JPWO2011061830A1 - デジタル信号処理装置及びデジタル信号処理方法 - Google Patents

Abstract

遅延部１２２によりデジタル信号ＦＬＳに対して遅延が付与されて生成された信号ＤＬＳが、クリップ演算部１２４Ａに送られる。この遅延によって確保される時間を利用して、クリップ分析部１２３Ａが、デジタル信号ＦＬＳの信号値の絶対値が超えてはならない閾値Ｌ１を超えたためにソフトクリップを行うことが必要な場合にのみ、ソフトクリップ期間を特定する。引き続き、クリップ分析部１２３Ａが、クリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」にして信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間をクリップ演算部１２４Ａに知らせる。そして、クリップ演算部１２４Ａが、クリップフラグＣＬＦが「ＯＮ」となっている期間における信号ＤＬＳに対するソフトクリップを行う。このため、ソフトクリップ処理が必要な場合に限って合理的にソフトクリップ処理を行うことができる。

Description

本発明は、デジタル信号処理装置、デジタル信号処理方法及びデジタル信号処理プログラム、並びに、当該デジタル信号処理プログラムが記録された記録媒体に関する。

近年におけるデジタル化技術の進展に伴い、音響装置、画像再生装置等の様々な装置においてデジタル信号処理が行われている。こうしたデジタル信号処理の一つとして、入力信号値の絶対値が所定閾値を超える場合に、出力信号値の絶対値を当該所定閾値以下に加工するクリップ処理がある。

かかるクリップ処理としては、入力信号値の絶対値が所定閾値を超える場合には、出力信号値の絶対値を一律に所定閾値とするハードクリップ処理が広く行われてきたが、ハードクリップ処理による出力信号波形の歪に起因して聴感上のノイズが発生していた。このため、ハードクリップ処理に伴う聴感上のノイズの発生を抑制するため、出力信号値の絶対値を所定閾値以下としつつ、出力信号波形を滑らかに変化させるソフトクリップ処理に関する技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。

従来例の技術では、出力信号値の絶対値が超えてはならない第１閾値に加えて、当該第１閾値よりも小さな第２閾値を予め定めておき、入力信号値が第２閾値を超えた場合に、所定の算出式に従った非線形処理を行う。この結果、出力信号値の絶対値を第１閾値以下としつつ、出力信号波形を滑らかに変化させることを実現している。

特開２００６−１１４９９８号公報

上述した従来例の技術では、入力信号値の絶対値が第２閾値を超えた場合には、一律にソフトクリップ処理を開始する。この結果、入力信号値の絶対値が第２閾値を超えた後に第１閾値に達しなかった場合であっても非線形処理を行う。すなわち、非線形処理を行う必要が無い場合にも、入力信号の波形を変更する場合があった。

このため、ソフトクリップ処理が必要な場合に限ってソフトクリップ処理を行い、入力信号の波形を極力変形させずに出力信号を得ることができる技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、ソフトクリップ処理が必要な場合に限って合理的にソフトクリップ処理を行うデジタル信号処理装置及びデジタル信号処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の観点からすると、第１デジタル信号の信号値の絶対値が、予め定められた第１閾値を超えているか否かの第１判定を行う第１判定部と；前記絶対値が、前記第１閾値以下であり、かつ、前記第１閾値よりも小さな予め定められた第２閾値を超えているか否かの第２判定を行う第２判定部と；前記第１デジタル信号を予め定められた時間だけ遅延させた第２デジタル信号を生成する遅延部と；前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的である状態から前記第２判定の結果のみが肯定的となった第１時点から、前記第１時点の後に前記第２判定の結果が否定的となることなく前記第１判定の結果が肯定的となり、その後に前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的となった第２時点までの期間に対応する処理対象期間の信号波形を、前記処理対象期間以外の期間の信号波形との連続性及び前記処理対象期間内の信号波形の連続性を維持しつつ、前記第１閾値を超えない波形に変換する非線形加工処理を行う加工部と；を備えることを特徴とするデジタル信号処理装置である。

本発明は、第２の観点からすると、第１デジタル信号の信号値の絶対値が、予め定められた第１閾値を超えているか否かの第１判定を行う第１判定工程と；前記絶対値が、前記第１閾値以下であり、かつ、前記第１閾値よりも小さな予め定められた第２閾値を超えているか否かの第２判定を行う第２判定工程と；前記第１判定工程及び前記第２判定工程の実行と並行して、前記第１デジタル信号を予め定められた時間だけ遅延させて、第２デジタル信号を生成する遅延工程と；前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的である状態から前記第２判定の結果のみが肯定的となった第１時点から、前記第１時点の後に前記第２判定の結果が否定的となることなく前記第１判定の結果が肯定的となり、その後に前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的となった第２時点までの期間に対応する処理対象期間の信号波形を、前記処理対象期間以外の期間の信号波形との連続性及び前記処理対象期間内の信号波形の連続性を維持しつつ、前記第１閾値を超えない波形に変換する非線形加工処理を行う加工工程と；を備えることを特徴とするデジタル信号処理方法である。

本発明は、第３の観点からすると、本発明のデジタル信号処理方法を演算手段により実行させる、ことを特徴とするデジタル信号処理プログラムである。

本発明は、第４の観点からすると、本発明のデジタル信号処理プログラムが、演算手段により読取可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。

本発明の第１実施形態に係る音響装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１のクリップ処理部の構成を説明するためのブロック図である。 図２のクリップ分析部の構成を説明するためのブロック図である。 第１実施形態における信号値の変換を説明するための図である。 クリップ分析対象の信号波形と、第１実施形態において採用するパラメータ値との関係の例を説明するための図である。 図３のソフトクリップ期間特定部によるソフトクリップ期間の特定処理を説明するためのフローチャートである。 図６におけるソフトクリップ期間の始期の特定処理を説明するためのフローチャートである。 図２のクリップ演算部によるクリップ演算処理を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態におけるソフトクリップ処理後の信号波形を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る音響装置におけるクリップ処理部の構成を説明するためのブロック図である。 第２実施形態における信号値の変換（その１）を説明するための図である。 第２実施形態における信号値の変換（その２）を説明するための図である。 図１０のクリップ分析部の構成を説明するためのブロック図である。 第２実施形態におけるクリップ分析対象の信号波形の例を示す図である。 図１０のクリップ演算部によるクリップ演算処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態におけるソフトクリップ処理後の信号波形を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る音響装置におけるクリップ処理部の構成を説明するためのブロック図である。 第３実施形態における信号値の変換を説明するための図である。 図１７のクリップ分析部の構成を説明するためのブロック図である。 第３実施形態におけるクリップ分析対象の信号波形の例を示す図である。 図１７のクリップ演算部によるクリップ演算処理を説明するためのフローチャートである。 第３実施形態におけるソフトクリップ処理後の信号波形を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。

＜構成＞
図１には、第１実施形態に係る音響装置１００Ａの概略的な構成が、ブロック図にて示されている。この図１に示されるように、音響装置１００Ａは、前段処理部１１０と、デジタル信号処理装置としてのクリップ処理部１２０Ａと、信号変換部１３０と、パワー増幅部１４０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）部１５０と、スピーカ１６０とを備えている。

上記の前段処理部１１０は、イコライザ処理、ラウドネス処理等の音響処理を行う。こうした音響処理が施されたデジタル音声信号である信号ＢＣＳを、前段処理部１１０がクリップ処理部１２０Ａへ送る。なお、本第１実施形態では、信号ＢＣＳをＰＣＭ（Pulse Code Modulation）信号としている。

上記のクリップ処理部１２０Ａは、前段処理部１１０から送られた信号ＢＣＳを受ける。そして、クリップ処理部１２０Ａは、信号ＢＣＳに対してデジタルクリップ処理を施す。クリップ処理部１２０Ａの構成、及び、クリップ処理部１２０Ａによる行われるデジタルクリップ処理については、後述する。

こうしてデジタルクリップ処理が施された信号ＡＣＳを、クリップ処理部１２０Ａが信号変換部１３０へ送る。なお、本第１実施形態では、信号ＡＣＳをＰＣＭ信号としている。

上記の信号変換部１３０は、クリップ処理部１２０Ａから送られた信号ＡＣＳを受ける。そして、信号変換部１３０は、信号ＡＣＳの信号形式を変換し、信号ＰＷＳを生成する。こうして生成された信号ＰＷＳを、信号変換部１３０がパワー増幅部１４０へ送る。なお、本第１実施形態では、信号ＰＷＳをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号としている。

上記のパワー増幅部１４０は、信号変換部１３０から送られた信号ＰＷＳを受ける。そして、パワー増幅部１４０は、予め定められた増幅率で信号ＰＷＳのパワー増幅を行って、信号ＰＡＳを生成する。こうして生成された信号ＰＡＳを、パワー増幅部１４０がＬＰＦ部１５０へ送る。

