TWI391916B - An audio signal processing device, a processing method and a program thereof - Google Patents

An audio signal processing device, a processing method and a program thereof Download PDF

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TWI391916B
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Shuichiro Nishigori
Shiro Suzuki
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    • H04R2430/03—Synergistic effects of band splitting and sub-band processing

Description

音響信號處理裝置、其處理方法及程式
本發明係關於一種音響信號處理裝置，本發明特別是關於一種可抑制音響信號中包含之聲音成分的音響信號處理裝置、該等之處理方法及使電腦執行該方法之程式。
先前，研究有很多立體聲信號處理裝置，其係根據將語音定位於中央之立體聲信號(stereo signal)，而抑制該立體聲信號中包含之語音之聲音成分。例如，提出有一種語音信號去除裝置，藉由以左通道信號減去右通道信號而去除雙通道中分別包含之同相位、同位準之語音信號(例如，參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]　日本專利特開昭63-50198號公報(圖1)
於上述先前技術中，藉由以左通道信號減去右通道信號而可獲得將立體聲信號中包含之語音信號即聲音成分去除後的音樂信號。但是，根據對因編碼而被壓縮之立體聲信號進行解碼後之壓縮信號而生成左通道及右通道之壓縮信號之差分信號即音樂信號時，有時會產生聽覺上之雜訊。此係由於透過對立體聲信號之編碼處理而使左通道及右通道之壓縮信號之同一頻帶的光譜位準彼此相等而引起。
本發明係鑒於上述狀況研究而成者，其目的在於抑制藉由複數通道之音響信號生成之差分信號中產生的聽覺雜訊。
本發明係用以解決上述課題而完成者，其第1態樣係一種音響信號處理裝置、其處理方法及使電腦執行該方法之程式，該音響信號處理裝置包括：差分光譜計算部，其計算複數通道之音響信號中的含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道的音響信號之頻譜之差分，並將此作為差分光譜；低位準帶判定部，其將由上述差分光譜計算部計算之差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶；置換光譜生成部，其根據上述雙通道音響信號之頻譜之至少一方而生成用以置換上述差分光譜之置換光譜；光譜置換部，其將由上述差分光譜計算部計算之差分光譜中之與上述低位準帶對應的上述差分光譜置換成上述置換光譜；及伴奏信號生成部，其藉由將自上述光譜置換部輸出之頻譜轉換成時域之信號而生成伴奏信號。由此產生如下作用：根據雙通道之音響信號之頻譜而生成置換光譜，使與差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之低位準帶對應的差分光譜置換成置換光譜。
又，於該第1態樣中，上述置換光譜生成部亦可根據上述雙通道音響信號中之至少一方之頻譜、及用於調整上述置換光譜之位準之特定的位準調整係數而生成上述置換光譜。由此產生如下作用：生成由雙通道音響信號中之至少一方之頻譜的位準乘以位準調整係數後之位準，並將此作為置換光譜之位準。於此情形時，上述置換光譜生成部亦可根據較與聲音頻帶以外之頻帶相對應之上述位準調整係數更小的上述聲音頻帶之上述位準調整係數、及上述至少一方之頻譜之位準而生成上述置換光譜。由此產生如下作用：使聲音頻帶的置換光譜之位準之下降程度相較聲音頻帶以外之頻帶更大。
又，於該第1態樣中，上述音響信號處理裝置進而包括聲音係數設定部，其根據與上述雙通道音響信號中之至少一方之頻譜之聲音頻帶以外的頻帶及與上述聲音頻帶對應之上述頻譜之位準比，來設定與上述聲音頻帶對應之聲音係數，置換光譜生成部亦可根據上述至少一方之頻譜、及由上述聲音係數設定部所設定之聲音係數而生成上述置換光譜。由此產生如下作用：使用根據與聲音頻帶以外之頻帶對應之頻譜之平均位準、及與聲音頻帶對應之頻譜之平均位準的位準比所設定之對應於聲音頻帶之聲音係數而生成置換光譜。於此情形時，上述聲音係數設定部亦可在與上述聲音頻帶以外之頻帶對應之上述頻譜之位準變的越大時將上述聲音係數設定得越大，在與上述聲音頻帶對應之上述頻譜之位準變得越大時將上述聲音係數設定得越小。由此產生如下作用：藉由聲音係數設定部，在與聲音頻帶以外之頻帶對應之頻譜之位準變得越大時將聲音係數設定得越大，在與聲音頻帶對應之頻譜之位準變得越大時將聲音係數設定得越小。
又，於該第1態樣中，上述低位準帶判定部亦可根據用以特定上述包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶之低位準閾值、及上述差分光譜各自之位準而判定上述低位準帶。由此產生如下作用：藉由低位準判定部，在差分光譜各自之位準小於低位準閾值時，將與小於低位準閾值之差分光譜對應之頻帶判定為低位準帶。於此情形時，上述低位準帶判定部亦可使用根據上述雙通道音響信號中之至少一方之頻譜的位準所設定之上述低位準閾值、及上述差分光譜之位準來判定上述低位準帶。由此產生如下作用：藉由低位準帶判定部，根據雙通道音響信號中之至少一方之頻譜的位準而設定低位準閾值。
根據本發明，可實現能夠抑制藉由複數通道之音響信號生成之差分信號中所產生的聽覺雜訊之優異效果。
以下對用於實施本發明之形態(以下，稱為實施形態)進行說明。說明係按如下順序進行。
1.　第1實施形態(伴奏信號生成方法：根據左通道之頻率成分而生成置換光譜之示例)
2.　第2實施形態(伴奏信號生成方法：根據左通道的頻率成分而設定置換光譜之位準調整之聲音係數之示例)
3.　第3實施形態(伴奏信號生成方法：根據右通道及左通道之頻率成分而生成置換光譜之示例)
<1.第1實施形態>
[音樂再生裝置之構成例]
圖1係表示本發明第1實施形態之音樂再生裝置之一構成例的方塊圖。音樂再生裝置100包括：操作接受部110、控制部120、顯示部130、音響資料記憶部140、音響資料輸入部150、類比轉換部160、放大器170、及揚聲器180。再者，音樂再生裝置100係申請專利範圍中記載之音響信號處理裝置之一例。
操作接受部110係接受基於使用音樂再生裝置100之使用者之操作的各種設定者。該操作接受部110例如接受用以再生儲存於音響資料記憶部140中之複數個音響資料中之任一音響資料的設定。又，在對儲存於音響資料記憶部140中之音響資料進行再生時，該操作接受部110減少該音響資料中包含之聲音成分，接受作為伴奏信號的由揚聲器180輸出之伴唱功能之設定。又，操作接受部110根據上述已接受的設定而生成設定信號並將其供給至控制部120。
控制部120係根據由操作接受部110供給之設定信號而控制顯示部130、音響資料記憶部140、類比轉換部160、音響信號解碼處理部200及聲音成分去除部300者。該控制部120根據來自操作接受部110之與傳送相關之設定信號，將由音響資料輸入部150輸入之音響資料儲存於音響資料記憶部140。
該控制部120例如將藉由PCM(Pulse Code Modulation：脈衝編碼調變)編碼所生成之數位信號即音響信號，作為音響資料而儲存於音響資料記憶部140中。又，該控制部120例如將對音響信號編碼化後之音響編碼化資料作為音響資料而儲存於音響資料記憶部140。
又，控制部120根據來自操作接受部110之與再生相關的設定信號，將儲存於音響資料記憶部140中之音響資料中之任一音響編碼化資料供給至音響信號解碼處理部200。又，控制部120根據來自操作接受部110之與再生相關的設定信號，將來自音響資料輸入部150之音響編碼化資料供給至音響信號解碼處理部200。
又，控制部120將藉由音響信號解碼處理部200解碼後之音響信號、或來自音響資料記憶部140之音響信號作為數位信號而供給至類比轉換部160。又，控制部120根據來自操作接受部110之與伴唱功能相關的設定信號，將來自音響資料記憶部140之音響信號供給至聲音成分去除部300。又，控制部120根據來自操作接受部110之與伴唱功能相關的設定信號，將藉由聲音成分去除部300而去除音響信號中包含之聲音成分後的伴奏信號供給至類比轉換部160。
又，控制部120根據來自操作接受部110之設定信號，使與音樂再生裝置100相關之各種資訊顯示於顯示部130。該控制部120例如使與儲存於音響資料記憶部140中之音響資料相關的資訊顯示於顯示部130。該控制部120例如使音響資料之再生狀況及伴唱功能等之設定狀況等顯示於顯示部130。
