WO2005084077A1 - 音響処理装置 - Google Patents

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WO2005084077A1
WO2005084077A1 PCT/JP2005/003044 JP2005003044W WO2005084077A1 WO 2005084077 A1 WO2005084077 A1 WO 2005084077A1 JP 2005003044 W JP2005003044 W JP 2005003044W WO 2005084077 A1 WO2005084077 A1 WO 2005084077A1
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WO
WIPO (PCT)
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audio signal
output
channel
sound
volume
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/003044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takeshi Fujita
Tomoko Sakakibara
Eriko Kanki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to JP2006519373A priority Critical patent/JP4504981B2/ja
Priority to CN200580000145.0A priority patent/CN1765154B/zh
Priority to US10/569,421 priority patent/US7856110B2/en
Publication of WO2005084077A1 publication Critical patent/WO2005084077A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • H04S5/005—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation  of the pseudo five- or more-channel type, e.g. virtual surround

Definitions

  • the present invention relates to a sound processing device that realizes pseudo multi-channel reproduction only with a front speaker arranged in front of a listener.
  • Multi-channel audio playback sources such as DVD (Digital Versatile Disc) and BS digital broadcasting have emerged, and users who have only a 2-channel speaker system can enjoy multi-channel playback.
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BS digital broadcasting a popular media player
  • the sound image position recognized by the listener is located behind the listener (virtual surround processing).
  • a number of acoustic processing devices have been developed that realize pseudo multi-channel reproduction using only front speakers.
  • a signal obtained by performing the virtual surround processing on a rear channel audio signal and a front channel audio signal are provided.
  • the adds, sound processing apparatus 4000 and output as O over Do PCM signal for front speakers are known (e.g., see Patent and patent literature 2.) 0
  • the sound processing device 4000 includes a virtual surround processing unit 4100, a volume normalization processing unit 4200, and a calorie calculator 4300.
  • the virtual surround processing unit 4100 includes a total of an externally input front channel audio signal for front left and right reproduction (two left and right channels) and a rear channel audio signal for rear right and left reproduction (two right and left channels).
  • a virtual surround signal obtained by performing the virtual surround processing on the audio signal for the rear channel of the four-channel audio PC M signal is output!
  • Volume normalization processing section 4200 processes the audio signal for the front channel and the virtual surround signal so that the volume level falls within a predetermined level range (sound level). Volume normalization)! / Puru. The reason why the volume normalization processing is performed is to prevent an overflow from occurring when adding the audio signal for the front channel and the virtual surround signal.
  • the adder 4300 is configured to add the audio signal for the front channel subjected to the volume normalization processing by the volume normalization processing unit 4200 and the virtual surround signal.
  • the virtual surround processing unit 4100 causes the rear The virtual surround processing is performed on the channel audio signal, and the virtual surround signal is output to the volume normalization processing unit 4200. Then, after the volume normalization processing unit 4200 performs the volume normalization process on the front channel audio signal and the virtual surround signal, these signals are added by the adder 4300, and the audio PCM for the front speaker is added. Output as a signal.
  • the virtual surround process is performed on the rear channel audio signal, so that the pseudo multichannel reproduction is realized only by the front speakers.
  • a reflected sound generation process for simulating a reflected sound with respect to a two-channel audio PCM signal (two-channel stereo audio signal) for front and left and right reproduction input from outside the sound processing device is performed.
  • An acoustic processing device 5000 that pseudo-generates a rear-channel audio signal by performing the pseudo-channel reproduction to realize multi-channel reproduction is also known (for example, refer to Patent Document 3).
  • the sound processing device 5000 includes a virtual surround processing unit 4100, a volume normalization processing unit 4200, an adder 4300, and a reflected sound processing unit 5400.
  • the reflected sound processing unit 5400 performs a process of simulating a reflected sound (reflected sound generation process) on the two-channel stereo audio signal, and outputs the signal as a rear channel audio signal! /
  • the reflected sound processing unit 5400 performs When the reflected sound generation processing is performed on the two-channel stereo audio signal and output as a pseudo rear-channel audio signal, the rear-channel audio signal is output to the virtual surround processing unit 4100 by the virtual surround processing unit 4100. Processing is performed. Then, the signal subjected to the virtual surround processing and the stereo audio signal of the channel are subjected to the volume normalization processing by the volume normalization processing unit 4200, and then added and output by the adder 4300.
  • a multi-channel reproduction in which a pseudo three-dimensional sound effect is obtained is realized by performing a sound image enlargement process on a two-channel stereo audio signal and adding it to an original signal.
  • Patent Document 1 JP-A-6-233394
  • Patent Document 2 JP-A-10-174197
  • Patent Document 3 JP-A-8-116597
  • the virtual surround processing is performed in order to match the sense of volume when virtual surround processing is ON and OFF. Not only in the case of ON, but also in the case of OFF, the reproduction volume is reduced by the volume normalization processing, and the SN ratio becomes worse as a whole system.
  • the output of the rear speakers is set to OFF. Playback must be performed, resulting in a two-channel playback system. As in the case of the system, the S / N ratio is degraded by the amount of performing the regular image processing to avoid overflow.
  • the present invention has been made in view of the above problem, and has as its object to provide a sound processing apparatus capable of realizing virtual surround reproduction with little deterioration in the SN ratio as a whole reproduction system. I do.
  • the audio signal for the rear channel whose sound image position is recognized by the listener when the sound is reproduced by the speaker arranged behind the listener is reproduced by the speaker arranged in front of the listener.
  • a sound processing unit that performs a predetermined sound image localization process to generate a sound image localized audio signal so that the sound image position recognized by the listener in the event that the sound image is recognized is behind the listener.
  • the audio signal for the front channel whose sound image position is recognized by the listener when reproduced by the speaker arranged in front of the listener and the audio signal for the front channel and the audio signal subjected to the sound image localization processing are independent of each other. And output.
  • a reflected sound generation processing section is provided for performing a reflected sound generation process on the input front channel audio signal to generate the rear channel audio signal.
  • a reflected sound signal is added to each of the input front-channel audio signal and the input rear-channel audio signal to generate the front-channel audio signal and the rear-channel audio signal. It is characterized by including a reflected sound addition processing unit.
  • the front channel audio signal and the sound image localization-processed audio signal are output independently of each other.
  • the front channel signal and the sound image localization signal are output. If an external analog circuit adds the processed audio signal to an external analog circuit, virtual surround playback becomes possible without deteriorating the SN ratio.