上記のＬＰＦ部１５０は、パワー増幅部１４０から送られた信号ＰＡＳを受ける。そして、ＬＰＦ部１５０は、信号ＰＡＳの低周波成分を抽出し、アナログ信号である音声出力信号ＡＯＳを生成する。すなわち、ＬＰＦ部１５０は、設計時に定められた時定数で、信号ＰＡＳの時間積分演算を行って、音声出力信号ＡＯＳを生成する。こうして生成された音声出力信号ＡＯＳを、ＬＰＦ部１５０がスピーカ１６０へ送る。

上記のスピーカ１６０は、ＬＰＦ部１５０から送られた音声出力信号ＡＯＳを受ける。そして、スピーカ１６０は、音声出力信号ＡＯＳに従って音声再生を行い、再生音声を出力する。

次に、上述したクリップ処理部１２０Ａの構成について説明する。このクリップ処理部１２０Ａは、図２に示されるように、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部１２１と、遅延部１２２と、クリップ分析部１２３Ａと、加工部としてのクリップ演算部１２４Ａとを備えている。

上記のＨＰＦ部１２１は、前段処理部１１０から送られた信号ＢＣＳを受ける。そして、ＨＰＦ部１２１は、信号ＢＣＳにおける所定周波数ＦＬＺ以上の周波数成分を選択的に通過させることにより、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＦＬＳを、ＨＰＦ部１２１が遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ａへ送る。なお、本第１実施形態では、所定周波数ＦＬＺ［Ｈｚ］が、２０Ｈｚとなっている。

上記の遅延部１２２は、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳを受ける。そして、遅延部１２２は、所定周波数ＦＬＺの半周期の時間遅延、すなわち、次の（１）式により定まる時間ＴＤの遅延を信号ＦＬＳに付与する。
ＴＤ＝１／（２・ＦＬＺ） …（１）

かかる信号ＦＬＳへの時間ＴＤの遅延の付与により、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＤＬＳを、遅延部１２２がクリップ演算部１２４Ａへ送る。なお、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））と信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））との関係は、次の（２）式で示されるようになっている。
Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ） …（２）

上記のクリップ分析部１２３Ａは、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳを受ける。クリップ分析部１２３Ａは、信号ＦＬＳの波形を分析し、ソフトクリップ期間を特定するとともに、当該ソフトクリップ期間に適用される係数パラメータＰＲＭを算出する。そして、クリップ分析部１２３Ａは、ソフトクリップ期間であることを示すクリップフラグＣＬＦをクリップ演算部１２４Ａへ送るとともに、ソフトクリップ期間には、クリップ演算部１２４Ａが係数パラメータＰＲＭを取得できるようにする。クリップ分析部１２３Ａの構成、及び、クリップ分析部１２３Ａにより行われる処理については、後述する。

上記のクリップ演算部１２４Ａは、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳを受ける。また、クリップ演算部１２４Ａは、クリップ分析部１２３Ａから送られたクリップフラグＣＬＦを受けるとともに、必要に応じてクリップ分析部１２３Ａから係数パラメータＰＲＭを取得する。そして、クリップ演算部１２４Ａは、クリップフラグＣＬＦ及び係数パラメータＰＲＭに基づいて、ソフトクリップ期間における信号ＤＬＳに対してクリップ処理を施して信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＡＣＳを、クリップ演算部１２４Ａが信号変換部１３０へ送る。クリップ演算部１２４Ａにおける処理については、後述する。

次に、上述したクリップ分析部１２３Ａの構成について説明する。クリップ分析部１２３Ａは、図３に示されるように、第１及び第２判定部としてのソフトクリップ期間特定部２１１Ａと、抽出部としての最大絶対値抽出部２１２と、パラメータ算出部２１３と、同期化部２１４Ａとを備えている。

上記のソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受ける。そして、信号ＦＬＳの波形を解析して、信号ＦＬＳにおけるソフトクリップ期間を特定する。かかるソフトクリップ期間の特定に際して、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））の絶対値｜Ｘ｜が、閾値Ｌ２（＞０）を超える度に、その時点をソフトクリップ期間の始期候補とし、最大絶対値抽出の開始指令ＭＶＲを最大絶対値抽出部２１２へ送る。そして、ソフトクリップ期間の始期候補を検出した後、絶対値｜Ｘ｜が、閾値Ｌ２以下となることなく閾値Ｌ１（＞Ｌ２）を超えるという始期条件を満たした場合に、最近のソフトクリップ期間の始期候補を検出した時点（第１時点）をソフトクリップ期間の始期であると特定する。

ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、第１時点の後に絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下となった時点（第２時点）をソフトクリップ期間の終期であると特定し、最大絶対値抽出の終了指令ＭＶＰを最大絶対値抽出部２１２へ送る。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、特定された始期から終期までを、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））に関するソフトクリップ期間情報ＣＰＤとして同期化部２１４Ａへ送る。

ここで、閾値Ｌ１は、信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））の絶対値｜Ｙ｜として超えてはならない値であり、設計時において定められる。また、閾値Ｌ２は、クリップ処理の結果である信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））に従った音声再生を行った場合に、クリップノイズ音を十分に抑制する観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、設計時において定められる。なお、本第１実施形態では、閾値Ｌ２（＝０．９×Ｌ１）としている。

なお、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａによる処理の詳細については、後述する。

上記の最大絶対値抽出部２１２は、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受ける。引き続き、最大絶対値抽出部２１２は、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られた開始指令ＭＶＲを受けると、その後における絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を開始する。また、最大絶対値抽出部２１２は、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られた終了指令ＭＶＰを受けると、絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を終了する。そして、終了指令ＭＶＰを受けた時点で抽出されている絶対値｜Ｘ｜の最大値である最大絶対値ＬＭをパラメータ算出部２１３へ送る。本第１実施形態においては、信号ＢＣＳに極力忠実な音声再生を可能とできるように、発生し得る最大絶対値ＬＭが、閾値Ｌ１の高々１．２倍となるように、信号ＢＣＳの信号値範囲及び閾値Ｌ１が定められている。

なお、最大絶対値抽出部２１２は、開始指令ＭＶＲを受けた後、終了指令ＭＶＰを受けることなく新たな開始指令ＭＶＲを受けた場合には、それまでの抽出結果を廃棄し、新たな開始指令ＭＶＲを受けた後における絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を新たに開始する。

上記のパラメータ算出部２１３は、最大絶対値抽出部２１２から送られた最大絶対値ＬＭを受ける。そして、パラメータ算出部２１３は、最大絶対値ＬＭ、閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２に基づいて、次の（３）式における係数Ａ₀〜Ａ₃を、（４）〜（７）式を満たすことを条件として算出する。こうして算出された係数Ａ₀〜Ａ₃を、パラメータ算出部２１３が、係数パラメータ情報ＣＰＭとして、同期化部２１４Ａへ送る。
｜Ｙ｜＝Ｆ（｜Ｚ｜）
＝Ａ₃・｜Ｚ｜³＋Ａ₂・｜Ｚ｜²＋Ａ₁・｜Ｚ｜＋Ａ₀ …（３）
Ｌ２＝Ｆ（Ｌ２） …（４）
Ｌ１＝Ｆ（ＬＭ） …（５）
ｄ｜Ｙ｜／ｄ｜Ｚ｜＝１ （｜Ｚ｜＝Ｌ２の場合） …（６）
ｄ｜Ｙ｜／ｄ｜Ｚ｜＝０ （｜Ｚ｜＝ＬＭの場合） …（７）

なお、上述の（３）式は、Ｌ２＜｜Ｚ｜≦ＬＭの範囲で適用される式である。｜Ｚ｜≦Ｌ２の範囲においては、次の（８）式が成り立つようになっている。
｜Ｙ｜＝Ｆ（｜Ｚ｜）＝｜Ｚ｜ …（８）

上記の同期化部２１４Ａは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られたソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受ける。そして、同期化部２１４Ａは、信号ＦＬＳについて特定されたクリップ期間に対応する信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とする。こうしてクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とすることにより、同期化部２１４Ａは、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ａに知らせる。

また、同期化部２１４Ａは、パラメータ算出部２１３から送られた係数パラメータ情報ＣＰＭを受ける。引き続き、同期化部２１４Ａは、係数パラメータ情報ＣＰＭを保持する。そして、同期化部２１４Ａは、信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間中にわたって、クリップ演算部１２４Ａが、当該クリップ期間で利用すべき係数Ａ₀〜Ａ₃を係数パラメータＰＲＭとして取得できるようにする。

なお、同期化部２１４Ａは、係数パラメータ情報ＣＰＭの利用期間、すなわち、係数パラメータ情報ＣＰＭが対応している信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間が終了すると、当該係数パラメータ情報ＣＰＭを廃棄する。

上述した（３）式及び（８）式で表される絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化の様子が図４に示されている。この図４に示されるように、本第１実施形態においては、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化は連続的である。また、本第１実施形態では、閾値Ｌ２が閾値Ｌ１の０．９倍であり、かつ、最大絶対値ＬＭが閾値Ｌ１の高々１．２倍なので、絶対値｜Ｚ｜の増加に対して、０≦｜Ｚ｜≦ＬＭの範囲において、絶対値｜Ｙ｜は単調増加するようになっている。

