈが取り出される。なお、可変フィルタ１１と乗算器
１２の接続順序は、逆であっても良い。

【００１４】可変フィルタ１１は、例えば図４に示すよ
うなＩＩＲ型ローパスフィルタの構成とされる。図４に
おいて、Ａ１、Ａ２が加算器、Ｒ１、Ｒ２が１クロック
遅延素子のレジスタ、Ｍ１、Ｍ２がフィルタ係数を乗算
する乗算器である。また、図５に示すようなＦＩＲ型の
構成も可能である。図５において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ
１３、Ｒ１４が１クロック遅延素子のレジスタ、Ｍ１
１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１５がフィルタ係数Ｓ
ｆを乗算する乗算器、Ａ１１が加算器である。

【００１５】図６は、制御信号発生回路２の一例の構成
である。入力オーディオ信号Ｓａがハイパスフィルタ１
５に供給される。ハイパスフィルタ１５は、入力オーデ
ィオ信号Ｓａの高域信号例えば３ｋHz以上の信号を抽出
する。ハイパスフィルタ１５の出力信号Ｓｉが微分回路
１６およびレベル検出器１７ａに供給される。微分回路
１６の出力信号Ｓｊがレベル検出器１７ｂに供給され
る。レベル検出器１７ａおよび１７ｂのそれぞれの出力
信号ＳｋおよびＳｌががレベル制御回路１８ａおよび１
８ｂに供給される。レベル制御回路１８ａおよび１８ｂ
のそれぞれの出力信号ＳｍおよびＳｄが除算器１９に供
給される。除算器１９から周波数レベル分布制御用の制
御信号Ｓｅが取り出され、この制御信号Ｓｅおよびレベ
ル制御回路１８ｂからのレベル制御用の制御信号Ｓｄが
制御回路３に供給される。

【００１６】前述したように、周波数レベル分布制御用
の制御信号Ｓｅが制御回路３のデコーダ１０に供給さ
れ、制御信号Ｓｅに応じたフィルタ係数Ｓｆが生成され
る。レベル制御用の制御信号Ｓｄが制御回路３の乗算器
１２に供給され、可変フィルタ１１を介した帯域外高域
ランダムノイズＳｇのレベルが制御される。

【００１７】微分回路１６は、ディジタル微分回路の構
成とされ、図７にその一例を示す。２を補数とするコー
ドの形態の入力信号が加算器２３の一方の入力端子に供
給されると共に、遅延用のレジスタ２１およびインバー
タ２２を介して加算器２３の他方の入力端子に供給され
る。レジスタ２１は、Ｄフリップフロップで構成され、
図示しないクロック入力の１クロック分の遅延を入力デ
ータに与える。インバータ２２は、"0" と"1" とを反転
させる。加算器２３では、ＬＳＢとして"1" を加算す
る。従って、加算器２３の出力信号は、入力信号から入
力信号をレジスタ２１で遅延させた信号を減算したも
の、すなわち、微分出力Ｓｊとなる。また、この微分回
路１６は、＋６db/octのハイパスフィルタの特性を有す
る。

【００１８】レベル検出器１７ａおよび１７ｂは、絶対
値レベルを検出する回路である。図８は、レベル検出器
１７ａ、１７ｂの一例の構成を示す。２を補数とするコ
ードの形態の入力信号が分離回路２５に供給される。分
離回路２５は、ＭＳＢ（これは±の極性を示す極性ビッ
ト）と第２ビット以下のビットとを分離する。分離回路
２５からのＭＳＢが極性検出回路２６に供給され、極性
検出信号Ｓｎが生成される。第２ビット以下のビット
（レベルビット）が絶対値生成回路２７に供給される。

【００１９】絶対値生成回路２７において、極性検出信
号Ｓｎが"0" （すなわち、＋極性の場合）には、第２ビ
ット以下をそのまま出力し、極性検出信号Ｓｎが"1"
（すなわち、−極性の場合）には、第２ビット以下の"
0" と"1" を反転して出力する。この反転と共に、ＬＳ
Ｂに"1" を加えれば、より正確に絶対値を生成できる。
絶対値生成回路２７から絶対値に変換された出力信号Ｓ
ｋ（レベル検出器１７ａ）または出力信号Ｓｌ（レベル
検出器１７ｂ）が得られる。

【００２０】レベル制御回路１８ａまたは１８ｂの一例
の構成を図９に示す。上述したレベル検出器１７ａまた
は１７ｂからの絶対値レベルデータＳｋまたはＳｌが入
力セレクタ３１にその一方の入力として供給される。入
力セレクタ３１により選択されたデータがデータレジス
タ３３に供給される。データレジスタ３３には、データ
更新クロックＣＫ１が供給され、クロックＣＫ１に同期
してデータが更新される。データレジスタ３３の出力デ
ータがレベル低減演算回路３４に供給される。レベル低
減演算回路３４に対しては、レベル低減演算クロックＣ
Ｋ２が供給され、クロックＣＫ２に同期して演算が行わ
れる。レベル低減演算回路３４から出力信号Ｓｄまたは
Ｓｍが得られる。この出力信号ＳｄまたはＳｍが入力セ
レクタ３１にその他方の入力として戻される。また、出
力信号ＳｄまたはＳｍがレベル比較器３２に供給され
る。