  • the sound processing device further comprising:
  • a volume normal processing unit for controlling a volume level of the audio signal for the front channel and the audio signal subjected to the sound image localization processing to fall within a predetermined level range; and a front volume control unit for controlling the volume level by the volume normal processing unit.
  • An adder that generates an added audio signal by adding the channel audio signal and the sound image localization-processed audio signal whose volume level has been controlled by the volume normalization processing unit;
  • a switching unit that selectively performs one of an output operation of independently outputting the audio signal for the front channel and the audio signal subjected to the sound image localization processing and an output operation of outputting the added audio signal. And characterized in that:
  • the output control information includes output channel configuration information indicating an output channel configuration
  • the switching unit performs the switching according to the output channel configuration information.
  • the output operation is switched according to the output channel configuration.
  • a volume control unit which controls a volume level of an audio signal to be output according to the output channel configuration information and an input volume level.
  • the level of the audio signal to be output is controlled according to the output channel configuration, and more optimal volume control becomes possible.
  • the output control information includes a state in which a rear sound image speaker for outputting an audio signal whose sound image position recognized by the listener is behind the listener is arranged in front of the listener and arranged in the rear.
  • the rear speaker arrangement information indicating which of the arranged state and the unarranged state is present,
  • the sound processing unit is configured to control the presence or absence of the generation of the sound image localization-processed audio signal in accordance with an arrangement state indicated by the rear speaker arrangement information. Accordingly, an output operation for independently outputting the audio signal for the front channel and the audio signal subjected to the sound image localization processing, an output operation for outputting the added audio signal, and an input audio signal are output as they are. It is configured to selectively perform any one of the output operations.
  • the presence / absence of sound image localization processing and the output operation can be switched according to the arrangement of speakers that perform output.
  • a volume control unit which controls the volume level of the output audio signal in accordance with the rear speaker arrangement information and the input volume level.
  • the level of the audio signal to be output is controlled according to the arrangement of the speaker that performs the output, and more optimal volume control becomes possible.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sound processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the sound processing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a sound processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the sound processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a sound processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a reproduction system in which an audio processing device according to Embodiment 3 of the present invention is mounted.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of a reproduction system in which an audio processing device according to Embodiment 3 of the present invention is mounted.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a configuration of a reproduction system in which a sound processing device according to Embodiment 3 of the present invention is mounted.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a configuration of a reproduction system in which a sound processing device according to Embodiment 3 of the present invention is mounted.
  • FIG. 10 is a list showing presence or absence of each processing operation for rear speaker arrangement information of the sound processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the sound processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a conventional sound processing device.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional sound processing device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a sound processing apparatus 1000 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the sound processing apparatus 1000 includes a virtual surround processing unit 1100, a volume normalization processing unit 1200, an adder 1300, an output switching unit 1400, and an external interface 1500, as shown in FIG.
  • the sound processing apparatus 1000 is specifically configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or the like, and receives an externally input front channel audio signal for front left / right reproduction and a rear left / right reproduction rear signal.
  • a DSP Digital Signal Processor
  • the sound processing apparatus 1000 is specifically configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or the like, and receives an externally input front channel audio signal for front left / right reproduction and a rear left / right reproduction rear signal.
  • the first type of output operation is such that, when the rear channel audio signal is reproduced by a speaker arranged in front of the listener, the sound image position recognized by the listener is located behind the listener.
  • This is an operation of performing sound image localization processing (virtual surround processing), adding the result to the audio signal for the front channel, and outputting a signal for two channels for front speakers.
  • the output signal makes it possible to achieve pseudo multi-channel playback (virtual surround playback) using only the front speakers.
  • the second type of output operation is an operation of outputting a signal for a total of four channels of the front channel audio signal and the signal (virtual surround signal) on which the virtual surround processing has been performed.
  • the output front channel signal and the virtual surround signal are added and processed by an external analog circuit and output from the front speaker, or a rear speaker is arranged in front of the listener at the convenience of the user. In such a case, if a virtual surround signal is output from a rear speaker disposed on the front, virtual surround reproduction can also be realized.
  • the output control information includes a power that is a two-channel output setting in which the channel configuration of the audio PCM signal output to the outside is a two-channel signal, and a four-channel output setting that is a four-channel signal. This is output channel configuration information indicating whether or not.
  • the virtual surround processing unit 1100 performs the above-described virtual surround processing on the rear channel audio signal, and outputs the virtual surround signal.
  • volume normalization processing section 1200 When the output channel configuration information is a two-channel output setting, volume normalization processing section 1200 performs volume normalization processing for lowering the volume of the audio signal for the front channel and the virtual surround signal by 6 dB. In the case of a 4-channel output setting, through output of the audio signal for the front channel and the virtual surround signal is performed. Performs volume normalization processing when 2-channel output is set. The purpose is to prevent the occurrence of overflow when adding the audio signal for the front channel and the virtual surround signal.
  • Adder 1300 adds the audio signal for the front channel subjected to volume normalization processing by volume normalization processing section 1200 and the virtual surround signal output from output switching section 1400, and outputs the added signal. Become! /
  • the output switching unit 1400 When the output channel configuration information is a two-channel output setting, the output switching unit 1400 outputs the virtual surround signal output by the volume normalization processing unit 1200 to the adder 1300, and outputs the four-channel output setting. In such a case, output for the rear speaker is performed outside the sound processing apparatus 1000.
  • the external interface 1500 outputs the output control information input from the outside to the volume normalization processing unit 1200 and the output switching unit 1400.
  • the sound processing apparatus 1000 configured as described above performs the processing of each step shown in the flowchart of Fig. 2, and outputs a 4-channel output and a 2-channel output according to the output control information. Is output. In each step, the following processing is performed.
  • a total of four-channel audio PCM signals including the front-channel audio signal and the rear-channel audio signal are input to the virtual surround processing unit 1100.
  • the virtual surround processing section 1100 performs the virtual surround processing on the rear channel audio signal, and outputs the result to the volume normalization processing section 1200 as a virtual surround signal.
  • the volume normalization processing unit 1200 determines whether or not the volume of the audio signal needs to be normalized, so that the output channel configuration information output from the external interface 1500 outputs the two-channel output setting power or Judgment is made for the channel output setting, and if it is a 2-channel output setting, the process proceeds to S104. If it is a 4-channel output setting, the through signal of the front channel audio signal and virtual surround signal is passed. The output is performed, and the process proceeds to S105.
  • the volume normalization processing unit 1200 includes a front channel audio signal, The volume normalization processing of the virtual surround signal is performed. Specifically, the volume of both signals is reduced by 6 dB and output.