顯示部130係顯示來自控制部120之與音樂再生裝置100相關的各種資訊者。該顯示部130例如可藉由LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)而實現。
音響資料記憶部140係儲存由控制部120供給之音響資料者。該音響資料記憶部140將來自音響資料輸入部150之音響編碼化資料及音響信號作為音響資料而儲存。進而，該音響資料記憶部140儲存來自音響信號解碼處理部200之音響信號。又，音響資料記憶部140將上述已儲存之音響資料輸出至控制部120。
音響資料輸入部150係將由外部裝置輸入之音響資料供給至控制部120者。該音響資料輸入部150例如將來自外部裝置之音響編碼化資料或音響信號供給至控制部120。
類比轉換部160係將由控制部120供給之音響信號即數位信號轉換成類比信號者。該類比轉換部160根據數位信號即音響信號而生成類比信號即電信號。又，類比轉換部160將上述已生成之電信號供給至放大器170。
放大器170係對由類比轉換部160供給之類比信號之振幅進行放大者。該放大器170將上述已放大之類比信號供給至揚聲器180。揚聲器180係將由放大器170供給之類比信號轉換成聲波並輸出者。
音響信號解碼處理部200係對來自控制部120之音響編碼化資料進行解碼者。該音響信號解碼處理部200將上述已解碼之音響編碼化資料作為音響信號，經由控制部120或信號線290而供給至聲音成分去除部300。
聲音成分去除部300係將來自音響信號解碼處理部200或音響資料記憶部140之音響信號中包含之聲音成分及伴奏成分中的聲音成分予以去除藉以生成包含伴奏成分之伴奏信號者。該聲音成分去除部300將上述已生成之伴奏信號經由控制部120而供給至類比轉換部160。
如此一來，音樂再生裝置100由於設置聲音成分去除部300，故可根據來自音響資料記憶部140或音響資料輸入部150之音響信號而生成將該音響信號中含有之聲音成分抑制後的伴奏信號。此處，關於生成由音響資料記憶部140或音響資料輸入部150供給之音響資料之音響信號編碼裝置之一例，以下將參照圖式進行說明。
[音響信號編碼裝置之構成例]
圖2係表示先前之音響信號編碼裝置之一構成的方塊圖。此處，將以音強(intensity)法進行編碼處理之音響信號編碼裝置700作為一例來說明。該音響信號編碼裝置700係對經由輸入線701及702所輸入之雙通道之音響信號進行編碼，並將上述已編碼之音響信號作為音響編碼化資料而經由輸出線759輸出者。
該音響信號編碼裝置700包括：頻譜生成部711及712、標準化部721及722、量化部731及732、編碼部741及742、多工部750、以及共有頻帶編碼部800。又，共有頻帶編碼部800包括共有頻帶選擇部810、量化部830、及編碼部840。
頻譜生成部711及712係藉由將由右通道及左通道之輸入線701及702所輸入之各通道之音響信號轉換至頻域而生成頻譜者。即，頻譜生成部711及712將各通道之音響信號即時域信號轉換成頻率成分。
具體而言，該頻譜生成部711及712以一定的取樣數為單位而提取以一定的時間間隔所取樣之離散時間信號即音響信號，並生成上述已提取之時域信號作為訊框。然後，頻譜生成部711及712藉由將上述已生成之訊框轉換至頻域而生成頻譜。
該頻譜生成部711及712例如生成藉由對各通道之音響信號進行快速傅立葉轉換(FFT：Fast Fourier Transform)所計算之傅立葉係數，並將此作為頻譜。或者，該頻譜生成部711及712生成藉由修正離散餘弦轉換(MDCT：Modified Discrete Cosine Transform)所計算之MDCT係數，並將此作為頻譜。又，頻譜生成部711及712將表示上述已生成之各頻率成分之頻譜供給至標準化部721及722。
標準化部721及722係根據由頻譜生成部711及712供給之各頻譜之位準而進行標準化者。該標準化部721及722針對每一特定之頻帶而分割來自頻譜生成部711及712之頻譜。
又，標準化部721及722針對上述分割後的每一分割頻帶(比例因子頻帶，scalefactor band)，根據該分割頻帶之各頻譜之最大位準而生成標準化基準值(比例因子)。然後，該標準化部721及722根據該分割頻帶之標準化基準值，將基於與分割頻帶對應之各頻譜之振幅位準的功率值標準化。即，標準化部721及722藉由將每一分割頻帶之各頻譜之位準即功率值標準化而生成每一分割頻帶之標準化成分。
又，標準化部721及722經由信號線726及728而將上述已標準化之功率值即標準化值供給至量化部731、量化部732及共有頻帶選擇部810。與此同時，因對已編碼之音響信號進行解碼時需要，故標準化部721及722經由信號線727及729而將各分割頻帶之標準化基準值供給至多工部750。
量化部731及732係對由標準化部721及722供給之標準化值針對每一分割頻帶進行量化者。該量化部731及732根據針對每一分割頻帶所設定之量化步數而對已標準化之功率值進行量化。該量化部731及732例如根據一定的量化步階寬而將已標準化之功率值(0或1)轉換成離散值。即，量化部731及732藉由對每一分割頻帶之標準化值進行量化而生成每一分割頻帶之量化成分。
又，量化部731及732經由信號線736及738而將上述已量化之功率值即量化值供給至編碼部741及742。與此同時，因對已編碼之音響信號進行解碼時需要，故量化部731及732經由信號線737及739而將各分割頻帶之量化步數供給至多工部750。
編碼部741及742係參照編碼表而對來自量化部731及732之量化值針對每一分割頻帶進行編碼者。該編碼部741及742例如將固定長或可變長之編碼簿作為編碼表加以參照，並根據量化值而轉換成具有特定之位元長的編碼。如此，藉由根據被參照的編碼表對量化值進行編碼，可壓縮量化值之資訊量。
又，編碼部741及742經由信號線746及748而將已編碼之量化值作為編碼化資料供給至多工部750。與此同時，因對已編碼之音響信號進行解碼時需要，故編碼部741及742經由信號線747及749，針對每一分割頻帶供給所參照之編碼表之表識別資訊。
共有頻帶編碼部800係在同一分割頻帶上的雙通道之標準化值之相關性較高時，實施僅對該分割頻帶上的一個通道之標準化值進行編碼的共有頻帶編碼處理者。該共有頻帶選擇部810將來自標準化部721之左通道之標準化值與來自標準化部722之右通道之標準化值之相關性較高的分割頻帶選作共有頻帶。
該共有頻帶選擇部810根據每一分割頻帶上的右通道及左通道之標準化值而計算相關度，當上述已計算之相關度超過一定的相關度閾值時，選擇該分割頻帶上的一個通道之標準化值作為共有頻帶。又，共有頻帶選擇部810將表示上述已選擇之共有頻帶之共有頻帶資訊經由信號線819而供給至多工部750。
又，共有頻帶選擇部810將上述已選擇之共有頻帶上的一個通道之標準化值經由信號線818而供給至量化部830。該共有頻帶選擇部810例如將已選擇之共有頻帶上的左通道之標準化值供給至量化部830。
量化部830係對由共有頻帶選擇部810供給之標準化值進行量化者。關於該量化部830之功能，因與量化部731及732為相同，故省略此處之詳細說明。該量化部830經由信號線839而將量化步數供給至多工部750，並且經由信號線838而將量化值供給至編碼部840。
編碼部840係對由量化部830供給之量化值進行編碼者。關於該編碼部840之功能，因與編碼部741及742為相同，故省略此處之詳細說明。該編碼部840經由信號線849而將表識別資訊供給至多工部750，並且經由信號線848而將編碼化資料供給至多工部750。
多工部750係對由標準化部721及722、共有頻帶選擇部810、量化部731、732及830、以及編碼部741、742及840分別供給之資料進行多工處理而生成1個編碼串者。該多工部750對雙通道之標準化基準值、量化步數、表識別資訊及編碼化資料、來自共有頻帶編碼部800之共有頻帶資訊、標準化基準值、量化步數、表識別資訊及編碼化資料進行多工處理。即，多工部750以時間分割而對該等資料進行多工處理，藉此生成1個編碼串(位元流)。
又，多工部750例如根據由共有頻帶選擇部810所供給之共有頻帶資訊，從多工處理之對象中去除與該共有頻帶資訊對應之分割頻帶之來自量化部731及732與編碼部741及742的資料。藉此，在雙通道之頻譜中，可對相關性較高之分割頻帶上的僅一個通道之頻譜被編碼後之編碼化資料實行多工處理。
又，多工部750將所生成的1個編碼串作為音響編碼化資料而輸出至輸出線759。該多工部750例如經由輸出線759將音響編碼化資料供給至圖1所示之音響資料輸入部150。又，該多工部750例如經由輸出線759將音響編碼化資料供給至外部記憶裝置等。
如此，音響信號編碼裝置700中設置有共有頻帶編碼部800，且對相關性較高之分割頻帶上的雙通道之編碼化資料中之僅一個通道之編碼化資料實行多工處理，藉此削減音響編碼化資料量。此處，關於藉由標準化部721及722所分割之分割頻帶之頻譜，以下將參照圖式進行簡單說明。