さらに、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化率は、０≦｜Ｚ｜≦ＬＭの範囲で連続的に変化するようになっている。また、｜Ｚ｜＝ＬＭにおいて絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化率が「０」となっているので、絶対値｜Ｚ｜が最大絶対値ＬＭまで増加した後に減少した場合において、絶対値｜Ｙ｜は滑らかに変化するようになっている。

＜動作＞
次に、上記のように構成された音響装置１００Ａの動作について、クリップ処理部１２０Ａによるクリップ処理に主に着目して説明する。

音響装置１００Ａでは、前段処理部１１０から、音響処理が施された信号ＢＣＳが、クリップ処理部１２０Ａへ送られる（図１参照）。クリップ処理部１２０Ａでは、ＨＰＦ部１２１が、前段処理部１１０から送られた信号ＢＣＳを受ける。そして、ＨＰＦ部１２１は、信号ＢＣＳにおける所定周波数ＦＬＺ以上の周波数成分を選択的に通過させることにより、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＦＬＳを、ＨＰＦ部１２１が遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ａへ送る（図２参照）。

図５には、ＨＰＦ部１２１により生成された信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））の例が示されている。この図５に示される例においては、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ１において閾値Ｌ２を超えたが、閾値Ｌ１を超えることなく、時刻Ｔ２において閾値Ｌ２以下となる。

また、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ３（＞Ｔ２）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ４において値Ｍ２に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ５において閾値Ｌ２以下となる。

さらに、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ６（＞Ｔ５）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ７において値Ｍ１に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ８において閾値Ｌ２以下に変化する。

以下、図５に示す波形例の信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））が、ＨＰＦ部１２１により生成され、信号ＦＬＳが遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ａに供給されるものとして、説明を行う。

信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受けた遅延部１２２は、信号ＦＬＳに時間ＴＤの遅延を付与し、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））を生成する。そして、遅延部１２２は、生成された信号ＤＬＳを、クリップ演算部１２４Ａへ送る。

クリップ分析部１２３Ａでは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受ける（図３参照）。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、ソフトクリップ期間の特定処理を行う。

《ソフトクリップ期間の特定処理》
ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下であるものとして、動作を開始するようになっている。

ソフトクリップ期間の特定に際しては、図６に示されるように、まず、ステップＳ１１において、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、ソフトクリップ期間の始期を特定する。このソフトクリップ期間の始期の特定に際しては、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳの信号値Ｘ（Ｔ）を新たに受ける度に、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、上述した始期条件を満たすか否かを判定する。そして、始期条件が満たされると、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、ソフトクリップ期間の始期を特定する。ステップＳ１１における処理の詳細については、後述する。

ソフトクリップ期間の始期が特定され、ステップＳ１１の処理が終了すると、処理はステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１２：Ｎ）には、ステップＳ１２の処理が繰り返される。

ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受け、ステップＳ１２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１２：Ｙ）、処理はステップＳ１３へ進む。このステップＳ１３では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下となったか否かを判定する。

ステップＳ１３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１３：Ｎ）には、処理はステップＳ１２へ戻る。そして、ステップＳ１３における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理が繰り返される。

新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下となり、ステップＳ１３における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１３：Ｙ）、処理はステップＳ１４へ進む。このステップＳ１４では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下となった時点を、ソフトクリップ期間の終期として特定する。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、最大絶対値抽出の終了指令ＭＶＰを最大絶対値抽出部２１２へ送る（図３参照）。

次に、ステップＳ１５において、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、ステップＳ１１で特定された始期、及び、ステップＳ１４において特定された終期に基づいて、ソフトクリップ期間を特定する。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、特定された始期から終期までを、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））に関するソフトクリップ期間情報ＣＰＤとして同期化部２１４Ａへ送る（図３参照）。

こうしてステップＳ１５の処理が終了すると、処理はステップＳ１１へ戻る。以後、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返す。

次に、上記のステップＳ１１におけるソフトクリップ期間の始期の特定処理について説明する。ソフトクリップ期間の始期の特定に際しては、図７に示されるように、まず、ステップＳ２１において、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、ステップＳ２１の処理が繰り返される。

ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受け、ステップＳ２１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２１：Ｙ）、処理はステップＳ２２へ進む。このステップＳ２２では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２を超えたか否かを判定する。

ステップＳ２２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２２：Ｎ）には、処理はステップＳ２１に戻る。そして、ステップＳ２２における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ２１及びステップＳ２２の処理が繰り返される。

新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２を超え、ステップＳ２２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２２：Ｙ）、処理はステップＳ２３へ進む。このステップＳ２３では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２を超えた時点を、ソフトクリップ期間の新たな始期候補として特定する。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、最大絶対値抽出の開始指令ＭＶＲを最大絶対値抽出部２１２へ送る（図３参照）。

引き続き、ステップＳ２４において、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ１を超えたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２４：Ｎ）には、処理はステップＳ２５へ進む。このステップＳ２５では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２５：Ｎ）には、ステップＳ２５の処理が繰り返される。

ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが新たな信号値Ｘ（Ｔ）を受け、ステップＳ２５における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２５：Ｙ）、処理はステップＳ２６へ進む。このステップＳ２６では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ１を超えたか否かを判定する。

ステップＳ２６における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２６：Ｎ）には、処理はステップＳ２７へ進む。このステップＳ２７では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、新たな信号値Ｘ（Ｔ）の絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ２以下となったか否かを判定する。ステップＳ２７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２７：Ｎ）には、処理はステップＳ２５へ戻る。一方、ステップＳ２７における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２７：Ｙ）には、処理はステップＳ２１へ戻る。

以上のようにして繰り返されるステップＳ２１〜Ｓ２７の処理におけるステップＳ２４又はステップＳ２６における判定の結果が肯定的となる（ステップＳ２４：Ｙ、又は、ステップＳ２６：Ｙ）、すなわち、絶対値｜Ｘ｜が閾値Ｌ１を超えると、処理はステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２８では、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、最新の始期候補を、ソフトクリップ期間の始期として特定する。そして、ステップＳ１１の処理が終了し、処理は、上述した図６におけるステップＳ１２へ進む。

以上のようにして行われるソフトクリップ期間の特定処理により、上述した図５における時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの期間、及び、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの期間が、ソフトクリップ期間として特定され、同期化部２１４Ａへ通知される。

《係数パラメータの算出処理》
係数パラメータの算出処理に際しては、まず、最大絶対値抽出部２１２が、ソフトクリップ期間ごとの絶対値｜Ｘ｜の最大値を抽出する。この最大絶対値の抽出処理に際して、最大絶対値抽出部２１２は、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られた開始指令ＭＶＲを受けると、開始指令ＭＶＲの受信時点から後の絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を開始する。具体的には、図５における時刻Ｔ１，Ｔ３，Ｔ６において、絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を開始する。

また、最大絶対値抽出部２１２は、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られた終了指令ＭＶＰを受けると、絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出を終了する。そして、最大絶対値抽出部２１２は、抽出終了時点において抽出されている最大値を、最大絶対値ＬＭとしてパラメータ算出部２１３へ送る。

なお、最大絶対値抽出部２１２は、例えば、図５における時刻Ｔ３において、時刻Ｔ１において受けた開始指令ＭＶＲに応じた絶対値｜Ｘ｜の最大値の抽出処理が終了しないまま、新たな開始指令ＭＶＲを受けることになる。こうした場合には、最大絶対値抽出部２１２は、それまでの抽出処理の結果を廃棄して、新たな開始指令ＭＶＲの受信時点から新たな抽出処理を開始するようになっている。

以上のようにして行われる最大絶対値の抽出処理により、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までのソフトクリップ期間に対応した最大絶対値ＬＭとして、値Ｍ２が抽出される。また、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までのソフトクリップ期間に対応した最大絶対値ＬＭとして、値Ｍ１が抽出される。

最大絶対値抽出部２１２から送られた最大絶対値ＬＭを受けたパラメータ算出部２１３は、上述した（４）〜（７）式の連立方程式を解いて、（３）式における係数Ａ₀〜Ａ₃を算出する。すなわち、パラメータ算出部２１３は、図５における時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までのソフトクリップ期間に対応して、最大絶対値ＬＭが値Ｍ２である場合の係数Ａ₀〜Ａ₃を算出する。また、パラメータ算出部２１３は、図５における時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までのソフトクリップ期間に対応して、最大絶対値ＬＭが値Ｍ１である場合の係数Ａ₀〜Ａ₃を算出する。

以上のようにして、ソフトクリップ期間に対応する係数Ａ₀〜Ａ₃が算出される度に、パラメータ算出部２１３は、算出された係数Ａ₀〜Ａ₃を、係数パラメータ情報ＣＰＭとして、同期化部２１４Ａへ送られる。

上述したソフトクリップ期間の特定処理により得られたソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受けた同期化部２１４Ａは、信号ＦＬＳについて特定されたクリップ期間に対応する信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とする。こうしてクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とすることにより、同期化部２１４Ａは、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ａに知らせる。