【００２１】レベル低減演算回路３４の一例を図１０に
示す。データレジスタ３３の出力が乗算器３５に供給さ
れ、乗算器３５においてレベル低減係数（＜１）が乗じ
られる。この乗算器３５の乗算動作は、演算クロックＣ
Ｋ２と同期してなされる。従って、入力セレクタ３１が
出力信号ＳｄまたはＳｍを選択するループが形成されて
いる時には、レベル低減係数とクロックＣｋ２とで定ま
る所定の傾きでもって、次第に低下するレベルの出力信
号ＳｄまたはＳｍが得られる。

【００２２】レベル制御回路１８ａまたは１８ｂは、入
力信号のレベル増加に対しては、瞬時に応答し、入力セ
レクタ３１が入力信号を選択し、新たな入力信号によっ
て、データレジスタ３３の内容が更新され、そうでない
時には、レベルが次第に減少する出力信号（入力信号の
エンベロープ）を発生するものである。図１１は、レベ
ル制御回路１８ａ、１８ｂの動作を示す。図１１では、
理解を容易とするために、入力信号ＳｋまたはＳｌ（破
線で示す）に対して出力信号ＳｄまたはＳｍのレベルを
縦軸の２目盛り上に表している。また、図１１の横軸
は、クロックＣＫ１およびＣＫ２で規定される時間軸で
ある。

【００２３】入力信号のレベルが出力信号に比して大き
い時には、レベル比較回路３２がこの増加を検出し、入
力セレクタ３１が入力信号を選択するように制御する。
選択された入力データがデータレジスタ３３に取り込ま
れる。一方、出力信号のレベルより入力信号のレベルが
小さい時には、入力セレクタ３１が出力信号を選択し、
出力信号がデータレジスタ３３に取り込まれる。データ
レジスタ３３の出力がレベル低減回路３４によって、時
間的に次第に減少するものとされる。

【００２４】従って、図１１に示すように、レベル制御
回路１８ａまたは１８ｂは、入力信号ＳｋまたはＳｌの
レベルが増加する時には、瞬時に更新された出力信号Ｓ
ｄまたはＳｍを発生し、入力信号ＳｋまたはＳｌのレベ
ルが減少する時には、減衰係数およびクロックで規定さ
れる、特定の時間的減少特性でもってレベルが減少する
出力信号（エンベロープ）ＳｄまたはＳｍを発生する。

【００２５】上述したこの発明の一実施形態は、入力オ
ーディオ信号Ｓａから帯域外高域ランダムノイズＳｈを
生成する。この生成動作について以下に説明する。図１
２に示すように、入力オーディオ信号Ｓａは、原オーデ
ィオ信号の例えば２０ｋHzを越える高域成分Ｓａ´（破
線で示す）が除去されてディジタル信号に変換されたも
のである。この発明の一実施形態では、制御信号発生回
路２（図６参照）のハイパスフィルタ１５によって、入
力オーディオ信号Ｓａの３ｋHz以上の高域成分に基づい
て信号Ｓｈを生成する。

【００２６】一般的に、楽器の基本振動周波数は、ほぼ
３ｋHz以下であり、最高可聴周波数限界と言われている
２０ｋHz以上では、７次高調波以上の極めて高次の成分
が存在する。このような高次の音響成分は、基音との調
和関係が薄れて高音のエネルギーとして作用している。
また、音楽に限らず、自然界で２０ｋHzを越えるような
周波数の音響成分は、物や空気の摩擦音や破裂音や上述
した楽器の高次高調波音から成り立つことが分かってい
る。一方、人の聴覚の研究から１ｋHz以下の周波数の音
に関しては位相の判別能力がかなり高いが、それ以上で
は、徐々に周波数とレベルの判別に移行してゆき、１８
ｋHz以上では、感度そのものも急激に低下している。こ
のような特性の中で起きの周波数を検知判別するメカニ
ズムとして、音響バンドパスフィルタ機能を持つ聴覚神
経の構造が考えられ、研究の結果、各フィルタ神経の持
つ周波数帯域が分かっている。この周波数帯域は、クリ
ティカルバンドと呼ばれ、２ｋHz以上では、約１／４オ
クターブとなっている。