  • the output switching unit 1400 determines whether the output channel configuration information is the 2-channel output setting power or the 4-channel output setting in order to determine the output destination of the virtual surround signal. In the case of, the virtual surround signal is output to the adder 1300 and the process proceeds to S106. In the case of the 4-channel output setting, the process proceeds to S107.
  • the calorie calculator 1300 adds the audio signal for the front channel and the virtual surround signal, and proceeds to the process of S107.
  • the output of the adder 1300 is output for the front speaker, and the output of the output switching unit 1400 is output for the rear speaker.
  • the virtual surround processing unit 1100 performs the virtual surround processing on the rear channel audio signal. Generates a virtual surround signal. This virtual surround signal is output to the adder 1300 via the output switching unit 1400 after the volume is reduced by 6 dB in the volume normalization processing unit 1200, and is added to the audio signal for the front channel by the adder 1300. And output as an output for the front speaker.
  • the addition processing since the volume normalization processing section 1200 performs the normalization processing on each audio signal, no overflow occurs due to the addition processing.
  • the output channel configuration information is set to four-channel output (the output channel configuration is set to four-channel output)
  • the volume The audio processing for the front channel is performed without performing the volume normalization processing by the normalization processing unit 1200 and the addition processing by the adder 1300.
  • the signal is output as a front speaker output, and the virtual surround signal is output as a rear speed output.
  • normalization processing is not performed on each audio signal in volume normalization processing section 1200, addition processing is not performed, so overflow does not occur naturally.
  • the provision of the output switching unit 1400 makes it possible to independently output the virtual surround signal and the front channel audio signal without adding them. For example, if the front channel signal and the virtual surround signal are added using an external analog circuit, virtual surround playback can be performed with a 2-channel speaker system without deteriorating the SN ratio of the entire playback system. Become.
  • the presence or absence of the volume normalization processing is automatically determined according to the external output channel configuration, and the virtual surround signal and the front channel audio are output. Since the presence / absence of addition processing with the signal can be switched, the optimum volume is set according to the type of playback system in which this device is mounted, and the S / N ratio can be automatically optimized as a whole for the entire playback system. become able to.
  • the input audio signal is a left and right two-channel (stereo) audio PCM signal for forward reproduction.
  • two types of the two-channel output setting and the four-channel output setting are used. An example of a device that can perform output setting will be described.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a sound processing device 2000 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • components having the same functions as those of the first embodiment and the like will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the sound processing device 2000 includes an external interface 2500 in place of the external interface 1500 of the device of the first embodiment, and further includes a reflected sound processing unit 2600 and an automatic volume control unit 2700.
  • An additional configuration is provided, and a shift amount of the two-channel output setting and the four-channel output setting is selected based on the output control information.
  • This device is also specifically configured by, for example, a DSP or the like.
  • the external interface 2500 outputs the output channel configuration information to the volume normalization processing unit 1200, the output switching unit 1400, and the automatic volume control unit 2700.
  • the reflected sound processing unit 2600 performs processing (reflection sound generation processing) for artificially obtaining and adding a reflected sound to a stereo audio PCM signal (audio signal for the front channel) input from the outside. As a result, a signal for the rear channel is generated in a pseudo manner.
  • the automatic volume control unit 2700 performs volume control according to the volume level of the input signal only when the output channel configuration information is a two-channel output setting. For example, when the volume level of the input signal is excessive, the volume level is automatically smoothed or compressed. When a plurality of audio signals are added, the overflow volume is easily controlled by performing automatic volume control by the automatic volume control unit 2700, which easily causes overflow.
  • the volume normalization processing section 1200 is configured to reduce the level of the input signal by 6 dB. In the present embodiment, the volume normalization processing section 1200 lowers the level of the input signal by 3 dB. It has become.
  • the reason why the amount of signal attenuation in the volume normalization processing unit 1200 is set to 3 dB in the present embodiment is that since the present apparatus includes the automatic volume control unit 2700, it is possible to avoid some overflow. It is.
  • the sound processing apparatus 2000 configured as described above performs the processing of each step shown in the flowchart of Fig. 4, and outputs a 4-channel output and a 2-channel output according to the output control information. Is output.
  • the processing performed in each step is as follows.
  • the audio PCM signal is input to the virtual surround processing unit 1100 and the reflected sound processing unit 2600.
  • the reflected sound processing unit 2600 pseudo-generates a rear channel audio signal by performing the reflected sound processing on the front channel audio signal.
  • the virtual surround processing unit 1100 generates the pseudo-generated rear channel.
  • the virtual surround processing is performed on the audio signal for audio, and the resultant signal is output to the volume normalization processing unit 1200 as a virtual surround signal.
  • the volume normalization processing unit 1200 determines whether or not the volume of the audio signal needs to be normalized by using the output channel configuration information output by the external interface 2500 as the 2-channel output setting power or the 4-channel output. Judgment is made for the output setting, and if it is a 2-channel output setting, the process proceeds to step S205. If it is a 4-channel output setting, the through output of the audio signal for the front channel and the virtual surround signal is output. Then, the process proceeds to S206.
  • the volume normalization processing section 1200 performs volume normalization processing on the audio signal for the front channel and the virtual surround signal. Specifically, the volume of both signals is reduced by 3 dB and output.
  • the output switching unit 1400 determines whether the output channel configuration information is the 2-channel output setting power or the 4-channel output setting in order to determine the output destination of the virtual surround signal, and sets the 2-channel output setting.
  • the virtual surround signal is output to the adder 1300, and the processing shifts to S106, and shifts to the processing of the 4-channel output setting S107.
  • the calo calculator 1300 adds the audio signal for the front channel and the virtual surround signal, and proceeds to the process of S107.
  • the automatic volume control unit 2700 determines whether the output channel configuration information is a 2-channel output setting or a 4-channel output setting, and outputs the 2-channel output. In the case of the setting, the process proceeds to the process of S209 to adjust the volume, and in the case of the 4-channel output setting (that is, in the case where the volume adjustment is unnecessary), the process proceeds to the process of S210.
  • the automatic volume control unit 2700 adjusts the volume of the front-channel audio signal and the virtual surround signal by performing a volume level smoothing process and a compression process. [S210] The output of the automatic volume control unit 2700 is output for the front speaker and the rear speaker.
  • the output channel configuration information is a two-channel output setting
  • the reflected sound processing is performed by the reflected sound processing unit 2600, and a pseudo rear channel audio signal is generated.