また、上述したパラメータ算出処理により得られた係数パラメータ情報ＣＰＭを受けた同期化部２１４Ａは、係数パラメータ情報ＣＰＭを保持する。そして、同期化部２１４Ａは、信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間中にわたって、クリップ演算部１２４Ａが、当該クリップ期間で利用すべき係数Ａ₀〜Ａ₃を、係数パラメータＰＲＭとして取得可能とする。

《クリップ演算処理》
クリップ演算部１２４Ａは、同期化部２１４Ａから送られたクリップフラグＣＬＦ、及び、必要に応じて同期化部２１４Ａから取得した係数パラメータＰＲＭを利用して、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））に対するクリップ演算を行う。

かかるクリップ演算処理に際しては、図８に示されるように、まず、ステップＳ３１において、クリップ演算部１２４Ａが、新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３１：Ｎ）には、ステップＳ３１の処理が繰り返される。

クリップ演算部１２４Ａが新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受け、ステップＳ３１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３１：Ｙ）、処理はステップＳ３２へ進む。このステップＳ３２では、クリップ演算部１２４Ａが、クリップフラグＣＬＦが「ＯＮ」であるか否かを判定する。

ステップＳ３２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３２：Ｎ）には、処理はステップＳ３８へ進む。このステップＳ３８では、クリップ演算部１２４Ａが、次の（９）式により信号値Ｙ（ｔ（＝Ｔ＋α））を算出する。なお、値αは、信号値Ｘ（Ｔ），Ｙ（ｔ），Ｚ（Ｔ）のそれぞれにおけるデータ間隔時間（サンプリング間隔時間）である。
Ｙ（ｔ）＝Ｚ（Ｔ） …（９）

こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。

一方、ステップＳ３２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３２：Ｙ）には、処理はステップＳ３３へ進む。このステップＳ３３では、クリップ演算部１２４Ａが、係数パラメータＰＲＭを同期化部２１４Ａから取得する。

次に、ステップＳ３４において、クリップ演算部１２４Ａが、係数パラメータＰＲＭに含まれる係数Ａ₀〜Ａ₃と、信号値Ｚ（Ｔ）の絶対値｜Ｚ｜とに基づいて、上述した（３）式により絶対値｜Ｙ｜（＝Ｆ（｜Ｚ｜））を算出する。引き続き、ステップＳ３５において、クリップ演算部１２４Ａが、信号値Ｚ（Ｔ）が０以上であるか否かを判定する。

ステップＳ３５における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３５：Ｙ）には、処理はステップＳ３６へ進む。このステップＳ３６では、クリップ演算部１２４Ａが、次の（１０）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。
Ｙ（ｔ）＝｜Ｙ｜ …（１０）

こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。

一方、ステップＳ３５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３５：Ｎ）には、処理はステップＳ３７へ進む。このステップＳ３７では、クリップ演算部１２４Ａが、次の（１１）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。
Ｙ（ｔ）＝−｜Ｙ｜ …（１１）

こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。

以上のステップＳ３１〜Ｓ３８の処理が繰り返されることにより、信号ＤＬＳが、ソフトクリップ期間における非線形処理（ソフトクリップ処理）により、信号値の絶対値が閾値Ｌ１を越えることがなく、滑らかな信号波形を有する信号ＡＣＳに変換される。こうして生成された信号ＡＣＳが、クリップ演算部１２４Ａから信号変換部１３０へ送られる（図２参照）。

こうしてクリップ処理が施された信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））の波形が、図９において実線にて示されている。なお、図９においては、信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））との比較のために、ソフトクリップが行われなかった場合のソフトクリップ期間における信号波形が、一点鎖線にて示されている。

信号変換部１３０は、上述のように生成された信号ＡＣＳを受けると、信号ＡＣＳの信号形式を変換し、信号ＰＷＳを生成する。そして、信号変換部１３０は、生成された信号ＰＷＳをパワー増幅部１４０へ送る。引き続き、信号ＰＷＳを受けたパワー増幅部１４０が、予め定められた増幅率で信号ＰＷＳのパワー増幅を行って、信号ＰＡＳを生成する。そして、パワー増幅部１４０は、生成された信号ＰＡＳをＬＰＦ部１５０へ送る。

次に、信号ＰＡＳを受けたＬＰＦ部１５０が、信号ＰＡＳの低周波成分を抽出し、アナログ信号である音声出力信号ＡＯＳを生成する。そして、ＬＰＦ部１５０は、音声出力信号ＡＯＳをスピーカ１６０へ送る。引き続き、音声出力信号ＡＯＳを受けたスピーカ１６０が、音声出力信号ＡＯＳに従って音声再生を行い、再生音声を出力する。この結果、不要なソフトクリップを行うことなく、かつ、ソフトクリップを行う場合であっても波形歪みが抑制された音声出力信号ＡＯＳに従った音声再生が行われる。

以上説明したように、本第１実施形態では、遅延部１２２による遅延によって確保される時間を利用して、クリップ分析部１２３Ａが、信号値の絶対値が超えてはならない閾値Ｌ１を超えたためにソフトクリップを行うべきソフトクリップ期間を特定する。そして、クリップ演算部１２４Ａが、特定されたソフトクリップ期間における信号ＤＬＳ対してソフトクリップ処理を行う。このため、不要なソフトクリップを行うことがないので、入力音声信号の波形を極力変形させずに音声出力信号を得ることができる。

また、本第１実施形態では、入力音声信号がＨＰＦ部１２１を介することにより、音声再生に際しては不要な低周波成分を除去した後に、ソフトクリップ処理を行うようにしている。このため、ソフトクリップ期間の特定処理を含むクリップ処理に要する最長時間が合理的に定まるので、遅延部１２２により付与される遅延を合理的に定めることができる。

また、本第１実施形態では、クリップ処理期間におけるソフトクリップ処理の対象信号の信号値の最大絶対値ＬＭが、閾値Ｌ１に変換されるようにしている。このため、ソフトクリップ処理による波形の変形を抑制することができる。

また、本第１実施形態では、クリップ処理期間におけるソフトクリップ処理の対象信号の信号値の絶対値の変化に対するソフトクリップ処理後の変化率が、当該対象信号の信号値の最大絶対値において０となるようにしている。このため、ソフトクリップ処理後の信号の波形を滑らかにすることができる。

なお、上記の第１実施形態では、閾値Ｌ２を閾値Ｌ１の０．９倍とするとともに、発生し得る最大絶対値ＬＭが、閾値Ｌ１の高々１．２倍となるように、信号ＢＣＳの信号値範囲及び閾値Ｌ１を定めるようにした。これに対し、閾値Ｌ２を閾値Ｌ１のα（＜１）倍とし、発生し得る最大絶対値ＬＭが、閾値Ｌ１の高々（３−２α）倍となるように信号ＢＣＳの信号値範囲及び閾値Ｌ１を定めるようにすれば、上述した（４）〜（７）式の連立方程式を解いて、（３）式における係数Ａ₀〜Ａ₃を算出することにより、上記の第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図１０から図１６を主に参照して説明する。本第２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、音響装置を例示して説明する。なお、以下の説明においては、本第２実施形態に係る音響装置を、「音響装置１００Ｂ」と記す。

＜構成＞
音響装置１００Ｂは、上述した第１実施形態の音響装置１００Ａと比べて、クリップ処理部１２０Ａに代えて、図１０に示されるクリップ処理部１２０Ｂを備えている点のみが異なっている。図１０に示されるように、クリップ処理部１２０Ｂは、上述したクリップ処理部１２０Ａと比べて、クリップ分析部１２３Ａに代えて、クリップ分析部１２３Ｂを備える点、及び、クリップ演算部１２４Ａに代えてクリップ演算部１２４Ｂを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

上記のクリップ分析部１２３Ｂは、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳを受ける。引き続き、クリップ分析部１２３Ｂは、信号ＦＬＳの波形を分析し、ソフトクリップ期間を特定するとともに、当該ソフトクリップ期間における信号ＦＬＳの最大絶対値ＬＭを抽出する。そして、クリップ分析部１２３Ｂは、ソフトクリップ期間であることを示すクリップフラグＣＬＦをクリップ演算部１２４Ｂへ送るとともに、クリップ演算部１２４Ｂがソフトクリップ期間における最大絶対値ＬＭを示す最大値パラメータＭＸＶを取得できるようにする。クリップ分析部１２３Ｂの構成、及び、クリップ分析部１２３Ｂにより行われる処理については、後述する。

上記のクリップ演算部１２４Ｂは、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））を受ける。また、クリップ演算部１２４Ｂは、クリップ分析部１２３Ｂから送られたクリップフラグＣＬＦ及び最大値パラメータＭＸＶを受ける。そして、クリップ演算部１２４Ｂは、クリップフラグＣＬＦ及び最大値パラメータＭＸＶに基づいて、ソフトクリップ期間における信号ＤＬＳに対してソフトクリップ処理を施して信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＡＣＳを、クリップ演算部１２４Ｂが信号変換部１３０へ送る。