[相對於音響信號之頻率成分之頻帶分割例]
圖3係表示關於經標準化部721及722分割的頻譜之一例之概念圖。圖3(a)係表示藉由左通道之標準化部721而將作為音響信號之頻率成分之頻譜針對每一特定頻帶進行分割後的分割頻帶之概念圖。圖3(b)係表示圖3(a)所示之分割頻帶之頻譜之概念圖。
圖3(a)中，作為左通道音響信號成分720，圖示有由頻譜生成部711所生成之左通道之頻譜之包絡曲線725、及9個分割頻帶B[0]至B[9]。此處，將縱軸表示為左通道之頻率成分之功率P1，將橫軸表示為與頻率相當之頻譜編號(指數)f。
分割頻帶B[0]至B[9]係表示由標準化部721將頻譜生成部711所生成之頻譜分割成9個後的頻帶。該分割頻帶B[0]至B[9]之位準(高度)係表示根據分割頻帶之頻譜之最大位準而計算出的標準化基準值(比例因子)。再者，此處表示如下之示例：考慮到人類聽覺對於低頻側之頻率成分之靈敏度較高，故設定為使低頻側之分割頻帶狹窄，越往高頻則分割頻帶越寬。
圖3(b)中，圖示有分割頻帶B[0]及B[1]中包含之第0至第4個頻譜之位準Pl(f)。該等頻譜之位準Pl(f)係表示根據第f個頻譜之振幅位準所計算的功率值。例如其係根據第f個傅立葉係數之2次方所計算的值。再者，此處，將分割頻帶B之指數表示為[i]。
如此，音響信號編碼裝置700在對音響信號進行編碼時，將複數個頻譜f對應每一分割頻帶B[i]而建立關聯來進行編碼。其次，關於對藉由音響信號編碼裝置700所生成之音響編碼化資料進行解碼的音響信號解碼處理部200之構成例，以下將參照圖式進行說明。
[音響信號解碼處理部200之構成例]
圖4係表示本發明第1實施形態之音響信號解碼處理部200之一構成例的方塊圖。音響信號解碼處理部200包括：解碼部210、左通道反量化部221、右通道反量化部222、共有頻帶反量化部223、選擇部231及232、反標準化部241及242、以及音響信號生成部251及252。
解碼部210係對由信號線129所供給之作為編碼串之音響編碼化資料進行解碼者。該解碼部210將音響編碼化資料分離成各通道之標準化基準值、量化步數、表識別資訊及編碼化資料。又，解碼部210提取上述已分離之音響編碼化資料中之編碼化資料及表識別資訊，並參照由已提取之表識別資訊所特定之解碼表，藉此將編碼化資料解碼成量化值。
又，解碼部210將已分離之音響編碼化資料中之左通道及右通道之量化步數經由信號線214及215而分別供給至左通道反量化部221及右通道反量化部222。與此同時，解碼部210將右通道及左通道之每一分割頻帶之量化值經由信號線211及212而分別供給至左通道反量化部221及右通道反量化部222。
又，解碼部210經由信號線213而將已分離之音響編碼化資料中之由共有頻帶資訊所特定之共有頻帶之量化值及與其對應之量化步數供給至共有頻帶反量化部223。又，解碼部210根據已分離之音響編碼化資料中之共有頻帶資訊，經由信號線216及217而將用於選擇來自共有頻帶反量化部223之輸出之選擇信號供給至選擇部231及232。即，解碼部210將與來自共有頻帶反量化部223之共有頻帶對應之輸出同時供給至雙方通道之反標準化部241及242。
又，解碼部210經由信號線218及219，將已分離之音響編碼化資料中之左通道及右通道之標準化基準值針對每一分割頻帶而分別供給至反標準化部241及242。
左通道反量化部221及右通道反量化部222係針對每一分割頻帶，根據量化步數而將量化值進行反量化者。該左通道反量化部221及右通道反量化部222根據來自信號線214及215之量化步數，將來自信號線211及212之每一分割頻帶之量化值生成為各通道之標準化值。
即，左通道反量化部221根據來自信號線214之量化步數，將來自信號線211之左通道之量化值生成為左通道之標準化值。右通道反量化部222根據來自信號線215之量化步數，將來自信號線212之右通道之量化值生成為右通道之標準化值。
又，左通道反量化部221及右通道反量化部222將上述已生成之各通道之標準化值經由選擇部231及232而分別供給至反標準化部241及242。
共有頻帶反量化部223係根據與其對應之量化步數而將由共有頻帶資訊所特定之共有頻帶之量化值進行反量化者。該共有頻帶反量化部223根據由信號線213所供給之量化值及量化步數而生成共有頻帶之標準化值。該共有頻帶反量化部223將上述已生成之標準化值經由選擇部231及232而分別供給至反標準化部241及242。
選擇部231及232係根據來自解碼部210之選擇信號而選擇共有頻帶之標準化值與共有頻帶以外之分割頻帶之標準化值，並將上述已選擇之標準化值輸出至反標準化部241及242者。例如在從共有頻帶反量化部223供給與共有頻帶對應之標準化值時，該選擇部231及232根據來自解碼部210之選擇信號，對反標準化部241及242之兩者輸出與同一共有頻帶對應之標準化值。
另一方面，在從左通道反量化部221及右通道反量化部222供給標準化值時，選擇部231及232根據來自解碼部210之選擇信號，對反標準化部241及242輸出各通道之標準化值。
反標準化部241及242係針對每一分割頻帶，根據標準化基準值而將標準化值進行反標準化者。該反標準化部241及242將來自選擇部231及232之對應每一分割頻帶之標準化值，藉由來自信號線218及219之標準化基準值而生成各通道之頻譜。
即，左通道反量化部221根據來自選擇部231之標準化值及來自信號線218之標準化基準值，生成左通道之頻譜之功率值。又，右通道反量化部222根據來自選擇部232之標準化值及來自信號線219之標準化基準值，生成右通道之頻譜之功率值。而且，反標準化部241及242將上述已生成之各通道之頻譜分別供給至音響信號生成部251及252。
音響信號生成部251及252係根據由反標準化部241及242所供給之各通道之頻譜而生成各通道之音響信號者。即，該音響信號生成部251及252將頻域之資料即頻譜轉換成時域之信號即音響信號。該音響信號生成部251及252例如藉由對各通道之頻譜進行反快速傅立葉轉換(IFFT：Inverse FFT)而以訊框為單位來復原時域信號。或者，該音響信號生成部251及252藉由反修正離散餘弦轉換(IMDCT：Inverse MDCT)而以訊框為單位來復原時域信號。
又，音響信號生成部251及252將上述已生成之各通道之音響信號分別供給至左通道信號線291及右通道信號線292。即，音響信號生成部251及252對聲音成分去除部300供給右通道及左通道之音響信號。再者，本發明之實施形態中，將由音響信號生成部251及252等對已編碼之音響信號進行解碼所生成之音響信號稱為壓縮信號。
如此，音響信號解碼處理部200由於設置共有頻帶反量化部223及選擇部231及232，故可對經音響信號編碼部700編碼後之音響編碼化資料進行解碼。再者，經音響信號解碼處理部200解碼後的雙通道之音響信號之共有頻帶中，在雙通道之標準化基準值相等之共有頻帶上，該共有頻帶之頻率分佈大致相等。
再者，此處，已說明對雙通道之音響信號進行解碼之音響信號解碼處理部200之構成例，但並不限定於此，亦可對三通道以上之音響信號進行解碼。接下來，關於減少從音響信號解碼處理部200或控制部120供給之音響信號中包含之聲音成分之聲音成分去除部300的構成例，以下參照圖式進行說明。
[聲音成分去除部300之構成例]
圖5係表示本發明第1實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的方塊圖。該聲音成分去除部300減少經由信號線290中包含之左通道信號線291及右通道信號線292而從音響信號解碼處理部200供給之各通道之音響信號的聲音成分，並將此作為伴奏信號而輸出。
又，此處，假設雙通道以上之複數個音響信號中，含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道之音響信號係從左通道信號線291及右通道信號線292被供給。
聲音成分去除部300包括：頻譜生成部311及312、差分光譜計算部320、低位準帶判定部330、位準調整係數保持部340、以及置換光譜生成部350。進而，聲音成分去除部300包括光譜置換部360及伴奏信號生成部370。
頻譜生成部311及312係藉由將來自左通道信號線291及右通道信號線292之各通道之音響信號轉換成頻率成分而生成頻譜者。該頻譜生成部311及312之功能與圖2所示之頻譜生成部711及712為相同，故省略此處之詳細說明。
頻譜生成部311將上述已生成之表示左通道之頻率成分的各頻譜供給至差分光譜計算部320、低位準帶判定部330及置換光譜生成部350。又，頻譜生成部312將上述已生成之右通道之各頻譜供給至差分光譜計算部320。
差分光譜計算部320係計算來自頻譜生成部311及312之與同一頻率對應之頻譜之位準的差分絕對值並將此作為差分光譜的計算部。即，該差分光譜計算部320計算複數通道之音響信號中的含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道之音響信號的頻譜之差分，並將此作為差分光譜。如此，藉由計算右通道之頻譜與左通道之頻譜之差分而可減少音響信號之聲音成分。