  • the virtual surround processing unit 1100 performs the virtual surround processing on the audio signal for the rear channel, thereby generating a virtual surround signal.
  • This virtual surround signal is output to the adder 1300 via the output switching unit 1400 after the volume is reduced by 3 dB in the volume normalization processing unit 1200, and is added to the audio signal for the front channel by the adder 1300, Output as front speaker output.
  • the volume normalization processing section 1200 performs a normalization processing on the rear channel audio signal and the virtual surround signal, so that overflow does not occur due to the addition processing.
  • the automatic volume control unit 2700 automatically smoothes or compresses the volume level to mitigate the overflow state. Then, the signal subjected to the volume control processing by automatic volume control section 1700 is output to the front speed output side.
  • the volume normalization processing unit 1200 when the output channel configuration information is a 4-channel output setting, after the virtual surround signal is generated in the same manner as in the 2-channel output setting, the volume normalization processing unit 1200 The volume normalization processing, the addition processing in the adder 1300, and the volume control in the automatic volume control unit 2700 are not performed, the audio signal for the front channel is output as the output for the front speaker, and the virtual surround signal is output for the rear speaker. It is output as output for use.
  • the volume normalization processing section 1200 and the automatic volume control section 2700 do not perform the volume normalization processing or the automatic volume control processing on each audio signal, but the addition processing is not performed. However, no overflow occurs.
  • the pseudo-channel audio signal Since the signal for the rear channel is generated at the same time, even if the input signal is only the audio signal for the front channel, the signal-to-noise ratio of the entire reproduction system is maintained in the optimum state as in the apparatus of the first embodiment.
  • an audio signal can be output according to the output channel configuration of the playback system in which the device is mounted.
  • the power control unit includes an automatic volume control unit that adjusts the volume level according to the output channel configuration information
  • the volume control process can be switched according to the output channel configuration. Volume control processing can be realized.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a sound processing device 3000 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the sound processing device 3000 has an adder 1300, an automatic volume control unit 2700, a virtual surround processing unit 3100, a volume normalization processing unit 3200, an output switching unit 3400, an external interface 3500, a reflected sound processing unit 3600, and an automatic volume. It is configured to include a control unit 3700, and outputs an audio PCM signal according to the arrangement of rear speakers.
  • the output control information is information (rear speaker arrangement information) indicating the arrangement of rear speakers in a reproduction system in which the sound processing device 3000 is mounted.
  • the rear-speaking placement information includes “rear placement” where the rear speakers are placed behind the listener, “front placement” where the front speakers are placed, and no rear speakers! This is information indicating whether there is a difference between “None” and “None”.
  • the "rear arrangement” is a case where the rear speakers are arranged behind a listener of a reproduction system as in a normal multi-channel system, as shown in FIG.
  • the "front arrangement” refers to a case where a rear speaker is arranged in front as shown in FIG. 7 or a rear speaker is arranged on an analog circuit external to the acoustic processing device 3000 as shown in FIG. This is the case where the speaker output and the front speaker output are added.
  • “none” indicates a case where the virtual surround signal and the front channel audio signal are added inside the sound processing device 3000 and output for the front speaker is performed as shown in FIG. .
  • the virtual surround processing unit 3100 is connected to the external When the rearrangement information is input and the rear speaker arrangement information is one of “front arrangement” and “none”, the rear surround audio signal is subjected to the virtual surround processing. A virtual surround signal is output, and in the case of "backward arrangement", through output is performed without performing virtual surround processing.
  • the external interface 3500 outputs the rear speed power arrangement information to the virtual surround processing unit 3100, the volume normalization processing unit 1200, the output switching unit 1400, and the automatic volume control unit 2700.
  • the volume normalization processing unit 3200 controls the level of the front channel audio signal and the virtual surround signal generated by the virtual surround processing unit 3100. Is reduced by 3 dB.
  • the amount of signal attenuation in the volume normalization processing unit 3200 is set to 3 dB instead of 6 dB as in the device of the first embodiment, because the device includes the automatic volume control unit 2700, This is because it is possible to avoid an overflow.
  • the output switching unit 3400 outputs the virtual surround signal to the adder 1300 only when the rear speaker arrangement information output by the external interface 3500 is "none", and outputs the "front arrangement” and "rear arrangement". In such a case, the virtual surround signal is output to the rear speaker output side.
  • the reflected sound processing unit 3600 receives, from the outside, a total of four audio PCM signals including a front channel audio signal for front left / right reproduction and a rear channel audio signal for rear left / right reproduction, and a front channel audio signal.
  • the reflection sound generation processing is performed on the audio signal and the audio signal for the rear channel.
  • Automatic volume control section 3700 performs volume level control (for example, smoothing processing and compression processing) of an input signal in accordance with rear speaker arrangement information! Specifically, only when the rear speaker arrangement information output by the external interface 3500 is “none”, the volume is controlled according to the volume level of the input signal, and the rear speaker arrangement information S “front arrangement” is output. In the case of "backward arrangement”, through output is performed. As a result, for example, when the volume level of the input signal is excessively high, the overflow state can be reduced by performing a smoothing process or a compression process on the volume level.
  • FIG. 10 summarizes operations of the virtual surround processing unit 3100, the volume normalization processing unit 3200, the output switching unit 3400, and the automatic volume control unit 3700 for each rear speaker arrangement information.
  • the sound processing apparatus 3000 configured as described above performs the processing of each step shown in the flowchart of Fig. 11 so that when the rear speaker is arranged behind the listener, it is arranged in front. Output operation is performed according to each of the cases where the rear speaker is not arranged.
  • the processing performed in each step is as follows
  • the audio PCM signal is input to the reflected sound processing unit 3600.
  • the reflected sound processing unit 3600 adds the reflected sound to the front channel audio signal and the rear channel audio signal by performing the reflected sound processing.
  • the virtual surround processing unit 3100 analyzes the rear speaker arrangement information output from the external interface 3500, and if the rear speaker arrangement information is "front arrangement" or "none", the virtual surround processing unit 3100 performs the virtual surround processing. The process proceeds to S304 for performing the surround process. If the rear speaker arrangement information is “rearranged”, the through signal of the rear channel audio signal is output, and the process proceeds to S305.
  • the virtual surround processing unit 3100 performs the virtual surround processing on the audio signal for the rear channel output from the reflected sound processing unit 3600, and converts the virtual surround signal into a volume normalization processing unit. Output to 3200.