クリップ演算部１２４Ｂには、ソフトクリップ期間におけるソフトクリップ処理のために、所定値Ｌ３（＞Ｌ１）に対応して予め定められた（１２），（１３）式で表わされる演算式Ｇ₁（｜Ｚ｜）が用意されている。
|Ｙ|＝Ｇ₁(|Ｚ|)＝|Ｚ| (|Ｚ|≦Ｌ２) …（１２）
|Ｙ|＝Ｇ₁(|Ｚ|)
＝Ｂ₁₁・（|Ｚ|＋Ｂ₁₂）^1/2＋Ｂ₁₃ (Ｌ２＜|Ｚ|≦Ｌ３) …（１３）

演算式Ｇ₁（｜Ｚ｜）は、ソフトクリップ期間における最大絶対値ＬＭが、Ｌ１＜ＬＭ≦Ｌ３の場合に適用される式であり、係数Ｂ₁₁〜Ｂ₁₃は、次の（１４）〜（１６）式の条件を満たすように定められている。
Ｇ₁（Ｌ２）＝Ｌ２ …（１４）
Ｇ₁（Ｌ３）＝Ｌ１ …（１５）
ｄＧ₁（｜Ｚ｜）／ｄ｜Ｚ｜＝１ （｜Ｚ｜＝Ｌ２） …（１６）

上述した（１２），（１３）式で表される絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化の様子が図１１に示されている。この図１１に示されるように、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化は、０≦｜Ｚ｜≦Ｌ３の範囲で連続的であり、閾値Ｌ１を超えることはない。また、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化率も、０≦｜Ｚ｜≦Ｌ３の範囲で連続的となっている。

また、クリップ演算部１２４Ｂには、ソフトクリップ期間におけるソフトクリップ処理のために、所定値Ｌ４（＞Ｌ３）に対応して予め定められた（１７）〜（１９）式で表わされる演算式Ｇ₂（｜Ｚ｜）が用意されている。
|Ｙ|＝Ｇ₂(|Ｚ|)＝|Ｚ| (|Ｚ|≦Ｌ２) …（１７）
|Ｙ|＝Ｇ₂(|Ｚ|)
＝Ｂ₂₁・（|Ｚ|＋Ｂ₂₂）^1/2＋Ｂ₂₃ (Ｌ２＜|Ｚ|≦Ｌ４) …（１８）
|Ｙ|＝Ｇ₂(|Ｚ|)＝Ｌ１ (|Ｚ|＞Ｌ４) …（１９）

演算式Ｇ₂（｜Ｚ｜）は、ソフトクリップ期間における最大絶対値ＬＭが、Ｌ３＜ＬＭの場合に適用される式であり、係数Ｂ₂₁〜Ｂ₂₃は、次の（２０）〜（２２）式の条件を満たすように定められている。
Ｇ₂（Ｌ２）＝Ｌ２ …（２０）
Ｇ₂（Ｌ４）＝Ｌ１ …（２１）
ｄＧ₁（｜Ｚ｜）／ｄ｜Ｚ｜＝１ （｜Ｚ｜＝Ｌ２） …（２２）

上述した（１７）〜（１９）式で表される絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化の様子が図１２に示されている。この図１２に示されるように、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化は、０≦｜Ｚ｜の範囲で連続的となっている。また、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化率も、０≦｜Ｚ｜＜Ｌ４の範囲で連続的となっている。

なお、所定値Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ１＜Ｌ３＜Ｌ４の条件を満たせば、任意の値を採用することができる。本第２実施形態では、所定値Ｌ３が閾値Ｌ１の１．１倍であり、所定値Ｌ４が閾値Ｌ１の１．２倍となっている。このため、第１実施形態と同様に、発生し得る最大絶対値ＬＭが閾値Ｌ１の高々１．２倍である場合には、（１９）式は利用されることがないことになる。

次に、上述したクリップ分析部１２３Ｂの構成について説明する。クリップ分析部１２３Ｂは、図１３に示されるように、上述したクリップ分析部１２３Ａと比べて、パラメータ算出部２１３を備えていない点、及び、同期化部２１４Ａに代えて同期化部２１４Ｂを備えている点が異なっている。このため、最大絶対値抽出部２１２で抽出された最大絶対値ＬＭは、同期化部２１４Ｂへ送られる。

上記の同期化部２１４Ｂは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られたソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受ける。そして、同期化部２１４Ｂは、同期化部２１４Ａと同様に、信号ＦＬＳについて特定されたクリップ期間に対応する信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」として、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ｂに知らせる。

また、同期化部２１４Ｂは、最大絶対値抽出部２１２から送られた最大絶対値ＬＭを受ける。引き続き、同期化部２１４Ｂは、最大絶対値ＬＭを保持する。そして、同期化部２１４Ｂは、信号ＦＬＳについて特定されたクリップ期間に対応する信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間中にわたって、クリップ演算部１２４Ｂが、当該クリップ期間で利用すべき最大絶対値ＬＭを最大値パラメータＭＸＶとして取得できるようにする。

なお、同期化部２１４Ｂは、最大絶対値ＬＭの利用期間、すなわち、最大絶対値ＬＭが対応している信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間が終了すると、当該最大絶対値ＬＭを廃棄する。

＜動作＞
次に、上記のように構成された音響装置１００Ｂの動作について、クリップ処理部１２０Ｂによるクリップ処理に主に着目して説明する。

音響装置１００Ｂでは、第１実施形態の場合と同様に、前段処理部１１０から、音響処理が施された信号ＢＣＳが、クリップ処理部１２０Ｂへ送られる。クリップ処理部１２０Ｂでは、ＨＰＦ部１２１が、前段処理部１１０から送られた信号ＢＣＳを受ける。そして、ＨＰＦ部１２１は、第１実施形態の場合と同様に、信号ＢＣＳにおける所定周波数ＦＬＺ以上の周波数成分を選択的に通過させることにより、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＦＬＳを、ＨＰＦ部１２１が遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ｂへ送る（図１０参照）。

図１４には、ＨＰＦ部１２１により生成された信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））の例が示されている。この図１４に示される例においては、第１実施形態の場合と同様に、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ１において閾値Ｌ２を超えたが、閾値Ｌ１を超えることなく、時刻Ｔ２において閾値Ｌ２以下に変化している。

また、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ３（＞Ｔ２）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ４において所定値Ｌ１より大きな値Ｍ４に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ５において閾値Ｌ２以下に変化する。

さらに、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ６（＞Ｔ５）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ７において所定値Ｌ４を超えた値Ｍ３に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ８において閾値Ｌ２以下に変化する。

以下、図１４に示す波形例の信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））が、ＨＰＦ部１２１により生成され、ＨＰＦ部１２１から遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ｂに供給されるものとして、説明を行う。

信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受けた遅延部１２２は、第１実施形態の場合と同様に、信号ＦＬＳに時間ＴＤの遅延を付与し、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））を生成する。そして、遅延部１２２は、生成された信号ＤＬＳを、クリップ演算部１２４Ｂへ送る（図１０参照）。

クリップ分析部１２３Ｂでは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａが、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受ける。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａは、第１実施形態と同様にして、ソフトクリップ期間の特定処理を行う。こうして行われるソフトクリップ期間の特定処理により、上述した図１４における時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの期間、及び、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの期間が、ソフトクリップ期間として特定される。そして、特定されたソフトクリップ期間ＣＰＤが、同期化部２１４Ｂへ通知される（図１３参照）。

また、最大絶対値抽出部２１２は、第１実施形態の場合と同様にして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａから送られた開始指令ＭＶＲ及び終了指令ＭＶＰに従って、ソフトクリップ期間ごとの絶対値｜Ｘ｜の最大値を抽出する。この結果、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までのソフトクリップ期間に対応した最大絶対値ＬＭとして、値Ｍ４が抽出される。また、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までのソフトクリップ期間に対応した最大絶対値ＬＭとして、値Ｍ３が抽出される。こうして最大絶対値ＬＭが抽出される度に、最大絶対値抽出部２１２は、最大絶対値ＬＭを同期化部２１４Ｂへ送る。

同期化部２１４Ｂは、ソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受けると、上述した同期化部２１４Ａと同様に、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とする。こうしてクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とすることにより、同期化部２１４Ｂは、同期化部２１４Ａと同様に、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ｂに知らせる。

また、同期化部２１４Ｂは、最大絶対値ＬＭを受けると、最大絶対値ＬＭを保持する。そして、同期化部２１４Ｂは、信号ＤＬＳに関するソフトクリップ期間中にわたって、クリップ演算部１２４Ｂが、当該クリップ期間で利用すべき最大絶対値ＬＭを最大値パラメータＭＸＶとして取得できるようにする。

《クリップ演算処理》
クリップ演算部１２４Ｂは、同期化部２１４Ｂから送られたクリップフラグＣＬＦ及び最大値パラメータＭＸＶを利用して、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））に対するクリップ演算を行う。

かかるクリップ演算処理に際しては、図１５に示されるように、まず、ステップＳ４１において、クリップ演算部１２４Ｂが、新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４１：Ｎ）には、ステップＳ４１の処理が繰り返される。