該差分光譜計算部320計算由作為左通道之頻譜之位準的功率值減去右通道之頻譜之功率值後所得差的絕對值，並將此作為差分光譜之功率值。該差分光譜計算部320例如係藉由左通道上的第0個頻譜之功率值減去右通道上的第0個頻譜之功率值而計算其差分絕對值，將將此作為第0個差分光譜。
又，差分光譜計算部320將上述已計算之差分光譜供給至低位準帶判定部330及光譜置換部360。再者，差分光譜計算部320係申請專利範圍中記載之差分光譜計算部之一例。
低位準帶判定部330係將由差分光譜計算部320計算之差分光譜之包絡曲線上之位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶者。該低位準帶判定部330對用以特定頻譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶之低位準閾值、與差分光譜各自之位準加以比較。
該低位準帶判定部330例如對事前設定之低位準閾值、與基於所有差分光譜之振幅位準之功率值加以比較。舉另一例而言，該低位準帶判定部330根據與比較對象之差分光譜對應之左通道之頻譜的位準而設定低位準閾值，並對上述已設定之低位準閾值與差分光譜加以比較。本例中，低位準帶判定部330亦可使用左通道之頻譜之平均值或全局的波封等。
又，低位準帶判定部330根據上述比較結果，針對每一差分光譜而判斷差分光譜之位準是否小於低位準閾值。然後，低位準帶判定部330將小於低位準閾值之差分光譜判定為低位準帶。即，例如在低位準閾值與差分光譜之位準之差分超過一定條件時，低位準帶判定部330判定該差分光譜為低位準帶。
又，低位準帶判定部330為了將上述判定為低位準帶之差分光譜置換成其他光譜，針對每一差分光譜而生成置換資訊。該低位準帶判定部330例如在判定為低位準帶時，生成顯示為真(TRUE)的置換資訊，在判定為並非低位準帶時，生成顯示為假(False)的置換資訊。
又，低位準帶判定部330將上述已生成之置換資訊供給至光譜置換部360。再者，低位準帶判定部330係申請專利範圍中記載之低位準帶判定部之一例。
置換光譜生成部350係在將差分光譜判定為低位準帶時，根據與上述差分光譜對應之左通道之頻譜而生成用以將差分光譜之成分置換成其他成分的置換光譜者。即，該置換光譜生成部350根據雙通道之頻譜中之至少一方而生成用以置換差分光譜之置換光譜。
該置換光譜生成部350例如根據左通道之頻譜、及保持於位準調整係數保持部340中之特定之位準調整係數而生成置換光譜。該置換光譜生成部350生成左通道之頻譜與對應於該頻譜之位準調整係數之乘積，並將此作為置換光譜之位準。
又，置換光譜生成部350將上述已生成之置換光譜供給至光譜置換部360。再者，置換光譜生成部350係申請專利範圍中記載之置換光譜生成部之一例。
位準調整係數保持部340係對用於調整置換光譜之位準之位準調整係數予以保持者。該位準調整係數保持部340例如保持預先設定之位準調整係數。於此情形時，位準調整係數保持部340例如係將對應於聲音頻帶之位準調整係數相較對應於聲音頻帶以外之頻帶之位準調整係數更小的數值的位準調整係數予以保持。即，藉由置換光譜生成部350，根據較對應於聲音頻帶以外之頻帶之位準調整係數更小的聲音頻帶之位準調整係數、及左通道之頻譜而生成置換光譜。又，位準調整係數保持部340將上述已保持之位準調整係數輸出至置換光譜生成部350。
光譜置換部360係將由差分光譜計算部320計算之各差分光譜中之與低位準帶對應的差分光譜置換成置換光譜者。該光譜置換部360根據來自低位準帶判定部330之置換資訊，將來自差分光譜計算部320之差分光譜置換成來自置換光譜生成部350之置換光譜。
具體而言，該光譜置換部360將被判定為低位準帶之差分光譜之位準轉換為與該差分光譜對應之置換光譜之位準。例如在與第1個差分光譜對應之置換資訊顯示為真(TRUE)時，該光譜置換部360將根據左通道之第1個頻譜所生成之置換光譜置換成新的第1個差分光譜。
又，光譜置換部360將被判定為低位準帶之差分光譜之位準置換成與該差分光譜對應之置換光譜之位準，並輸出至伴奏信號生成部370。另一方面，光譜置換部360將被判定為並非低位準帶之差分光譜之位準維持原樣地輸出至伴奏信號生成部370。再者，光譜置換部360係申請專利範圍中記載之光譜置換部之一例。
伴奏信號生成部370係藉由將由光譜置換部360輸出之全頻帶之頻譜轉換成時域之信號而生成伴奏信號者。該伴奏信號生成部370將由光譜置換部360輸出的表示頻率成分之頻譜即頻域之資料轉換為時域之信號即伴奏信號。
該伴奏信號生成部370例如藉由對頻譜進行反快速傅立葉轉換而以訊框為單位來復原時域信號。舉另一例而言，該伴奏信號生成部370藉由反修正離散餘弦轉換而針對每一訊框單位來復原時域信號。
又，伴奏信號生成部370將上述已生成之伴奏信號輸出至信號線128。即，伴奏信號生成部370將該伴奏信號供給至控制部120，並作為伴奏音而自揚聲器180輸出。再者，伴奏信號生成部370係申請專利範圍中記載之伴奏信號生成部之一例。
如此，由於設置低位準帶判定部330，故可判定由差分光譜計算部320計算之差分光譜中之與低位準帶對應的差分光譜。又，由於設置置換光譜生成部350，故根據具有與差分光譜近似之頻率特性之左通道之頻譜而可生成置換光譜。藉此，可生成與原本之差分光譜之頻率特性近似的置換光譜，因此可修正為更自然的差分光譜。
又，由於設置光譜置換部360，故可將低位準帶之頻譜之位準置換成由置換光譜生成部350所生成之置換光譜之位準。此處，關於由差分光譜計算部320所計算之差分光譜，以下將參照圖式進行說明。
[由差分光譜計算部320產生之音響信號之頻率分佈例]
圖6係表示根據左通道及右通道之音響信號之差分所生成之差分信號的聲音成分及伴奏成分之頻率分佈之一例的概念圖。此處，假設語音之聲音定位於中央，減法部321減去伴奏中各樂器之定位分散的右通道及左通道之音響信號即立體聲信號，藉此生成差分信號。
圖6(a)及(b)係表示作為左通道信號成分的左通道之音響信號中含有之聲音成分及伴奏成分之頻率分佈的示圖。圖6(c)及(d)係表示作為右通道信號成分的右通道之音響信號中含有之聲音成分及伴奏成分之頻率分佈的示圖。又，圖6(a)至(d)中，將縱軸表示為功率，將橫軸表示為頻率。
於圖6(a)中，圖示有左通道之音響信號中含有之伴奏成分Pli。該左通道之伴奏成分Pli主要係在200 Hz以下之頻帶中分佈有較大的功率。於圖6(b)中，圖示有左通道之音響信號中含有之聲音成分Plv。該左通道之聲音成分Plv主要係在200 Hz至2 KHz之頻帶中分佈有較大的功率。
於圖6(c)中，圖示有右通道之音響信號中含有之伴奏成分Pri。該右通道之伴奏成分Pri雖與左通道之伴奏成分Pli之頻率分佈不同，但主要係在200 Hz以下之頻帶中分佈有較大的功率。於圖6(d)中，圖示有右通道之音響信號中含有之聲音成分Prv。該右通道之聲音成分Prv與左通道之聲音成分Plv之頻率分佈為相等，在200 Hz至2 KHz之頻帶中分佈有較大的功率。
如此，在將語音聲音定位於中央之立體聲信號中，分佈有左通道之聲音成分與右通道之聲音成分彼此大致相等的頻率分佈。相對於此，就伴奏成分而言，各樂器之定位係空間地分散，故存在有左通道及右通道之頻率分佈彼此不同之傾向。
圖6(e)及(f)係表示圖6(a)至(d)中所示之根據右通道及左通道之音響信號之差分絕對值而生成的差分信號中含有之聲音成分及伴奏成分之頻率分佈的示圖。此處，將縱軸表示為功率，將橫軸表示為頻率。
於圖6(e)中，圖示有差分信號中含有之伴奏成分Pdi。由於左通道之伴奏成分Pli及右通道之伴奏成分Pri之頻率分佈不同，故該差分信號之伴奏成分Pdi因雙通道之頻率成分而相抵之程度較小。
於圖6(f)中，圖示有差分信號中含有之聲音成分Pdv。又，此處，以虛線表示左通道之聲音成分Plv或右通道之聲音成分Prv之頻率分佈。差分信號之聲音成分Pdv中，由於左通道之聲音成分Plv及右通道之聲音成分Prv之頻率分佈彼此相等，故因雙通道之頻率成分而使聲音成分相抵。
如此，在將語音聲音定位於中央的雙通道之音響信號中，藉由以一個通道之音響信號減去另一個通道之音響信號而可生成將聲音成分抑制後的伴奏信號。再者，此處，已對在時域上生成之差分信號進行了說明，但在將雙通道之音響信號轉換成頻譜後，根據藉由該等差分絕對值而計算之差分光譜來生成差分信號時，聲音成分亦同樣得以抑制。即，在含有表示彼此大致相等之頻率分佈之聲音成分的雙通道之音響信號中，將根據該等頻譜之差分所計算之差分光譜轉換成時域之信號，藉此可生成將聲音成分抑制後的差分信號。
但是，在根據藉由圖2所示之音響信號編碼裝置700等所壓縮之音響信號已被解碼的壓縮後之音響信號而生成差分信號時，該差分信號之頻率成分中有時會產生振幅位準極低的低位準帶。上述差分信號中之低位準帶的產生會作為在人類聽覺上刺耳的雜音而出現。此處，關於根據已被解碼的壓縮後之音響信號即壓縮信號而生成之差分信號中產生的低位準帶之產生原因，以下將參照圖式進行說明。