  • the volume normalization processing unit 3200 analyzes the rear speaker arrangement information output from the external interface 3500, and performs the volume normalization if the rear speaker arrangement information is “none”. Therefore, the processing shifts to S306, and in the case of “front arrangement” or “rear arrangement”, through output of the audio signal for the front channel and the virtual surround signal is performed, and then the processing shifts to S307.
  • the reflected sound processing unit 3600 performs volume normalization processing on the audio signal for the front channel and the audio signal for the rear channel. Specifically, the volume of both signals is reduced by 3 dB and output.
  • the output switching unit 3400 analyzes the rear speaker arrangement information to determine the output destination of the virtual surround signal, and adds the virtual surround signal when the rear speaker arrangement information is “none”.
  • the signal is output to the device 1300 and the process proceeds to S308.
  • the audio signal for the rear channel is completely output, and the process proceeds to S309.
  • the calo calculator 1300 adds the audio signal for the front channel and the virtual surround signal, and shifts to the process of S309.
  • the automatic volume control unit 3700 analyzes the rear speaker arrangement information, and adjusts the volume when the rear speaker arrangement information is “none”. Therefore, the process proceeds to S310, and in the case of “front arrangement” or “rearward arrangement” (that is, when volume adjustment is not required), the process proceeds to S311.
  • the automatic volume control unit 3700 adjusts the volume of the front channel audio signal and the virtual surround signal by performing a volume level smoothing process and a compression process.
  • the output of the automatic volume control unit 3700 is output for the front speaker and the rear speaker.
  • the rear speakers are arranged behind the listener, the front speakers are arranged, and the rear speakers are not arranged.
  • the output operation corresponding to each case is performed.
  • the reflected sound processing unit 3600 inputs the rear sound. It performs volume normalization on the four-channel audio PCM signal and adds reflected sound.
  • the virtual surround processing unit 3100 performs a through output on the audio signal for the rear channel output from the reflected sound processing unit 3600 without performing the virtual surround processing.
  • the volume normalization processing unit 3200 performs a volume normalization processing on the front channel audio signal output from the reflected sound processing unit 3600 and the rear channel audio signal output from the virtual surround processing unit 3100. Perform through output without executing.
  • the output switching unit 3400 outputs the audio signal for the rear channel input from the volume normalization processing unit 3200 to the automatic volume control unit 3700, so that the addition by the adder 1300 is not performed and the audio for the front channel is output.
  • the signal is input to the automatic volume control unit 3700 independently.
  • the automatic volume control unit 3700 also performs through output, and the front channel audio signal and the rear channel audio signal are output for the front speaker and the rear speaker, respectively.
  • volume normalization processing section 3200 for volume normalization processing and automatic volume processing. Since the sound is output to the outside without the automatic volume control processing of the control unit 3700, surround playback can be realized without deteriorating the SN ratio in a playback system configured as shown in Fig. 6, for example. become.
  • virtual surround is performed.
  • the processing unit 3100 performs an operation different from that in the case of the “backward arrangement”. That is, the virtual surround processing unit 3100 performs the virtual surround processing on the audio signal for the rear channel output by the reflected sound processing unit 3600, and generates a virtual surround signal.
  • the volume normalization processing of the volume normalization processing unit 3200 and the automatic volume control Since the audio signal for the front channel and the virtual surround signal are output to the outside without the automatic volume control processing of the unit 3700, for example, in the reproduction system configured as shown in FIG. A channel surround audio signal is output, and a virtual surround signal is output from a rear speaker arranged in front of the listener, so that virtual surround playback can be realized without deteriorating the SN ratio. Become.
  • the playback system configured as shown in Fig. 8 if the output for the front speakers and the output for the front speakers are added by an external analog circuit, virtual surround playback can still be realized. become.
  • the reflected sound processing unit 3600 performs volume normalization on the input 4-channel audio PCM signal and adds reflected sound.
  • the virtual surround processing section 3100 performs virtual surround processing on the audio signal for the rear channel generated by the reflection sound processing section 3600 to generate a virtual surround signal.
  • Volume normalization processing section 3200 performs volume normalization processing on the audio signal for the front channel and the virtual surround signal. Specifically, processing to lower the volume of each input signal by 3 dB is performed.
  • the output switching unit 3400 outputs the virtual surround signal input from the volume normalization processing unit 3200 to the adder 1300
  • the adder 1300 generates a forward channel audio signal and a virtual surround signal.
  • automatic volume control section 3700 performs volume control processing on the output of adder 1300 in accordance with the volume level of the signal, and outputs the output for the front speaker.
  • the volume control in the automatic volume control unit 3700 is similar to that of the device of the second embodiment. For example, when the volume level of the input signal is excessive, the overflow state is performed by automatically performing smoothing processing and compression processing of the volume level. Works to alleviate this.
  • the addition process is performed after the volume normalization process of the volume normalization processing unit 3200 is performed, and the output is performed after the automatic volume control process is performed by the automatic volume control unit 3700. Therefore, no overflow occurs during addition processing or external output. For example, it is possible to realize virtual surround playback with a playback system configured as shown in FIG.
  • the provision of the output switching unit 3400 allows the virtual surround signal and the two-channel signal for forward reproduction to be transmitted regardless of whether or not there is a virtual surround process (ONZOFF). Since it is possible to output independently without adding, it is not necessary to reduce the playback volume in the case of OFF in order to match the sense of volume between when the surround surround processing is ON and when it is OFF. It is possible to maintain the SN ratio as a whole system.
  • the presence or absence of volume normalization processing by the volume normalization processing section is automatically determined according to the configuration of an external output channel. It is possible to switch between the presence or absence of the adjustment of the sound volume level and the presence or absence of the addition processing of the virtual surround signal and the audio signal for the front channel. Thus, the S / N ratio of the entire system can be automatically optimized.
  • control of whether or not virtual surround processing is performed can be performed according to the arrangement and output method of the speakers for backward reproduction by inputting the output channel configuration information in the present embodiment.
  • the rear speaker arrangement information is, for example, when a reproduction system including the sound processing device of the present embodiment is built, the rear speaker is used as an interface with the sound processing device.
  • a function of passing the position information may be added to the system to automatically perform processing such as presence or absence of virtual surround processing, output channel configuration, and volume level control. This makes it possible to automatically realize playback in an optimal state.
  • the signal input from the outside is a four-channel audio PCM signal consisting of two front channels and two rear channels.
  • a channel such as a front center reproduction (center) channel / subwoofer is included, or a case where a rear reproduction channel is mono.