クリップ演算部１２４Ｂが新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受け、ステップＳ４１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ４１：Ｙ）、処理はステップＳ４２へ進む。このステップＳ４２では、クリップ演算部１２４Ｂが、クリップフラグＣＬＦが「ＯＮ」であるか否かを判定する。

ステップＳ４２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４２：Ｎ）には、処理はステップＳ５０へ進む。このステップＳ５０では、クリップ演算部１２４Ｂが、第１実施形態におけるステップＳ３８と同様にして、上述した（９）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ４１へ戻る。

一方、ステップＳ４２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４２：Ｙ）には、処理はステップＳ４３へ進む。このステップＳ４３では、クリップ演算部１２４Ｂが、最大値パラメータＭＸＶを取得する。

次に、ステップＳ４４において、クリップ演算部１２４Ｂが、最大値パラメータＭＸＶに含まれる最大絶対値ＬＭが所定値Ｌ３以下か否かを判定する。上述した時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までのソフトクリップ期間である場合には、最大絶対値ＬＭ（＝Ｍ４）が所定値Ｌ３未満であるので（図１４参照）、ステップＳ４４における判定の結果が肯定的となる。このようにステップＳ４４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４４：Ｙ）には、処理はステップＳ４５へ進む。

ステップＳ４５では、クリップ演算部１２４Ｂが、信号値Ｚ（Ｔ）の絶対値｜Ｚ｜に基づいて、上述した（１３）式により絶対値｜Ｙ｜（＝Ｇ₁（｜Ｚ｜））を算出する。そして、処理はステップＳ４７へ進む。

一方、上述した時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までのソフトクリップ期間である場合には、最大絶対値ＬＭ（＝Ｍ３）が所定値Ｌ３よりも大きいので（図１４参照）、ステップＳ４４における判定の結果が否定的となる。このようにステップＳ４４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４４：Ｎ）には、処理はステップＳ４６へ進む。

ステップＳ４６では、クリップ演算部１２４Ｂが、信号値Ｚ（Ｔ）の絶対値｜Ｚ｜に基づいて、上述した（１８）式又は（１９）式により、絶対値｜Ｙ｜（＝Ｇ₂（｜Ｚ｜））を算出する。そして、処理はステップＳ４７へ進む。

ステップＳ４７では、クリップ演算部１２４Ｂが、信号値Ｚ（Ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ステップＳ４７における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４７：Ｙ）には、処理はステップＳ４８へ進む。このステップＳ４８では、クリップ演算部１２４Ｂが、第１実施形態におけるステップＳ３６の場合と同様に、上述した（１０）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ４１へ戻る。

一方、ステップＳ４７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４７：Ｎ）には、処理はステップＳ４９へ進む。このステップＳ４９では、クリップ演算部１２４Ｂが、第１実施形態におけるステップＳ３７の場合と同様に、上述した（１１）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ４１へ戻る。

以上のステップＳ４１〜Ｓ５０の処理が繰り返されることにより、信号ＤＬＳが、ソフトクリップ期間における非線形処理（ソフトクリップ処理）により、信号値の絶対値が閾値Ｌ１を越えることがなく、連続的な信号波形を有する信号ＡＣＳに変換される。こうして生成された信号ＡＣＳが、クリップ演算部１２４Ｂから信号変換部１３０へ送られる（図１０参照）。

こうしてクリップ処理が施された信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））の波形が、図１６において実線にて示されている。なお、図１６においては、信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））との比較のために、ソフトクリップが行われなかった場合のソフトクリップ期間における信号波形が、一点鎖線にて示されている。

上述のように生成された信号ＡＣＳが、第１実施形態の場合と同様にして、信号変換部１３０、パワー増幅部１４０及びＬＰＦ部１５０により処理が施されることにより、音声出力信号ＡＯＳが生成される。そして、音声出力信号ＡＯＳを受けたスピーカ１６０が、音声出力信号ＡＯＳに従って音声再生を行い、再生音声を出力する。この結果、不要なソフトクリップを行うことなく、かつ、ソフトクリップを行う場合であっても波形歪みが抑制された音声出力信号ＡＯＳに従った音声再生が行われる。

以上説明したように、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、遅延部１２２による遅延によって確保される時間を利用して、クリップ分析部１２３Ｂが、信号値の絶対値が超えてはならない閾値Ｌ１を超えたためにソフトクリップを行うべきソフトクリップ期間を特定する。そして、クリップ演算部１２４Ｂが、特定されたソフトクリップ期間における信号ＤＬＳ対してソフトクリップ処理を行う。このため、不要なソフトクリップを行うことがないので、入力音声信号の波形を極力変形させずに音声出力信号を得ることができる。

また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、入力音声信号がＨＰＦ部１２１を介することにより、音声再生に際しては不要な低周波成分を除去した後に、ソフトクリップ処理を行うようにしている。このため、ソフトクリップ期間の特定処理を含むクリップ処理に要する最長時間が合理的に定まるので、遅延部１２２により付与される遅延を合理的に定めることができる。

また、本第２実施形態では、クリップ処理期間におけるソフトクリップ処理の対象信号の信号値の最大絶対値ＬＭが、信号ＤＬＳの信号値の絶対値｜Ｚ｜が閾値Ｌ２よりも大きな値のレベル区間を分割した個別レベル区間のいずれに属するかに対応して、ソフトクリップの演算式を使い分ける。このため、ソフトクリップ処理による波形の変形を抑制することができる。

また、本第２実施形態では、クリップ処理期間におけるソフトクリップ処理の対象信号の信号値の絶対値の変化に対するソフトクリップ処理後の信号値の絶対値の変化率が、閾値Ｌ４未満においては、連続的となるようにしている。このため、ソフトクリップ処理後の信号の波形をほぼ滑らかとすることができる。

なお、上記の第２実施形態では、ソフトクリップ処理に際して、信号ＤＬＳの信号値の絶対値｜Ｚ｜が閾値Ｌ２よりも大きな値のレベル区間を、閾値Ｌ２よりも大きく閾値Ｌ１以下の個別レベル区間、閾値Ｌ１よりも大きく閾値Ｌ３以下の個別レベル区間、及び、閾値Ｌ３よりも大きな個別レベル区間の３つの個別レベル区間に分割することにし、絶対値｜Ｚ｜が閾値Ｌ１よりも大きな値のレベル区間については、２つの個別レベル区間に分割するようにした。これに対し、信号ＤＬＳの信号値の絶対値｜Ｚ｜が閾値Ｌ１よりも大きな値のレベル区間については、３以上の数の個別レベル区間に分割するようにするとともに、個別レベル区間ごとに対応するソフトクリップ処理の演算式を用意するようにしてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を、図１７から図２２を主に参照して説明する。本第３実施形態においても、第１及び第２実施形態の場合と同様に、音響装置を例示して説明する。なお、以下の説明においては、本第３実施形態に係る音響装置を、「音響装置１００Ｃ」と記す。

＜構成＞
音響装置１００Ｃは、上述した第２実施形態の音響装置１００Ｂと比べて、クリップ処理部１２０Ｂに代えて、図１７に示されるクリップ処理部１２０Ｃを備えている点のみが異なっている。図１７に示されるように、クリップ処理部１２０Ｃは、上述したクリップ処理部１２０Ｂと比べて、クリップ分析部１２３Ｂに代えて、クリップ分析部１２３Ｃを備える点、及び、クリップ演算部１２４Ｂに代えてクリップ演算部１２４Ｃを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

上記のクリップ分析部１２３Ｃは、ＨＰＦ部１２１から送られた信号ＦＬＳを受ける。引き続き、クリップ分析部１２３Ｃは、信号ＦＬＳの波形を分析し、ソフトクリップ期間を特定する。そして、クリップ分析部１２３Ｃは、ソフトクリップ期間であることを示すクリップフラグＣＬＦをクリップ演算部１２４Ｃへ送る。クリップ分析部１２３Ｃの構成、及び、クリップ分析部１２３Ｃにより行われる処理については、後述する。

上記のクリップ演算部１２４Ｃは、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））を受ける。また、クリップ演算部１２４Ｃは、クリップ分析部１２３Ｃから送られたクリップフラグＣＬＦを受ける。そして、クリップ演算部１２４Ｃは、クリップフラグＣＬＦに基づいて、ソフトクリップ期間における信号ＤＬＳに対してソフトクリップ処理を施して信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＡＣＳを、クリップ演算部１２４Ｃが信号変換部１３０へ送る。

クリップ演算部１２４Ｃには、ソフトクリップ期間におけるソフトクリップ処理のために、所定値Ｌ５（＞Ｌ１）に対応して予め定められた（２３）〜（２５）式で表わされる演算式Ｈ（｜Ｚ｜）が用意されている。
|Ｙ|＝Ｈ(|Ｚ|)＝|Ｚ| (|Ｚ|≦Ｌ２) …（２３）
|Ｙ|＝Ｈ(|Ｚ|)
＝Ｃ₃・|Ｚ|³＋Ｃ₂・|Ｚ|²＋Ｃ₁・|Ｚ|＋Ｃ₀ (Ｌ２＜|Ｚ|≦Ｌ５)
…（２４）
|Ｙ|＝Ｈ(|Ｚ|)＝Ｌ１ (|Ｚ|＞Ｌ５) …（２５）