[由量化誤差引起的低位準帶之產生例]
圖7係關於由音響信號編碼裝置700之量化部731及732之量化所產生之低位準帶的示圖。圖7(a)及(b)係表示藉由音響信號編碼裝置700之標準化部721及722而分別生成的左標準化成分771及右標準化成分772之一例的示圖。圖7(c)係表示左標準化成分771及右標準化成分772之差分絕對值即標準化差分絕對值773的示圖。
圖7(d)及(e)係表示藉由音響信號編碼裝置700之量化部731及732而對左標準化成分771及右標準化成分772分別進行量化後的左量化成分781及右量化成分782之一例的示圖。圖7(f)係表示左量化成分781及右量化成分782之差分絕對值即量化差分絕對值783的示圖。
圖7(a)中，圖示有左通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的標準化值P1。圖7(b)中，圖示有右通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的標準化值Pr。
圖7(c)中，圖示有右通道及左通道之頻譜(f1至f4)之標準化值的差分絕對值Pd。該頻譜(f1至f4)之差分絕對值Pd係表示彼此不同之位準。
圖7(d)中，圖示有左通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的量化值Q。例如，就第f1個頻譜而言，藉由對其標準化值進行量化而將量化值Q設定為「2」。
圖7(e)中，圖示有右通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的量化值Q。例如，就第f1個頻譜而言，藉由對其標準化值進行量化而將量化值Q設定為與左通道相同之「2」。
圖7(f)中，圖示有右通道及左通道之同一頻譜(f1至f4)之量化值的差分絕對值Q。該等頻譜(f1至f4)之差分絕對值Q與圖7(c)所示之差分絕對值773不同，皆為「0」。其原因在於，藉由對各通道之標準化值進行量化而將頻譜(f1至f4)之標準化值限定為5個量化值Q(0至4)。即，因量化所產生之量化誤差而導致第i個分割頻帶B[i]之各頻譜(f1至f4)的量化差分絕對值Q皆成為「0」。
如此一來，即便由標準化部721及722所生成之標準化成分771及772彼此不同，亦存在如下情況：由於在量化部731及732中被量化而使左通道及右通道之量化值成為相同。於此情形時，在雙通道之量化值相同之第i個分割頻帶B[i]所對應之標準化基準值彼此一致時，與該第i個分割頻帶B[i]對應的頻帶成為差分信號中之低位準帶。
[由共有頻帶編碼產生之低位準帶之產生例]
圖8係關於由音響信號編碼裝置700之共有頻帶編碼部800之共有頻帶編碼處理所產生之低位準帶的示圖。此處，假設藉由共有頻帶編碼部800而判定左通道及右通道之標準化成分之相關度較高的第i個分割頻帶B[i]為共有頻帶，並使該共有頻帶之左通道之標準化成分量化。
圖8(a)及(b)係表示藉由音響信號編碼裝置700之標準化部721及722而分別生成的左標準化成分771及右標準化成分774之一例的示圖。圖8(c)係表示左標準化成分771及右標準化成分774之差分絕對值即標準化差分絕對值775的示圖。
圖8(d)及(e)係表示藉由共有頻帶編碼部800而將由左標準化成分771所生成之量化成分作為左量化成分781及右量化成分784而共有之一例的示圖。圖8(f)係表示左量化成分781及右量化成分784之差分絕對值即量化差分絕對值785的示圖。
圖8(a)中，圖示有左通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的標準化值Pl。圖8(b)中，圖示有右通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的標準化值Pr。
圖8(c)中，圖示有右通道及左通道之頻譜(f1至f4)之標準化值的差分絕對值Pd。該頻譜(f1至f4)之差分絕對值Pd係表示彼此不同之位準。
圖8(d)中，圖示有左通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的量化值Q。該4個頻譜(f1至f4)之量化值與圖7(d)為相同。
圖8(e)中，圖示有右通道之第i個分割頻帶B[i]中包含之4個頻譜(f1至f4)的量化值Q。該右通道之4個頻譜(f1至f4)之量化值Q與左通道之量化值Q表示相同的值。即，該頻譜(f1至f4)之量化值Q係表示藉由共有頻帶編碼部800判定第i個分割頻帶B[i]為共有頻帶而將左通道之量化值Q亦用於右通道之量化值Q。
圖8(f)中，圖示有右通道及左通道之頻譜(f1至f4)之量化值的差分絕對值Q。該等頻譜(f1至f4)之差分絕對值Q與圖8(c)所示之差分絕對值773不同，皆為「0」。其原因在於，藉由共有頻帶編碼部800而將左通道之分割頻帶B[i]之頻譜的標準化值作為雙通道之標準化值而共有。
如此一來，即便由標準化部721及722所生成之標準化成分771及774不同，亦會由於藉由共有頻帶編碼部800而使已生成之量化值成分被作為雙通道之量化值而共有，從而在解碼時量化值成為彼此相等。因此，在對藉由共有頻帶編碼部800而使第i個分割頻帶[i]之標準化值被共有的編碼化資料進行解碼，並根據上述已被解碼的壓縮信號而計算差分光譜時，與第i個分割頻帶[i]對應之差分光譜成為低位準帶。
[壓縮信號中之低位準帶之產生例]
圖9係表示本發明第1實施形態之基於由差分光譜計算部320所計算之差分光譜的分割頻帶B[i]之一例之概念圖。此處，為方便起見，省略圖3(a)所示之頻譜包絡曲線725之類的光譜包絡曲線。
圖9(a)及(b)係由頻譜生成部311及312所生成之左通道及右通道之音響信號之壓縮信號成分313及314的例示圖。圖9(c)係基於由差分光譜計算部320所計算之差分光譜之差分絕對值成分321的例示圖。此處，將縱軸表示為與分割頻帶B[i]對應之標準化基準值(比例因子)之大小，將橫軸表示為頻率。
左通道壓縮信號成分313及右通道壓縮信號成分314係藉由10個分割頻帶B[0]至[9]而觀念性地表示對已編碼之音響信號進行解碼並復原後的壓縮信號之左通道及右通道之頻率分佈。再者，於該分割頻帶B[i]中，包含如圖3(b)所示之複數個頻譜。
差分絕對值成分321係藉由10個分割頻帶B[0]至[9]而觀念性地表示左通道壓縮信號成分313及右通道壓縮信號成分314之頻譜之差分絕對值的頻率分佈。此處，如圖7中所述，第1個分割頻帶B[1]係經量化而使雙通道之量化值彼此相等、且各差分光譜之位準顯著下降之低位準帶。又，如圖8中所述，第5、第7及第8分割頻帶B[5]、B[7]及B[8]係經共有頻帶編碼而使雙通道之量化值彼此相等、且各差分光譜之位準大幅下降之低位準帶。
如此一來，存在如下情況：經量化或共有頻帶編碼等之處理而產生由差分光譜計算部320所計算之差分光譜之位準變得極低的低位準帶。在將具有如此低位準帶之伴奏信號從揚聲器180輸出時，聽者會感覺上述已輸出之伴奏信號為刺耳的聲音。因此，於本發明之第1實施形態中，以低位準帶判定部330來判定低位準帶，並將與上述已判定之低位準帶對應之差分光譜置換成置換光譜。此處，關於將低位準帶之差分光譜置換成置換光譜之示例，以下將參照圖式進行說明。
[聲音成分去除部300對於差分光譜之置換例]
圖10係表示本發明第1實施形態之藉由聲音成分去除部300而將與低位準帶對應之差分光譜置換成置換光譜之示例的觀念圖。
圖10(a)係表示供給至置換光譜生成部350之左通道壓縮信號成分313的示圖。圖10(b)係表示藉由光譜置換部360將圖9(c)所示之差分絕對值成分321之低位準帶之差分光譜置換成置換光譜後的差分絕對值成分361之示圖。此處，將縱軸表示為與分割頻帶B[i]對應之標準化基準值(比例因子)之大小，將橫軸表示為頻率。又，左通道壓縮信號成分313係與圖9(a)所示者相同，故省略此處之說明。
置換後的差分絕對值成分361係表示將由低位準帶判定部330判定為低位準帶之、差分絕對值成分321之分割頻帶B[1]、B[5]、B[7]及B[8]之差分光譜置換成置換光譜後的頻率分佈。此處，為方便起見，作為頻率分佈，並非以頻譜表示，而是以分割頻帶B[0]至B[9]表示。
該等分割頻帶B[1]、B[5]、B[7]及B[8]之置換光譜係藉由置換光譜生成部350根據與被判定為低位準帶之差分光譜對應之左通道的頻譜而生成。該等置換光譜之位準係藉由置換光譜生成部350將對應於低位準帶之頻譜之位準、與位準調整係數保持部340中之位準調整係數相乘而計算。
本例中，第1個分割頻帶B[1]中包含之置換光譜之位準係由對應於第1個分割頻帶B[1]之位準調整係數g1、與包含於左通道之分割頻帶B[1]中之各頻譜P1之乘積而生成。又，第5個分割頻帶B[5]中包含之置換光譜之位準係由對應於第5個分割頻帶B[5]之位準調整係數g2、與包含於左通道之分割頻帶B[5]中之各頻譜P1之乘積而生成。