【００２７】以上の点から、最高可聴周波数限界以上の
周波数では、原音の持つスペクトラムとレベルの時間変
化が１／４オクターブ程度の分解能で再現されれば、波
形再現を行ったことと同等の効果が得られることが音響
生理学的に説明される。また、自然な音響環境では、最
高可聴周波数限界以上のスペクトラムは、可聴周波数
（伝送周波数）スペクトラムと相関を以てその延長線上
に存在することが殆どであるため、可聴周波数（伝送周
波数）の高域を複数の帯域に分け、帯域間のレベル分布
を計測し、この情報によって最高可聴周波数限界以上の
周波数のランダムノイズのスペクトラムを可変特性フィ
ルタで制御すると同時に、帯域の最高域のレベル情報で
乗算器を制御することによって、擬似的に可聴周波数
（伝送周波数）以上の周波数成分の再現と同様な聴覚作
用を実現することが可能である。

【００２８】すなわち、この発明の一実施形態では、図
１３に示すように、ハイパスフィルタ１５によって抽出
された、入力オーディオ信号Ｓａ中の３ｋHz以上の高域
成分Ｓｉを参照して、帯域外高域ランダムノイズＳｈを
生成するものである。この一実施形態では、高域成分Ｓ
ｉを微分回路１６を通すことによって、高域の信号レベ
ルを支配的とし、高域の周波数にスペクトラムの重心を
与える。図１４において、破線の傾斜線４１は、微分回
路１６の周波数特性である。入力オーディオ信号Ｓａの
高域成分Ｓｉが微分回路１６を通ることによって、図１
４に示すように、高域の信号レベルが支配的な信号Ｓｊ
が得られる。

【００２９】微分回路１６の出力信号Ｓｊが上述したよ
うに、レベル制御回路１８ｂによって時間的にレベルが
制御され、レベル増加に対しては瞬時に対応し、レベル
低下に対しては一定の割合で時間的に減少するエンベロ
ープの制御信号Ｓｄとされる。制御信号Ｓｄによって、
制御回路３（図３参照）により可変フィルタ１１の出力
信号Ｓｇのレベルが制御される。

【００３０】また、高域信号Ｓｉをレベル制御回路１８
ａにより処理した信号Ｓｍと微分回路１６の出力信号Ｓ
ｊをレベル制御回路１８ｂにより処理した信号Ｓｄとの
比率を除算器１９により算出する。それによって、可聴
周波数の高域スペクトラム情報の制御信号Ｓｅを生成し
ている。これは、高域に比重を持った信号Ｓｊのレベル
値と、周波数に均一なレベル値を比較演算することによ
って、両者の比率を求める。

【００３１】このように求めた制御信号Ｓｅから可変フ
ィルタ１１に対するフィルタ係数がデコーダ１０によっ
て生成される。可変フィルタ１１は、高域の減衰特性が
可変できるディジタルフィルタである。制御信号Ｓｅに
基づいて形成されたフィルタ係数が可変フィルタ１１に
対して与えられることによって、可聴周波数帯域内の高
域成分である参照スペクトラムの傾きに連続した傾きを
持つような帯域外高域ランダムノイズを形成することが
できる。以上のようにして、乗算器１２によってレベル
制御がなされ、図１３に示すように、参照スペクトラム
とレベルおよび周波数特性に関しての相関を有する帯域
外高域ランダムノイズＳｈを生成することができる。

【００３２】上述したこの発明の一実施形態は、可聴周
波数を記録または伝送する入力オーディオ信号を対象と
しているが、低いサンプリング周波数のディジタルオー
ディオ信号のように、可聴周波数の高域を伝送できない
周波数に対しても、この発明を適用して最高伝送周波数
限界以上の信号を生成し、この信号をオーディオ信号に
対して付加することによって、音質や明瞭度を改善する
ことができる。

【００３３】また、この発明の一実施形態においては、
一般的な周波数フィルタによってスペクトラムを分析
し、非伝送帯域のスペクトラムを予測して疑似信号（帯
域外高域ランダムノイズ）を生成している。しかしなが
ら、直交変換例えばＤＣＴによって音楽信号のスペクト
ラムを分析し、非伝送帯域のスペクトラムを予測して疑
似信号を生成することも可能である。例えばＤＣＴ変換
による符号化を行っているＭＤ（ミニディスク）のＡＴ
ＲＡＣ変調信号などの情報から音楽信号のスペクトラム
を分析することにより、疑似信号を直接的に生成するこ
とも可能である。より具体的には、ＤＣＴ係数から入力
信号のスペクトラムの分布情報を得、この分布情報に基
づいてランダムノイズに対するフィルタの特性を決定し
する。また、予測したスペクトラムを逆変換することに
より期待する疑似信号を生成することも可能である。よ
りさらに、スピーカ等の再生機器の周波数特性を考慮し
て、帯域外高域ランダムノイズのレベル、周波数レベル
分布を制御するようにしても良い。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、入力オーディオ信号の高域
成分と周波数特性およびレベルの点で相関を持つ帯域外
高域ランダムノイズを生成し、帯域外高域ランダムノイ
ズを入力オーディオ信号に対して付加することができ
る。帯域外高域ランダムノイズを付加することによっ
て、可聴周波数音域の広がり感や自然な響きが損なわれ
ることを防止することができる。特に、この発明は、入
力オーディオ信号の倍音成分と関連する帯域外ランダム
ノイズを生成できるので、付加した結果、音質が阻害さ
れることを防止することができる。