上記の（２４）式における係数Ｃ₀〜Ｃ₃は、次の（２６）〜（２９）式の条件を満たすように定められている。
Ｌ２＝Ｈ（Ｌ２） …（２６）
Ｌ１＝Ｈ（Ｌ５） …（２７）
ｄ｜Ｙ｜／ｄ｜Ｚ｜＝１ （｜Ｚ｜＝Ｌ２の場合） …（２８）
ｄ｜Ｙ｜／ｄ｜Ｚ｜＝０ （｜Ｚ｜＝Ｌ５の場合） …（２９）

上述した（２３）〜（２５）式で表される絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化の様子が図１８に示されている。この図１８に示されるように、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化は、０≦｜Ｚ｜の範囲で連続的となっている。また、絶対値｜Ｚ｜の変化に対する絶対値｜Ｙ｜の変化率も、０≦｜Ｚ｜の範囲で連続的となっている。

なお、第１実施形態の場合と同様に閾値Ｌ２が閾値Ｌ１の０．９倍である場合には、所定値Ｌ５は、閾値Ｌ１より大きく、かつ、閾値Ｌ１の１．２倍以下であれば、任意の値を採用することができる。本第３実施形態では、所定値Ｌ５を閾値Ｌ１の１．２倍としている。このため、第１実施形態と同様に、発生し得る最大絶対値ＬＭが、閾値Ｌ１の高々１．２倍である場合には、（２５）式は利用されることがないことになる。また、閾値Ｌ１と閾値Ｌ２との差が、所定値Ｌ５と閾値Ｌ１との差と同一、すなわち、Ｌ５＝（２×Ｌ１―Ｌ２）が成り立つならば、（２４）式における係数Ｃ₃の値は０となる。

次に、上述したクリップ分析部１２３Ｃの構成について説明する。クリップ分析部１２３Ｃは、図１９に示されるように、上述したクリップ分析部１２３Ｂと比べて、ソフトクリップ期間特定部２１１Ａに代えてソフトクリップ期間特定部２１１Ｃを備える点、最大絶対値抽出部２１２を備えていない点、及び、同期化部２１４Ｂに代えて同期化部２１４Ｃを備えている点が異なっている。このため、同期化部２１４Ｃには、ソフトクリップ期間特定部２１１Ｃから送られたソフトクリップ期間情報ＣＰＤのみが供給されるようになっている。

上記のソフトクリップ期間特定部２１１Ｃは、上述したソフトクリップ期間特定部２１１Ａと比べて、最大絶対値抽出部２１２へ向けた信号発行を行わない点が異なっている。このため、ソフトクリップ期間特定部２１１Ｃは、信号ＦＬＳの波形を分析し、ソフトクリップ期間を特定して、同期化部２１４Ｃに報告する処理のみを行うようになっている。

上記の同期化部２１４Ｃは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ｃから送られたソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受ける。そして、同期化部２１４Ｃは、同期化部２１４Ｂと同様に、信号ＦＬＳについて特定されたクリップ期間に対応する信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とする。こうしてクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とすることにより、同期化部２１４Ｃは、同期化部２１４Ｂの場合と同様にして、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ｃに知らせる。

＜動作＞
次に、上記のように構成された音響装置１００Ｃの動作について、クリップ処理部１２０Ｃによるクリップ処理に主に着目して説明する。

音響装置１００Ｃでは、第２実施形態の場合と同様に、前段処理部１１０から、音響処理が施された信号ＢＣＳが、クリップ処理部１２０Ｃへ送られる。クリップ処理部１２０Ｃでは、ＨＰＦ部１２１が、前段処理部１１０から送られた信号ＢＣＳを受ける。そして、ＨＰＦ部１２１は、第２実施形態の場合と同様に、信号ＢＣＳにおける所定周波数ＦＬＺ以上の周波数成分を選択的に通過させることにより、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を生成する。こうして生成された信号ＦＬＳを、ＨＰＦ部１２１が遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ｃへ送る（図１７参照）。

図２０には、ＨＰＦ部１２１により生成された信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））の例が示されている。この図２０に示される例においては、第２実施形態の場合と同様に、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ１において閾値Ｌ２を超えたが、閾値Ｌ１を超えることなく、時刻Ｔ２において閾値Ｌ２以下に変化している。

また、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ３（＞Ｔ２）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ４において所定値Ｌ５未満の値Ｍ６に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ５において閾値Ｌ２以下に変化する。

さらに、絶対値｜Ｘ｜は、時刻Ｔ６（＞Ｔ５）において閾値Ｌ２を超え、更に閾値Ｌ１を超えて増加し、時刻Ｔ７において所定値Ｌ５を超えた値Ｍ５に達する。その後、絶対値｜Ｘ｜は減少し、時刻Ｔ８において閾値Ｌ２以下に変化する。

以下、図２０に示す波形例の信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））が、ＨＰＦ部１２１により生成され、ＨＰＦ部１２１から遅延部１２２及びクリップ分析部１２３Ｃに供給されるものとして、説明を行う。

信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受けた遅延部１２２は、第２実施形態の場合と同様に、信号ＦＬＳに時間ＴＤの遅延を付与し、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））を生成する。そして、遅延部１２２は、生成された信号ＤＬＳを、クリップ演算部１２４Ｃへ送る。

クリップ分析部１２３Ｃでは、ソフトクリップ期間特定部２１１Ｃが、信号ＦＬＳ（＝Ｘ（Ｔ））を受ける。そして、ソフトクリップ期間特定部２１１Ｃは、第２実施形態と同様にして、ソフトクリップ期間の特定処理を行う。こうして行われるソフトクリップ期間の特定処理により、上述した図２０における時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの期間、及び、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの期間が、ソフトクリップ期間として特定され、同期化部２１４Ｃへ通知される。

同期化部２１４Ｃは、ソフトクリップ期間情報ＣＰＤを受けると、上述した同期化部２１４Ｂと同様に、信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ）＝Ｘ（Ｔ−ＴＤ））に関するソフトクリップ期間中にわたってクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とする。こうしてクリップフラグＣＬＦを「ＯＮ」とすることにより、同期化部２１４Ｃは、信号ＤＬＳに対するソフトクリップ期間である旨をクリップ演算部１２４Ｃに知らせる。

《クリップ演算処理》
クリップ演算部１２４Ｃは、同期化部２１４Ｃから送られたクリップフラグＣＬＦを利用して、遅延部１２２から送られた信号ＤＬＳ（＝Ｚ（Ｔ））に対するクリップ演算を行う。

かかるクリップ演算処理に際しては、図２１に示されるように、まず、ステップＳ５１において、クリップ演算部１２４Ｃが、新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５１：Ｎ）には、ステップＳ５１の処理が繰り返される。

クリップ演算部１２４Ｃが新たな信号値Ｚ（Ｔ）を受け、ステップＳ５１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ５１：Ｙ）、処理はステップＳ５２へ進む。このステップＳ５２では、クリップ演算部１２４Ｃが、クリップフラグＣＬＦが「ＯＮ」であるか否かを判定する。

ステップＳ５２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５２：Ｎ）には、処理はステップＳ５７へ進む。このステップＳ５７では、クリップ演算部１２４Ｃが、第２実施形態におけるステップＳ５０と同様にして、上述した（９）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ５１へ戻る。

一方、ステップＳ５２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５２：Ｙ）には、処理はステップＳ５３へ進む。このステップＳ５３では、クリップ演算部１２４Ｃが、信号値Ｚ（Ｔ）の絶対値｜Ｚ｜に基づいて、上述した（２４）式又は（２５）式により絶対値｜Ｙ｜（＝Ｈ（｜Ｚ｜））を算出する。そして、処理はステップＳ５４へ進む。

ステップＳ５４では、クリップ演算部１２４Ｃが、信号値Ｚ（Ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ステップＳ５４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５４：Ｙ）には、処理はステップＳ５５へ進む。このステップＳ５５では、クリップ演算部１２４Ｃが、第２実施形態におけるステップＳ４８の場合と同様に、上述した（１０）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ５１へ戻る。

一方、ステップＳ５４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５４：Ｎ）には、処理はステップＳ５６へ進む。このステップＳ５６では、クリップ演算部１２４Ｃが、第２実施形態におけるステップＳ４９の場合と同様に、上述した（１１）式により信号値Ｙ（ｔ）を算出する。こうして算出された信号値Ｙ（ｔ）は、信号ＡＣＳの信号値として、信号変換部１３０へ送られる。そして、処理はステップＳ５１へ戻る。

以上のステップＳ５１〜Ｓ５７の処理が繰り返されることにより、信号ＤＬＳが、ソフトクリップ期間における非線形処理（ソフトクリップ処理）により、信号値の絶対値が閾値Ｌ１を越えることがなく、連続的な信号波形を有する信号ＡＣＳに変換される。こうして生成された信号ＡＣＳが、クリップ演算部１２４Ｃから信号変換部１３０へ送られる（図１７参照）。