又，第7個分割頻帶B[7]中包含之置換光譜之位準係由對應於第7個分割頻帶B[7]之位準調整係數g3、與包含於左通道之分割頻帶B[7]中之各頻譜P1之乘積而生成。又，第5個分割頻帶B[8]中包含之置換光譜之位準係由對應於第8個分割頻帶B[8]之位準調整係數g4、與包含於左通道之分割頻帶B[8]中之各頻譜P1之乘積而生成。
如此，藉由將與低位準帶對應之差分光譜置換成由左通道之頻譜乘以位準調整係數所得之置換光譜而可消除伴奏信號中之低位準帶。其次，關於調整用以消除低位準帶之置換光譜之位準之位準調整係數的頻率特性，以下將參照圖式進行簡單說明。
[位準調整係數之頻率特性例]
圖11係表示本發明第1實施形態的位準調整係數保持部340中所保持之位準調整係數之頻率特性341之一例的示圖。此處，將橫軸表示為頻率，將縱軸表示為位準調整係數之大小。
位準調整係數頻率特性341係表示用於調整由置換光譜生成部350所生成之置換光譜之位準之位準調整係數g(f)的頻率特性。該位準調整係數頻率特性341中，對應於聲音成分之中音域之聲音頻帶(fvl至fvh)之位準調整係數、與對應於聲音頻帶以外之頻帶之位準調整係數的大小不同。
該位準調整係數頻率特性341中，與聲音頻帶以外之頻帶對應之位準調整係數g(f)為「1.0」。藉此，由置換光譜生成部350所生成的置換光譜之位準中，左通道之頻譜之位準可被維持原樣地直接使用。
另一方面，位準調整係數頻率特性341中，與聲音頻帶(fv1至fvh)對應之位準調整係數g(f)為gv。該位準調整係數gv之值小於「1.0」。由於聽者感受到的差分信號中之充分小的聲音成分為0.1左右，因此期望將該位準調整係數gv設定為0.1左右。但是，根據差分信號之頻率特性，即便設定為0.1左右，有時亦會感覺不自然，於該種情況下，亦可將位準調整係數gv設定為0.2至0.3左右。
如此，與對應於聲音頻帶(fvl至fvh)以外之頻帶之位準調整係數相比，藉由將與含有聲音成分之聲音頻帶對應之位準調整係數gv設定為較小而可充分地抑制聲音成分，從而可生成無不和諧感之伴奏信號。其次，關於用以藉由低位準帶判定部330來判定與低位準帶對應之差分光譜之判定方法，以下將參照圖式進行說明。
[與低位準帶對應之差分光譜之判定方法]
圖12係關於本發明第1實施形態之低位準帶判定部330對於與低位準帶對應之差分光譜之判定方法例的示圖。此處，圖示有左通道光譜包絡曲線315、左通道光譜平滑線331、差分光譜包絡曲線322、及低位準閾值線332。又，此處，將縱軸表示為功率，將橫軸表示為頻率。
左通道光譜包絡曲線315係表示由頻譜生成部311所生成之左通道之頻譜Pl(f)的包絡曲線。就全局性而言，該頻譜之位準Pl(f)在頻率f越大時會變得越小。
左通道光譜平滑線331係藉由使左通道光譜包絡曲線315平滑化而生成之平滑線SMT(f)。本例中，平滑線SMT(f)係藉由根據左通道之頻譜之位準計算直線之斜率而生成。
再者，左通道光譜平滑線331例如亦可藉由移動平均法而生成。又，此處，顯示根據左通道之頻譜而計算平滑線331之示例，但亦可根據差分光譜包絡曲線322而生成平滑線SMT(f)。
差分光譜包絡曲線322係由差分光譜計算部320所計算之差分光譜D(f)之包絡曲線。該差分光譜包絡曲線322表示位準下降急遽之第1低位準帶Δfa(fla至fha)及第2低位準帶Δfb(flb至fhb)。又，就全局性而言，該差分光譜之位準D(f)與左通道光譜包絡曲線315同樣地隨著頻率f之變大而變小。如此一來，差分光譜D(f)及左通道之頻譜Pl(f)存在著具有全局性近似之特性之傾向。
再者，此處，差分光譜包絡曲線322上的與第1及第2低位準帶(Δfa及Δfb)對應之差分光譜之位準彼此不同。其原因在於，具有藉由量化或共有頻帶編碼而使左通道及右通道之量化值彼此一致之頻帶之編碼化資料在被解碼時，各通道之頻譜會從頻域轉換成時域。經該轉換處理，左通道及右通道之共有頻帶之頻譜之位準會產生微小的差異，故差分光譜包絡曲線322上的第1及第2低位準帶(Δfa及Δfb)之光譜位準會產生差異。
低位準閾值線332係根據左通道光譜平滑線331與一定的閾值係數而設定之低位準閾值TH(f)之線。該閾值係數係對應於假設的低位準帶之位準而設定者。再者，若閾值係數過大，則存在藉由低位準帶判定部330將並非低位準帶之頻帶誤判定為低位準帶之情形，故期望閾值係數設定為極小的值。
如此，低位準帶判定部330藉由使用左通道之頻譜之位準Pl(f)及閾值係數而可設定與差分光譜之全局性頻率特性容易近似的低位準閾值線332。藉此，與相對於全頻帶而設置一定的閾值之情形相比，低位準帶判定部330可判定與更準確之低位準帶對應的差分光譜。再者，此處，已說明根據左通道之頻譜而生成低位準閾值線332之示例，但亦可使用加上右通道之頻譜或雙通道之頻譜後所得者。
[聲音成分去除部300之動作例]
其次，關於本發明第1實施形態之聲音成分去除部300之動作，將參照圖式進行說明。
圖13係表示本發明第1實施形態之聲音成分去除部300之伴奏信號生成方法之處理步驟例的流程圖。
首先，藉由頻譜生成部311及312，根據由左通道信號線291及右通道信號線292所供給之立體聲信號，針對每一通道而生成N個頻譜(步驟S911)。
隨後，藉由低位準帶判定部330，根據左通道之N個頻譜之位準Pl(0至N-1)而計算左通道之光譜平滑線SMT(f)(步驟S912)。接著，將成為差分光譜之計算對象的各通道之頻譜P1(f)及Pr(f)之光譜編號f設定為「0」(步驟S913)。
此後，由頻譜生成部311及312分別輸出左通道及右通道之第0個頻譜的位準P1(0)及Pr(0)(步驟S914)。然後，藉由差分光譜計算部320而計算右通道及左通道之第0個頻譜之差分(P1(0)-Pr(0))的絕對值即第0個差分光譜D(0)(步驟S915)。再者，步驟S915係申請專利範圍中記載之差分光譜計算步驟之一例。
隨後，低位準帶判定部330實行判定上述已計算之第0個差分光譜D(0)是否為對應於低位準帶之差分光譜的低位準帶判定處理(步驟S930)。然後，藉由光譜置換部360而判斷與第0個差分光譜D(0)對應之置換資訊Info(0)是否為真(TRUE)(步驟S916)。
接著，當置換資訊Info(0)為真(TRUE)時，執行光譜置換處理(步驟S940)。另一方面，當置換資訊Info(0)並非為真(TRUE)時，不藉由置換光譜生成部350將第0個差分光譜(0)置換成置換光譜，而進入步驟S917。
其次，將光譜編號f加上「1」(步驟S917)。然後，判斷上述加算後的光譜編號f是否小於光譜數N(步驟S918)。接著，在光譜編號f小於光譜數N之情況下，返回至步驟S914，反覆執行步驟S914至S918及S930之一系列處理，直至光譜編號f與光譜數N一致為止。
另一方面，在光譜編號f與光譜數N一致之情況下，由伴奏信號生成部370藉由將由光譜置換部360輸出之N個差分光譜D(0至N-1)轉換成時域信號而生成伴奏信號(步驟S919)。藉此，由左通道及右通道信號線291及292所供給之立體聲信號中含有的聲音成分得以抑制之伴奏信號生成處理結束。再者，步驟S919係申請專利範圍中記載之伴奏信號生成步驟之一例。
[低位準帶判定部330之動作例]
圖14係表示本發明第1實施形態之低位準帶判定部330所進行之低位準帶判定處理(步驟S930)之處理步驟例的流程圖。
首先，計算由步驟S912之處理中所生成之光譜平滑線SMT(f)乘以一定的閾值係數α所得之低位準閾值TH(f)(步驟S931)。再者，本例中，已說明步驟S912中根據所有頻譜而生成光譜平滑線SMT(f)之示例，但亦可將之前一定數目之頻譜Pl(f)之平均值作為光譜平滑線SMT(f)。
然後，判斷由差分光譜計算部320輸出之差分光譜之位準D(f)是否小於低位準閾值TH(f)(步驟S932)。即，判定由差分光譜計算部320輸出之差分光譜D(f)是否為對應於低位準帶之差分光譜。
然後，在差分光譜D(f)為小於低位準閾值TH(f)之情況下，為了將該差分光譜之位準置換成置換光譜之位準，而將置換資訊Info(f)設定為真(TRUE)(步驟S933)。即，將差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶。再者，步驟S932及S933係申請專利範圍中記載之低位準帶判定步驟之一例。
另一方面，在差分光譜D(f)為低位準閾值TH(f)以上之情況下，無須將該差分光譜D(f)置換成置換光譜，故將置換資訊Info(f)設定為假(FALSE)(步驟S934)。執行該等步驟S933或S934之處理後，低位準帶判定處理結束。
[置換光譜生成部350及光譜置換部360之動作例]
圖15係表示本發明第1實施形態之光譜置換部360所進行之光譜置換處理(步驟S940)之處理步驟例的流程圖。
首先，藉由置換光譜生成部350而從位準調整係數保持部340取得位準調整係數g(f)(步驟S941)。繼而，藉由置換光譜生成部350而從左通道之頻譜生成部311取得頻譜Pl(f)(步驟S942)。