  • the processing based on the output channel configuration information of the automatic volume control unit has been described as an example in which the presence or absence (ONZOFF) of volume control is switched. It is also possible to vary the effect of the volume control processing according to the setting of the conversion processing unit.
  • the reflected sound processing unit 3600 simulates the audio signal for the rear channel.
  • An audio signal may be generated, and the virtual surround processing may be performed on the audio signal.
  • the sound processing apparatus emphasizing the present invention has an effect that it is possible to realize a virtual surround playback with a small deterioration in the SN ratio as a whole of the playback system, and the front is arranged in front of the listener. It is useful as a sound processing device that realizes pseudo multi-channel reproduction using only speakers.

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Abstract

　再生システム全体としてＳＮ比の劣化が少ないバーチャルサラウンド再生を実現するために、バーチャルサラウンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号とを加算器１３００で加算する場合には、加算を行う前に音量正規化処理部１２００で音量正規化処理を行い、加算しない場合には、音量正規化処理部１２００で音量正規化処理を行わずにバーチャルサラウンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号とをそれぞれ独立して出力する。

Description

明 細 書
音響処理装置
技術分野
[0001] 本発明は、受聴者の前方に配置された前方スピーカのみで擬似的にマルチチャン ネル再生を実現する音響処理装置に関するものである。
背景技術
[0002] DVD (Digital Versatile Disc)や BSデジタル放送などをはじめとするマルチチ ヤンネルオーディオ再生対応の音源が出現したため、 2チャンネルのスピーカシステ ムしか持ち合わせないユーザーにもマルチチャンネル再生を楽しめることができるよ うに、後方チャンネル用オーディオ信号に対し、受聴者の前方に配置されたスピーカ で再生された場合に、受聴者に認識される音像位置が受聴者の後方になる音像定 位処理 (バーチャルサラウンド処理)を施し、前方スピーカのみで擬似的にマルチチ ヤンネル再生を実現する音響処理装置が数多く開発されてきて ヽる。
[0003] そのような音響処理装置としては、例えば図 12に示すように、後方チャンネル用ォ 一ディォ信号に対し前記バーチャルサラウンド処理を施した信号 (バーチャルサラウ ンド信号）と前方チャンネル用オーディオ信号とを加算して、前方スピーカ用のォー ディォ PCM信号として出力する音響処理装置 4000が知られている（例えば、特許 文献 および特許文献 2を参照。 )0
[0004] 音響処理装置 4000は、バーチャルサラウンド処理部 4100と、音量正規化処理部 4200と、カロ算器 4300と力ら構成される。
[0005] バーチャルサラウンド処理部 4100は、外部から入力された前方左右再生用の前方 チャンネル用オーディオ信号 (左右 2チャンネル）、および後方左右再生用の後方チ ヤンネル用オーディオ信号（左右 2チャンネル）の合計 4チャンネルのオーディオ PC M信号のうちの後方チャンネル用オーディオ信号に対し、前記バーチャルサラウンド 処理を施したバーチャルサラウンド信号を出力するようになって!/、る。
[0006] 音量正規化処理部 4200は、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチヤ ルサラウンド信号に対して、音量レベルが所定のレベル範囲に収まるように処理 (音 量正規化処理)を行うようになって！/ヽる。音量正規ィ匕処理を行うのは前方チャンネル 用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号との加算の際にオーバーフローが発 生するのを防ぐためである。
[0007] 加算器 4300は、音量正規化処理部 4200によって音量正規化処理が施された前 方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号とを加算するようになって いる。
[0008] このように構成された、音響処理装置 4000では、音響処理装置の外部から前記前 方チャンネル用オーディオ信号、および後方チャンネル用オーディオ信号が入力さ れるとバーチャルサラウンド処理部 4100は、前記後方チャンネル用オーディオ信号 に対し、前記バーチャルサラウンド処理を施し、バーチャルサラウンド信号を音量正 規化処理部 4200に出力する。そして、音量正規化処理部 4200が前記前方チャン ネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号とに音量正規ィ匕処理を行った後、 これらの信号は、加算器 4300によって加算され、前方スピーカ用のオーディオ PCM 信号として出力される。
[0009] 上記のように、音響処理装置 4000では、後方チャンネル用オーディオ信号に対し バーチャルサラウンド処理が施されることによって、前方スピーカのみで擬似的にマ ルチチャンネル再生が実現される。
[0010] また、音響処理装置の外部から入力される前方左右再生用の 2チャンネルのォー ディォ PCM信号（2チャンネルのステレオオーディオ信号）に対し、反射音を擬似的 に求める反射音生成処理を施すことによって、後方チャンネル用オーディオ信号を 擬似的に生成し、擬似的にマルチチャンネル再生を実現する音響処理装置 5000も 知られている (例えば、特許文献 3を参照。；)。
[0011] 音響処理装置 5000は、図 13に示すようにバーチャルサラウンド処理部 4100と、 音量正規化処理部 4200と、加算器 4300と、反射音処理部 5400とから構成される。
[0012] 反射音処理部 5400は、 2チャンネルステレオオーディオ信号に対し、反射音を擬 似的に求める処理 (反射音生成処理)を施し、後方チャンネル用オーディオ信号とし て出力するようになって!/、る。
[0013] このように構成された、音響処理装置 5000では、反射音処理部 5400によって、前 記 2チャンネルステレオオーディオ信号に対し、反射音生成処理が行われて擬似的 な後方チャンネル用オーディオ信号として出力されると、この後方チャンネル用ォー ディォ信号は、バーチャルサラウンド処理部 4100によって前記バーチャルサラウンド 処理が行われる。そして、バーチャルサラウンド処理が行われた信号と、前記チャン ネルのステレオオーディオ信号とが音量正規ィ匕処理部 4200による音量正規ィ匕処理 を経た後、加算器 4300で加算されて出力される。