【００３５】また、入力オーディオ信号の高域成分のレ
ベル増加に応答して更新処理を行い、レベル減少に応答
して特定の時間減少特性を持たせることによって、エン
ベロープ信号を形成し、このエンベロープ信号によって
ランダムノイズのレベルを制御するようにしている。一
般的に聴覚生理学から、パルス的な信号の前後の時間
は、ダイナミックなマスキング作用を伴うことが分かっ
ている。このようなマスキング作用は、可聴帯域外信号
付加の効果を低減させるおそれがある。この発明では、
上述したようなレベル制御をおこなっているので、かか
る効果低減を防ぐことができると共に、最適な聴覚効果
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】この発明の一実施形態中のランダムノイズ発生
回路の一例のブロック図である。

【図３】この発明の一実施形態中の制御回路の一例のブ
ロック図である。

【図４】この発明の一実施形態に使用できる可変フィル
タの一例のブロック図である。

【図５】この発明の一実施形態に使用できる可変フィル
タの他の例のブロック図である。

【図６】この発明の一実施形態中の制御信号発生回路の
一例のブロック図である。

【図７】この発明の一実施形態中の微分回路の一例のブ
ロック図である。

【図８】この発明の一実施形態中のレベル検出器の一例
のブロック図である。

【図９】この発明の一実施形態中のレベル制御回路の一
例のブロック図である。

【図１０】レベル制御回路中のレベル低減回路の一例の
ブロック図である。

【図１１】レベル制御回路中のレベル低減回路の動作を
説明するための略線図である。

【図１２】この発明の一実施形態の信号処理を説明する
ための周波数スペクトラム図である。

【図１３】この発明の一実施形態の信号処理を説明する
ための周波数スペクトラム図である。

【図１４】この発明の一実施形態の信号処理を説明する
ための周波数スペクトラム図である。

【符号の説明】

１・・・混合器、２・・・制御信号発生回路、３・・・
制御回路、４・・・ランダムノイズ発生器、１５・・・
ハイパスフィルタ、１６・・・微分回路、１７ａ，１７
ｂ・・・レベル検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原オーディオ信号に比して最高周波数が
   制限された入力オーディオ信号が供給されるオーディオ
   信号処理装置において、 入力オーディオ信号の帯域内の高域信号を抽出する分離
   手段と、 分離された上記高域信号を微分した信号のレベルを検出
   するレベル検出手段と、 上記入力オーディオ信号の帯域外の高域ランダムノイズ
   を発生するノイズ発生手段と、 上記レベル検出手段により検出された上記微分した信号
   のレベルに比例するように、上記高域ランダムノイズの
   レベルを制御するレベル制御手段と、 上記レベル制御手段からのランダムノイズを上記入力オ
   ーディオ信号に対して混合する手段とからなることを特
   徴とするオーディオ信号処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 さらに、入力オーディオ信号の高域信号の周波数レベル
   分布を検出する周波数レベル分布検出手段を有し、 高域ランダムノイズの周波数レベル分布を上記検出され
   た周波数レベル分布に比例するものとすることを特徴と
   するオーディオ信号処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 上記周波数レベル分布検出手段は、 分離された上記高域信号のレベルと、上記微分した信号
   のレベルとの比率を検出するものであることを特徴とす
   るオーディオ信号処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 上記レベル検出手段は、入力信号のレベル増加に対して
   瞬時に応答し、入力信号のレベル減少に対して特定の時
   間的減少特性でもって応答するレベル制御機能を有する
   ことを特徴とするオーディオ信号処理装置。
5. 【請求項５】 原オーディオ信号に比して最高周波数が
   制限された入力オーディオ信号が供給されるオーディオ
   信号処理方法において、 入力オーディオ信号の帯域内の高域信号を抽出するステ
   ップと、 分離された上記高域信号を微分した信号のレベルを検出
   するステップと、 上記入力オーディオ信号の帯域外の高域ランダムノイズ
   を発生するステップと、 上記検出された上記微分した信号のレベルに比例するよ
   うに、上記高域ランダムノイズのレベルを制御するステ
   ップと、 上記レベルが制御されたランダムノイズを上記入力オー
   ディオ信号に対して混合するステップとからなることを
   特徴とするオーディオ信号処理方法。