然後，由置換光譜生成部350藉由將上述已取得之位準調整係數g(f)與左通道之頻譜Pl(f)相乘而計算置換光譜R(f)(步驟S943)。即，由置換光譜生成部350根據左通道之音響信號之頻譜而生成用以置換差分光譜之置換光譜。再者，步驟S943係申請專利範圍中記載之置換光譜生成步驟之一例。
繼而，由光譜置換部360藉由將與低位準帶對應之差分光譜D(f)置換成上述已計算出之置換光譜R(f)，生成新的差分光譜D(f)(步驟S944)後，光譜置換處理結束。再者，步驟S944係申請專利範圍中記載之光譜置換步驟之一例。
如此，本發明第1實施形態中，將與低位準帶對應之差分光譜D(f)置換成根據左通道之頻譜Pl(f)所生成的置換光譜，藉此可生成無不和諧感之伴奏信號。
又，如圖11所示，將與聲音頻帶對應之位準調整係數g(f)設定為小於其他頻帶，藉此可充分地抑制伴奏信號之聲音成分。但是，於此情形時，當伴奏信號之伴奏成分較大時，與其他差分光譜之位準相比，對應於聲音頻帶之置換光譜之位準會變得相對過小，從而成為在聽覺上殘留有不和諧感的伴奏信號。
對此，根據伴奏成分之大小而調整與聲音頻帶對應之置換光譜之位準藉以抑制置換光譜及其他差分光譜之位準差變得過大，由此而改良者係接下來將要說明的第2實施形態。
<2.第2實施形態>
[聲音成分去除部300之構成例]
圖16係表示本發明第2實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的示圖。該聲音成分去除部300包括聲音係數設定部651及置換光譜生成部652而替代圖5所示之置換光譜生成部350。此處，聲音係數設定部651及置換光譜生成部652以外之構成係與圖5為相同者，故附以與圖5相同之符號而省略此處之說明。
聲音係數設定部651係根據來自頻譜生成部311之左通道之頻譜、及位準調整係數保持部340之與聲音頻帶對應之位準調整係數而設定聲音係數者。該聲音係數設定部651根據左通道之全體頻譜之聲音頻帶以外之頻帶及與聲音頻帶對應之頻譜之兩者的位準比，設定與聲音頻帶對應之聲音係數。
該聲音係數設定部651例如根據左通道之頻譜中之與聲音頻帶以外之頻帶對應之頻譜的平均位準、及與聲音頻帶對應之頻譜之平均位準的位準比而設定聲音係數。即，聲音係數設定部651係在與聲音頻帶以外之頻帶對應之頻譜之位準變得越大時將聲音係數設定得越大，在與聲音頻帶對應之頻譜之位準變得越大時將聲音係數設定得越小。
又，聲音係數設定部651將上述已設定之聲音係數、與位準調整係數保持部340中之與聲音頻帶以外之頻帶對應之位準調整係數供給至置換光譜生成部652。再者，聲音係數設定部651係申請專利範圍中記載之聲音係數設定部之一例。
置換光譜生成部652根據左通道之頻譜、及來自與該頻譜對應之聲音係數設定部651之聲音係數或位準調整係數而生成置換光譜。該置換光譜生成部652根據來自頻譜生成部311之左通道之頻譜、及由聲音係數設定部651設定之聲音係數而生成置換光譜。
該置換光譜生成部652例如藉由將左通道之頻譜之位準與來自聲音係數設定部651之聲音係數或位準調整係數相乘而計算置換光譜之位準。又，置換光譜生成部652將上述已計算出之置換光譜供給至光譜置換部360。再者，置換光譜生成部652係與圖5所示之置換光譜生成部350相對應。又，置換光譜生成部652係申請專利範圍中記載之置換光譜生成部之一例。
如此，由於設置聲音係數設定部651，故可根據左通道之頻譜之位準來調整與聲音頻帶對應之置換光譜之位準。此處，關於聲音係數設定部651對聲音係數之設定方法之示例，以下將參照圖式進行說明。
[聲音係數之設定方法之一例]
圖17係本發明第2實施形態之關於聲音係數設定部651對聲音係數之設定方法之一例的示圖。此處，顯示左通道光譜包絡曲線Pl(f)316、伴奏頻帶平均值Pia、及聲音頻帶平均值Pva。又，將縱軸表示為功率值，將橫軸表示為頻率。
左通道之光譜包絡曲線Pl(f)係表示由頻譜生成部311生成之左通道之頻譜Pl(f)的包絡曲線。伴奏頻帶平均值Pia係表示伴奏頻帶(0至fvl)之頻譜Pl(f)之平均值。該伴奏頻帶平均值Pia藉由聲音係數設定部651而計算。聲音頻帶平均值Pva係表示聲音頻帶(fvl至fvh)之頻譜Pl(f)之平均值。該聲音頻帶平均值Pva藉由聲音係數設定部651而計算。
於此情形時，聲音係數設定部651例如根據下式而計算聲音係數V。此處，gv係與聲音頻帶對應之位準調整係數保持部340中之位準調整係數。
V=gv×(Pia/Pva)
根據上式，在伴奏頻帶平均值Pia變得越大時，基於位準調整係數gv之聲音係數V變得越大，在聲音頻帶平均值Pva變得越大時，基於位準調整係數gv之聲音係數V變得越小。
如此，在伴奏頻帶平均值Pia相對於聲音頻帶平均值Pva較大時，聲音係數V採用大於位準調整係數gv之值。因此，對應於聲音頻帶之置換光譜之位準會變大，且與對應於聲音頻帶以外之頻帶之差分光譜之位準差變小，從而可抑制伴奏信號中之聽覺上的雜音。
另一方面，在伴奏頻帶平均值Pia相對於聲音頻帶平均值Pva較小時，聲音係數V採用小於位準調整係數gv之值。因此，對應於聲音頻帶之置換光譜之位準會變小，且與對應於聲音頻帶以外之頻帶之差分光譜之位準差變小，從而可抑制伴奏信號中之聽覺上的雜音。又，於此情形時，降低對應於聲音成分之置換光譜之位準，故與一定的位準調整係數gv相比，可進一步抑制伴奏信號之聲音成分。
如此，於本發明第2實施形態中，由於設置聲音係數設定部651，故可將對應於聲音頻帶之置換光譜之位準根據左通道之頻譜之特性進行調整。即，根據與差分光譜之頻率特性近似之左通道之頻譜的頻率特性，可調整與聲音頻帶對應之置換光譜之位準。
藉此，與第1實施形態相比，可抑制由伴奏信號之差分光譜與置換光譜之位準差而產生的聽覺雜訊。其次，關於聲音係數設定部651之動作，以下參照光譜置換處理之流程圖進行說明。
[光譜置換處理之處理步驟例]
圖18係表示本發明第2實施形態之於聲音成分去除部300中之光譜置換處理(步驟S950)之處理步驟例的流程圖。該步驟S950之處理係對應於圖13所示之步驟S940之處理。又，此處，假設藉由聲音係數設定部651，根據來自頻譜生成部311之頻譜之位準而計算伴奏頻帶平均值Pia及聲音頻帶平均值Pva。又，於位準調整係數保持部340中，保持有與圖11所示之聲音頻帶對應之位準調整係數gv。
首先，藉由聲音係數設定部651而從位準調整係數保持部340取得位準調整係數g(f)(步驟S951)。繼而，藉由置換光譜生成部652而從頻譜生成部311取得左通道之頻譜Pl(f)(步驟S952)。
此後，藉由聲音係數設定部651而判斷光譜編號f是否為對應於聲音頻帶之編號(步驟S953)。接著，在光譜編號f並非為對應於聲音頻帶之編號時，於置換光譜生成部652中，藉由位準調整係數g(f)與左通道之頻譜Pl(f)之乘算而計算置換光譜R(f)(步驟S958)。
另一方面，在光譜編號f為對應於聲音頻帶之編號時，取得伴奏頻帶平均值Pia及聲音頻帶平均值Pva(步驟S954)。接著，藉由聲音係數設定部651而計算由伴奏頻帶平均值Pia相對於聲音頻帶平均值Pva之比例乘以對應於聲音頻帶之位準調整係數gv所得的聲音係數V(步驟S955)。
隨後，由置換光譜生成部652藉由將上述已計算之聲音係數V與左通道之頻譜Pl(f)相乘而計算置換光譜R(f)(步驟S956)。再者，步驟S953至S956及S958係申請專利範圍中記載之置換光譜生成步驟之一例。
然後，藉由光譜置換部360將上述已計算之置換光譜R(f)置換成差分光譜D(f)(步驟S957)後，光譜置換處理結束。再者，步驟S957係申請專利範圍中記載之光譜置換步驟之一例。
如此，本發明第2實施形態中，可根據與差分光譜之頻率特性近似之左通道之頻譜的伴奏成分之大小而適當地調整與聲音頻帶對應之置換光譜的位準。
如此一來，根據本發明之實施形態，在根據壓縮信號之頻譜而生成伴奏信號時，藉由將對應於低位準帶之差分光譜置換成置換光譜而可生成無不和諧感的伴奏信號。即，根據與差分信號之頻率特性近似之左通道之頻譜而修正差分信號之頻率成分，藉此可生成更自然的伴奏信號。
再者，於本發明之實施形態中，已說明根據左通道之頻譜而生成置換光譜之示例，但亦可根據來自頻譜生成部312之右通道之頻譜而生成置換光譜。舉其他例而言，亦可根據右通道及左通道之頻譜之位準而生成置換光譜。將此情況下的聲音成分去除部300之構成例作為第3實施形態而於以下參照圖式進行說明。
<3.第3實施形態>
圖19係表示本發明第3實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的方塊圖。聲音成分去除部300係於圖5所示之聲音成分去除部300之基礎上進而包括頻譜加算部380。此處，頻譜加算部380以外之構成係與圖5所示者為相同，故附以相同符號而省略此處之說明。
頻譜加算部380係將由頻譜生成部311及312分別供給之右通道及左通道之頻譜相加，並將相加之值除以2者。即，頻譜加算部380計算左通道及右通道之頻譜之平均值。又，頻譜加算部380將上述已計算出之頻譜之平均值供給至置換光譜生成部350及低位準帶判定部330。