[0014] すなわち、音響処理装置 5000では、 2チャンネルステレオオーディオ信号に対し、 音像拡大処理を施して原信号に加算することで、擬似的に立体音響効果がえられる マルチチャンネル再生が実現される。
特許文献 1：特開平 6— 233394号公報
特許文献 2 :特開平 10- 174197号公報
特許文献 3：特開平 8—116597号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0015] し力しながら、近年急速に普及している DVDなどをターゲットとした音響処理装置（ または、映像信号の処理も行う映像音響処理装置）の傾向の 1つとして、ノ、ィフアイュ 一ザ一をターゲットとした高性能化や高音質ィ匕が求められているが、バーチャルサラ ゥンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号とが加算される場合に、加算時のォー バーフローを避けるため正規ィ匕処理が行われることによって、 SN比が悪ィ匕してしまう 場合がある。
[0016] また、バーチャルサラウンド処理の有無（ONZOFF)を切り替えできるように構成さ れた音響処理装置では、バーチャルサラウンド処理が ONの場合と OFFの場合との 音量感を合わせるため、バーチャルサラウンド処理が ONの場合のみならず、 OFFの 場合にも音量正規ィ匕処理によって再生音量が下げられて、システム全体として SN比 が悪くなつてしまうと ヽぅ問題を有して 、た。
[0017] また、マルチチャンネルを再生できるシステムでありながら、ユーザーの都合で、例 えば後方再生用スピーカを受聴者の前面に配置せざるを得ない場合には、後方用 スピーカの出力を OFFとして再生せざるを得ず、結果として 2チャンネル再生システ ムの場合と同様、オーバーフローを避けるための正規ィ匕処理を行う分 SN比が悪くな つてしまう。
[0018] 本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、再生システム全体として SN 比の劣化が少ないバーチャルサラウンド再生を実現することが可能な音響処理装置 を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0019] 前記の課題を解決するため、請求項 1の発明は、
受聴者の後方に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像 位置が受聴者の後方になる後方チャンネル用オーディオ信号に対し、受聴者の前方 に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像位置が受聴者 の後方になるように、所定の音像定位処理を行って、音像定位処理済みオーディオ 信号を生成する音響処理部を備え、
受聴者の前方に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像 位置が受聴者の前方になる前方チャンネル用オーディオ信号と、前記音像定位処 理済みオーディオ信号と、をそれぞれ独立して出力することを特徴とする。
[0020] また、請求項 2の発明は、
請求項 1の音響処理装置であって、
さらに、入力された前方チャンネル用オーディオ信号に対し、反射音生成処理を行 つて、前記後方チャンネル用オーディオ信号を生成する反射音生成処理部を備えた ことを特徴とする。
[0021] また、請求項 3の発明は、
請求項 1の音響処理装置であって、
さらに、入力された前方チャンネル用オーディオ信号および入力された後方チャン ネル用オーディオ信号のそれぞれの信号に反射音信号を付加して、前記前方チャン ネル用オーディオ信号および前記後方チャンネル用オーディオ信号を生成する反射 音付加処理部を備えたことを特徴とする。
[0022] これらにより、前方チャンネル用オーディオ信号と音像定位処理済みオーディオ信 号とが、それぞれ独立して出力されるので、例えば前方チャンネル用信号と音像定 位処理済みオーディオ信号とを外部のアナログ回路にて加算処理を行えば、 SN比 を悪化させずに、バーチャルサラウンド再生が可能になる。
[0023] また、請求項 4の発明は、
請求項 1の音響処理装置であって、さらに、
前記前方チャンネル用オーディオ信号および音像定位処理済みオーディオ信号 の音量レベルを所定のレベル範囲に収まるように制御する音量正規ィヒ処理部と、 前記音量正規ィヒ処理部によって音量レベルが制御された前方チャンネル用ォー ディォ信号と前記音量正規化処理部によって音量レベルが制御された音像定位処 理済みオーディオ信号とを加算した加算オーディオ信号を生成する加算器と、 出力制御情報を示す制御信号に応じて、前記前方チャンネル用オーディオ信号と 前記音像定位処理済みオーディオ信号とをそれぞれ独立して出力する出力動作、 および前記加算オーディオ信号を出力する出力動作の何れかの出力動作を選択的 に行う切り替え部とを備えことを特徴とする。
[0024] これにより、入力された制御信号に応じて、出力動作が切り替えられる。
[0025] また、請求項 5の発明は、
請求項 4の音響処理装置であって、
前記出力制御情報は、出力チャンネル構成を示す出力チャンネル構成情報を含 んだものであり、
前記切り替え部は、前記出力チャンネル構成情報に応じて、前記切り替えを行うこ とを特徴とする。
[0026] これにより、出力チャンネル構成に応じて、出力動作が切り替えられる。
[0027] また、請求項 6の発明は、
請求項 5の音響処理装置であって、
さらに、前記出力チャンネル構成情報、および入力音量レベルに応じて、出力する オーディオ信号の音量レベルを制御する音量制御部を備えたことを特徴とする。
[0028] これ〖こより、出力チャンネル構成に応じて、出力するオーディオ信号のレベルが制 御され、より最適な音量制御が可能になる。
[0029] また、請求項 7の発明は、 請求項 4の音響処理装置であって、
前記出力制御情報は、受聴者に認識される音像位置が受聴者の後方になるォー ディォ信号を出力するための後方音像用スピーカが、受聴者の前方に配置された状 態、後方に配置された状態、および配置されていない状態のうちの何れの配置状態 であるかを示す後方スピーカ配置情報を含んだものであり、
前記音響処理部は、前記後方スピーカ配置情報が示す配置状態に応じて、前記 音像定位処理済みオーディオ信号の生成の有無が制御されるように構成され、 前記切り替え部は、前記後方スピーカ配置情報に応じて、前記前方チャンネル用 オーディオ信号と前記音像定位処理済みオーディオ信号とをそれぞれ独立して出力 する出力動作、前記加算オーディオ信号を出力する出力動作、および入力されたォ 一ディォ信号をそのまま出力する出力動作のうちの何れかの出力動作を選択的に行 うように構成されて 、ることを特徴とする。
[0030] これにより、出力を行うスピーカの配置に応じて、音像定位処理の有無や出力動作 が切り替えられる。
[0031] また、請求項 8の発明は、
請求項 7の音響処理装置であって、
さらに、前記後方スピーカ配置情報、および入力音量レベルに応じて、出力するォ 一ディォ信号の音量レベルを制御する音量制御部を備えたことを特徴とする。
[0032] これにより、出力を行うスピーカの配置に応じて、出力するオーディオ信号のレベル が制御され、より最適な音量制御が可能になる。
発明の効果
[0033] 本発明によれば、再生システム全体として SN比の劣化が少な 、バーチャルサラウ ンド再生を実現することが可能になる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]図 1は、本発明の実施形態 1に係る音響処理装置の構成を示すブロック図であ る。
[図 2]図 2は、本発明の実施形態 1に係る音響処理装置の動作を示すフローチャート である。 [図 3]図 3は、本発明の実施形態 2に係る音響処理装置の構成を示すブロック図であ る。
[図 4]図 4は、本発明の実施形態 2に係る音響処理装置の動作を示すフローチャート である。
[図 5]図 5は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置の構成を示すブロック図であ る。