こうしてクリップ処理が施された信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））の波形が、図２２において実線にて示されている。なお、図２２においては、信号ＡＣＳ（＝Ｙ（ｔ））との比較のために、ソフトクリップが行われなかった場合のソフトクリップ期間における信号波形が、一点鎖線にて示されている。

上述のように生成された信号ＡＣＳが、第２実施形態の場合と同様にして、信号変換部１３０、パワー増幅部１４０及びＬＰＦ部１５０により処理が施されることにより、音声出力信号ＡＯＳが生成される。そして、音声出力信号ＡＯＳを受けたスピーカ１６０が、音声出力信号ＡＯＳに従って音声再生を行い、再生音声を出力する。この結果、不要なソフトクリップを行うことなく、かつ、ソフトクリップを行う場合であっても波形歪みが抑制された音声出力信号ＡＯＳに従った音声再生が行われる。

以上説明したように、本第３実施形態では、第１及び第２実施形態の場合と同様に、遅延部１２２による遅延によって確保される時間を利用して、クリップ分析部１２３Ｃが、絶対値が超えてはならない閾値Ｌ１を超えたためにソフトクリップを行うことが必要なソフトクリップ期間を特定する。そして、クリップ演算部１２４Ｃが、特定されたソフトクリップ期間における信号ＤＬＳ対してソフトクリップ処理を行う。このため、不要なソフトクリップを行うことがないので、入力音声信号の波形を極力変形させずに音声出力信号を得ることができる。

また、本第３実施形態では、第１及び第２実施形態の場合と同様に、入力音声信号がＨＰＦ部１２１を介することにより、音声再生に際しては不要な低周波成分を除去した後に、ソフトクリップ処理を行うようにしている。このため、ソフトクリップ期間の特定処理を含むクリップ処理に要する最長時間が合理的に定まるので、遅延部１２２により付与される遅延を合理的に定めることができる。

また、本第３実施形態では、クリップ処理期間におけるソフトクリップ処理の対象信号の信号値の絶対値の変化に対するソフトクリップ処理後の信号値の絶対値の変化率が、絶対値｜Ｚ｜が閾値Ｌ２よりも大きな値の区間の全範囲について、連続的となるようにしている。このため、ソフトクリップ処理後の信号の波形をほぼ滑らかとすることができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記の第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記の第１〜第３実施形態では、閾値Ｌ２を閾値Ｌ１の０．９倍とした。これに対し、閾値Ｌ２を閾値Ｌ１の０．８倍とする等、閾値Ｌ２と閾値Ｌ１との関係として、Ｌ２＜Ｌ１の条件が満足されれば、上記の第１〜第３実施形態における関係以外の関係を採用してもよい。

また、上記の第１〜第３実施形態では、互いに異なる演算式を用いてソフトクリップ処理を行うようにしたが、ソフトクリップ処理後の信号波形が連続的であり、ソフトクリップ期間におけるソフトクリップ処理後の信号値の絶対値が閾値Ｌ１を超えることがないものであれば、他の演算式を採用してもよい。例えば、次の（３０）式を用いて、ソフトクリップ期間におけるソフトクリップ処理を行うようにしてもよい。
｜Ｙ｜＝Ｌ２＋（Ｌ１−Ｌ２）・（｜Ｚ｜−Ｌ２）／（ＬＭ−Ｌ２）
…（３０）

なお、上記の（３０）式を採用した場合には、｜Ｚ｜＝Ｌ２におけるｄ｜Ｙ｜／ｄ｜Ｚ｜の連続性を確保することはできないが、簡易な計算で、絶対値｜Ｙ｜の連続性を確保しつつ、絶対値｜Ｙ｜が閾値Ｌ１を超えることがないことを実現することができる。

また、上記の第１〜第３実施形態では、音響装置に本発明を適用したが、音響装置以外のデジタル信号処理装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記の第１〜第３実施形態におけるクリップ処理部の一部又は全部を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processor Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えるコンピュータシステムとして構成し、上述した機能を、プログラムの実行によっても実現するようにすることができる。これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。

Claims (10)

1. 第１デジタル信号の信号値の絶対値が、予め定められた第１閾値を超えているか否かの第１判定を行う第１判定部と；
   前記絶対値が、前記第１閾値以下であり、かつ、前記第１閾値よりも小さな予め定められた第２閾値を超えているか否かの第２判定を行う第２判定部と；
   前記第１デジタル信号を予め定められた時間だけ遅延させた第２デジタル信号を生成する遅延部と；
   前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的である状態から前記第２判定の結果のみが肯定的となった第１時点から、前記第１時点の後に前記第２判定の結果が否定的となることなく前記第１判定の結果が肯定的となり、その後に前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的となった第２時点までの期間に対応する処理対象期間の信号波形を、前記処理対象期間以外の期間の信号波形との連続性及び前記処理対象期間内の信号波形の連続性を維持しつつ、前記第１閾値を超えない波形に変換する非線形加工処理を行う加工部と；
   を備えることを特徴とするデジタル信号処理装置。
2. 前記第１デジタル信号に含まれるべき信号の周波数帯域の最低周波数以上の信号成分を、外部から供給された第３デジタル信号から選択して通過させ、前記第１デジタル信号として出力するハイパスフィルタ部を更に備え、
   前記予め定められた時間は、前記最低周波数の半周期の期間である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
3. 前記非線形加工処理は、前記処理対象期間における前記第２デジタル信号の信号値の絶対値が大きくなるほど、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値と前記非線形加工処理後の値の絶対値との差が大きくなる非線形加工処理である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル信号処理装置。
4. 前記非線形加工処理は、
   前記第２デジタル信号の信号値の絶対値が、前記第１閾値よりも大きな予め定められた第３閾値を超える場合には、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値を前記第１閾値に変換し、
   前記第２デジタル信号の信号値の絶対値が、前記第２閾値より大きく、かつ、前記第３閾値以下の場合には、
   前記第２デジタル信号の信号値の絶対値が前記第２閾値となるときにおける前記第２デジタル信号の信号値の絶対値の変化に対する前記非線形加工処理後の信号値の絶対値の変化率の連続性を維持しつつ、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値が前記第３閾値となるときに、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値を前記第１閾値に変換するとともに、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値の変化に対する前記非線形加工処理後の信号値の絶対値の変化率が０となる変換を行う、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置。
5. 前記処理対象期間における前記第１デジタル信号の絶対値の最大値を抽出する抽出部を更に備え、
   前記非線形加工処理は、前記抽出された最大値が前記第１閾値となるように、前記第２デジタル信号における前記処理対象期間の信号波形の変換を行う非線形加工処理である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル信号処理装置。
6. 前記非線形加工処理は、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値の変化に対する前記非線形加工処理後の信号値の絶対値の変化率を連続的に変化させるとともに、前記抽出された最大値において前記変化率を０とする非線形加工処理である、ことを特徴とする請求項５に記載のデジタル信号処理装置。
7. 前記処理対象期間における前記第１デジタル信号の絶対値の最大値を抽出する抽出部を更に備え、
   前記非線形加工処理は、前記第１デジタル信号が前記第２閾値より大きな値のレベル区間を予め定められた複数の個別レベル区間に分割し、前記抽出された最大値が属する個別レベル区間に対応した、前記第２デジタル信号の信号値の絶対値の変化に対する前記非線形加工処理後の信号値の絶対値の変化率の前記第２閾値における連続性を維持する変換式に従って、前記第２デジタル信号における前記処理対象期間の信号波形の変換を行う非線形加工処理である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置。
8. 第１デジタル信号の信号値の絶対値が、予め定められた第１閾値を超えているか否かの第１判定を行う第１判定工程と；
   前記絶対値が、前記第１閾値以下であり、かつ、前記第１閾値よりも小さな予め定められた第２閾値を超えているか否かの第２判定を行う第２判定工程と；
   前記第１判定工程及び前記第２判定工程の実行と並行して、前記第１デジタル信号を予め定められた時間だけ遅延させて、第２デジタル信号を生成する遅延工程と；
   前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的である状態から前記第２判定の結果のみが肯定的となった第１時点から、前記第１時点の後に前記第２判定の結果が否定的となることなく前記第１判定の結果が肯定的となり、その後に前記第１判定の結果及び前記第２判定の結果の双方が否定的となった第２時点までの期間に対応する処理対象期間の信号波形を、前記処理対象期間以外の期間の信号波形との連続性及び前記処理対象期間内の信号波形の連続性を維持しつつ、前記第１閾値を超えない波形に変換する非線形加工処理を行う加工工程と；
   を備えることを特徴とするデジタル信号処理方法。
9. 請求項８に記載のデジタル信号処理方法を演算手段により実行させる、ことを特徴とするデジタル信号処理プログラム。
10. 請求項９に記載のデジタル信号処理プログラムが、演算手段により読取可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。

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