如此，本發明第3實施形態中，由設置頻譜加算部380而可根據右通道及左通道之兩者之頻率特性之平均值，藉由置換光譜來修正差分信號之頻率成分。因此，右通道及左通道之音響信號中含有之成分偏頗被消除，故可進行更自然的光譜修正。即，根據雙通道之音響信號中之頻譜之至少一方而生成置換光譜，藉此可抑制相對於伴奏信號之聽覺雜訊。
再者，本發明之實施形態中，於伴奏信號生成部370之後段，亦可為了增強伴奏成分而設置對低頻之頻率成分進行放大的增強濾波器，或者為了減少聲音成分而設置使中域之頻率成分衰減的衰減濾波器等。
再者，本發明之實施形態係表示用以使本發明具體化之一例者，如本發明之實施形態中所明示，本發明之實施形態之事項、與申請專利範圍中之發明特定事項分別具有對應關係。同樣地，申請專利範圍中之發明特定事項、及附以與此相同名稱之本發明之實施形態之事項分別具有對應關係。但是，本發明並非限定於實施形態，在不脫離本發明之主旨之範圍內可藉由對實施形態實施種種變形而使本發明更具體化。
又，本發明之實施形態中已說明之處理步驟可作為具有該等一系列步驟之方法而理解，又，亦可作為用以使電腦執行該等一系列步驟的程式或儲存該程式之記錄媒體而理解。作為該記錄媒體，例如可使用CD(CompactDisc，緊密光碟)、MD(MiniDisc，小型磁碟)、DVD(Digital Versatile Disk，數位多功能光碟)、記憶卡、藍光光碟(Blu-rayDisc(註冊商標))等。
100．．．音樂再生裝置
110．．．操作接受部
120．．．控制部
130．．．顯示部
140．．．音響資料記憶部
150．．．音響資料輸入部
160．．．類比轉換部
170．．．放大器
180．．．揚聲器
200．．．音響信號解碼處理部
210．．．解碼部
221．．．左通道反量化部
222．．．右通道反量化部
223．．．共有頻帶反量化部
231、232．．．選擇部
241．．．反標準化部
251．．．音響信號生成部
300．．．聲音成分去除部
311、312．．．頻譜生成部
320．．．差分光譜計算部
330．．．低位準帶判定部
340．．．位準調整係數保持部
350．．．置換光譜生成部
360．．．光譜置換部
370．．．伴奏信號生成部
380．．．頻譜加算部
651．．．聲音係數設定部
652．．．置換光譜生成部
圖1係表示本發明第1實施形態之音樂再生裝置之一構成例的方塊圖；
圖2係表示先前之音響信號編碼裝置之一構成的方塊圖；
圖3係表示關於經標準化部721及722分割的頻譜之一例之概念圖；
圖4係表示本發明第1實施形態之音響信號解碼處理部200之一構成例的方塊圖；
圖5係表示本發明第1實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的方塊圖；
圖6(a)-(f)係表示根據左通道及右通道之音響信號之差分所生成之差分信號的聲音成分及伴奏成分之頻率分佈之一例的概念圖；
圖7(a)-(f)係關於由音響信號編碼裝置700之量化部731及732之量化所產生之低位準帶的示圖；
圖8(a)-(f)係關於由音響信號編碼裝置700之共有頻帶編碼部800之共有頻帶編碼處理所產生之低位準帶的示圖；
圖9(a)-(c)係表示本發明第1實施形態之基於由差分光譜計算部320所計算之差分光譜之分割頻帶B[i]之一例的概念圖；
圖10(a)、(b)係表示本發明第1實施形態之藉由聲音成分去除部300而將與低位準帶對應之差分光譜置換成置換光譜之一例的觀念圖；
圖11係表示本發明第1實施形態之由位準調整係數保持部340所保持之位準調整係數之頻率特性341之一例的示圖；
圖12係表示本發明第1實施形態之關於低位準帶判定部330對於與低位準帶對應之差分光譜之判定方法例的示圖；
圖13係表示本發明第1實施形態之聲音成分去除部300對於伴奏信號生成方法之處理步驟例的流程圖；
圖14係表示本發明第1實施形態之低位準帶判定部330所進行之低位準帶判定處理(步驟S930)之處理步驟例的流程圖；
圖15係表示本發明第1實施形態之光譜置換部360所進行之光譜置換處理(步驟S940)之處理步驟例的流程圖；
圖16係表示本發明第2實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的示圖；
圖17係表示本發明第2實施形態之關於聲音係數設定部651對聲音係數之設定方法之一例的示圖；
圖18係表示本發明第2實施形態之於聲音成分去除部300中之光譜置換處理(步驟S950)之處理步驟例的流程圖；及
圖19係表示本發明第3實施形態之聲音成分去除部300之一構成例的方塊圖。
128．．．信號線
291．．．左通道信號線
292．．．右通道信號線
300．．．聲音成分去除部
311、312．．．頻譜生成部
320．．．差分光譜計算部
330．．．低位準帶判定部
340．．．位準調整係數保持部
360．．．光譜置換部
370．．．伴奏信號生成部
651．．．聲音係數設定部
652．．．置換光譜生成部

Claims (9)

  1. 一種音響信號處理裝置，其包括：差分光譜計算部，其計算複數通道之音響信號中的含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道之音響信號的頻譜之差分，並將此作為差分光譜；低位準帶判定部，其將由上述差分光譜計算部計算之差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶；置換光譜生成部，其根據上述雙通道之音響信號之頻譜之至少一方而生成用以置換上述差分光譜之置換光譜；光譜置換部，其將由上述差分光譜計算部計算之差分光譜中之與上述低位準帶對應的上述差分光譜置換成上述置換光譜；及伴奏信號生成部，其藉由將自上述光譜置換部輸出之頻譜轉換成時域之信號而生成伴奏信號。
  2. 如請求項1之音響信號處理裝置，其中上述置換光譜生成部係根據上述雙通道之音響信號中之至少一方之頻譜、及用於調整上述置換光譜之位準之特定的位準調整係數而生成上述置換光譜。
  3. 如請求項2之音響信號處理裝置，其中上述置換光譜生成部係根據較對應於聲音頻帶以外之頻帶之上述位準調整係數更小的上述聲音頻帶之上述位準調整係數、及上述至少一方之頻譜之位準而生成上述置換光譜。
  4. 如請求項1之音響信號處理裝置，其中進而包括聲音係數設定部，該聲音係數設定部根據與上述雙通道音響信號中之至少一方之頻譜之聲音頻帶以外的頻帶及與上述聲音頻帶對應之上述頻譜之位準比，而設定與上述聲音頻帶對應之聲音係數，上述置換光譜生成部係根據上述至少一方之頻譜、及由上述聲音係數設定部所設定之聲音係數而生成上述置換光譜。
  5. 如請求項4之音響信號處理裝置，其中上述聲音係數設定部係於與上述聲音頻帶以外之頻帶對應之上述頻譜之位準變得越大時將上述聲音係數設定得越大，於與上述聲音頻帶對應之上述頻譜之位準變得越大時將上述聲音係數設定得越小。
  6. 如請求項1之音響信號處理裝置，其中上述低位準帶判定部係根據用以特定上述包絡曲線上之位準下降急遽之頻帶之低位準閾值、及上述差分光譜各自之位準而判定上述低位準帶。
  7. 如請求項6之音響信號處理裝置，其中上述低位準帶判定部係使用根據上述雙通道音響信號中之至少一方之頻譜之位準所設定的上述低位準閾值、及上述差分光譜之位準來判定上述低位準帶。
  8. 一種伴奏信號生成方法，其包括：差分光譜計算步驟，計算複數通道之音響信號中的含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道之音響信號的頻譜的差分，並將此作為差分光譜；低位準帶判定步驟，將由上述差分光譜計算步驟所計算之差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶；置換光譜生成步驟，根據上述雙通道音響信號之頻譜之至少一方而生成用以置換上述差分光譜之置換光譜；光譜置換步驟，將由上述差分光譜計算步驟所計算之差分光譜中之與上述低位準帶對應的上述差分光譜置換成上述置換光譜；及伴奏信號生成步驟，藉由將由上述光譜置換步驟所輸出之頻譜轉換成時域之信號而生成伴奏信號。
  9. 一種使電腦執行如下步驟之程式：差分光譜計算步驟，計算複數通道之音響信號中的含有頻率分佈大致相等之聲音成分之雙通道之音響信號的頻譜的差分，並將此作為差分光譜；低位準帶判定步驟，將由上述差分光譜計算步驟所計算之差分光譜之包絡曲線上的位準下降急遽之頻帶判定為低位準帶；置換光譜生成步驟，根據上述雙通道音響信號之頻譜之至少一方而生成用以置換上述差分光譜之置換光譜；光譜置換步驟，將由上述差分光譜計算步驟所計算之差分光譜中之與上述低位準帶對應的上述差分光譜置換成上述置換光譜；及伴奏信號生成步驟，藉由將由上述光譜置換步驟所輸出之頻譜轉換成時域之信號而生成伴奏信號。
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