[図 6]図 6は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置を実装した再生システムの一 構成例を示す図である。
[図 7]図 7は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置を実装した再生システムの一 構成例を示す図である。
[図 8]図 8は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置を実装した再生システムの一 構成例を示す図である。
[図 9]図 9は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置を実装した再生システムの一 構成例を示す図である。
[図 10]図 10は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置の後方スピーカ配置情報 に対する各処理動作の有無を示す一覧表である。
[図 11]図 11は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置の動作を示すフローチヤ ートである。
[図 12]図 12は、従来の音響処理装置の構成を示すブロック図である。
[図 13]図 13は、従来の音響処理装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1000 音響処理装置
1100 バーチャルサラウンド処理部
1200 音量正規化処理部
1300 加算器
1400 出力切り替え部
1500 外言インターフェース
1700 自動音量制御部 2000 音響処理装置
2500 外咅インターフェース
2600 反射音処理部
2700 自動音量制御部
3000 音響処理装置
3100 バーチャルサラウンド処理部
3200 音量正規化処理部
3400 出力切り替え部
3500 外咅インターフェース
3600 反射音処理部
3700 自動音量制御部
4000 音響処理装置
4100 バーチャルサラウンド処理部
4200 音量正規化処理部
4300 加算器
5000 音響処理装置
5400 反射音処理部
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[0037] 《発明の実施形態 1》
図 1は、本発明の実施形態 1に係る音響処理装置 1000の構成を示すブロック図で ある。音響処理装置 1000は、同図に示すようにバーチャルサラウンド処理部 1100、 音量正規ィ匕処理部 1200、加算器 1300、出力切り替え部 1400、および外部インタ 一フェース 1500を備えて構成されている。
[0038] 音響処理装置 1000は、具体的には、例えば DSP (Digital Signal Processor) 等によって構成され、外部から入力された前方左右再生用の前方チャンネル用ォー ディォ信号および後方左右再生用の後方チャンネル用オーディオ信号の合計 4チヤ ンネルのオーディオ PCM信号に対して所定の処理を行うことによって、以下の 2種類 の出力動作を行うようになって!/、る。
[0039] 1種類目の出力動作は、前記後方チャンネル用オーディオ信号に対し、受聴者の 前方に配置されたスピーカで再生された場合に、受聴者に認識される音像位置が受 聴者の後方になる音像定位処理 (バーチャルサラウンド処理)を施したうえ、前記前 方チャンネル用オーディオ信号と加算して前方スピーカ用の 2チャンネル分の信号と して出力する動作である。出力された信号により、前方スピーカのみで擬似的なマル チチャンネル再生 (バーチャルサラウンド再生）を実現することが可能になる。
[0040] また、 2種類目の出力動作は、前記前方チャンネル用オーディオ信号、および前記 バーチャルサラウンド処理が行われた信号 (バーチャルサラウンド信号)の合計 4チヤ ンネル分の信号を出力する動作である。例えば出力された前方チャンネル用信号と 前記バーチャルサラウンド信号とを外部のアナログ回路にて加算処理して前方スピ 一力から出力したり、ユーザーの都合で後方スピーカを受聴者の前面に配置したよう な場合にバーチャルサラウンド信号を前面に配置した後方スピーカから出力したりす れば、やはりバーチャルサラウンド再生を実現することが可能になる。
[0041] 何れの出力動作を行うかは、音響処理装置 1000の外部力も入力される出力制御 情報 (後述）に基づ 、て制御されるようになって!/、る。
[0042] この出力制御情報は、本実施形態では、外部へ出力されるオーディオ PCM信号 のチャンネル構成が 2チャンネル分の信号である 2チャンネル出力設定である力、 4 チャンネル分である 4チャンネル出力設定であるかを示す出力チャンネル構成情報 である。
[0043] バーチャルサラウンド処理部 1100は、前記後方チャンネル用オーディオ信号に前 記バーチャルサラウンド処理を施し、前記バーチャルサラウンド信号を出力するように なっている。
[0044] 音量正規ィ匕処理部 1200は、前記出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設 定の場合には、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャルサラウンド信号 の音量を 6dB下げる音量正規ィ匕処理を行って出力し、 4チャンネル出力設定の場合 には、前方チャンネル用オーディオ信号、および前記バーチャルサラウンド信号のス ルー出力を行うようになっている。 2チャンネル出力設定の場合に音量正規ィ匕処理を 行うのは、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号との加算の 際にオーバーフローが発生するのを防ぐためである。
[0045] 加算器 1300は、音量正規化処理部 1200によって音量正規化処理が施された前 方チャンネル用オーディオ信号と出力切り替え部 1400が出力した前記バーチャル サラウンド信号とを加算して出力するようになって!/、る。
[0046] 出力切り替え部 1400は、前記出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定の 場合には、音量正規ィ匕処理部 1200が出力したバーチャルサラウンド信号を加算器 1300に出力し、 4チャンネル出力設定の場合には、音響処理装置 1000の外部に後 方スピーカ用出力を行うようになって ヽる。
[0047] 外部インターフェース 1500は、外部から入力された前記出力制御情報を音量正規 化処理部 1200と出力切り替え部 1400とに出力するようになっている。
[0048] 上記のように構成された音響処理装置 1000は、図 2のフローチャートに示す各ステ ップの処理が行われることによって、前記出力制御情報に応じて、 4チャンネル出力 、および 2チャンネル出力のうちの何れかの出力が行われる。各ステップでは、以下 の処理が行われる。
[0049] [S101] 前方チャンネル用オーディオ信号、および後方チャンネル用オーディオ 信号の合計 4チャンネルのオーディオ PCM信号をバーチャルサラウンド処理部 110 0に入力する。
[0050] [S102] バーチャルサラウンド処理部 1100は、前記後方チャンネル用オーディオ 信号に対し、前記バーチャルサラウンド処理を行い、バーチャルサラウンド信号として 音量正規ィ匕処理部 1200に出力する。
[0051] [S103] 音量正規ィ匕処理部 1200は、オーディオ信号の音量正規化の要否を決 定するため、外部インターフェース 1500が出力した出力チャンネル構成情報が 2チ ヤンネル出力設定力、または 4チャンネル出力設定かを判断し、 2チャンネル出力設 定の場合には、 S 104の処理に移行し、また、 4チャンネル出力設定の場合には、前 方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャルサラウンド信号のスルー出力を行 い、 S 105の処理に移行する。
[0052] [S104] 音量正規ィ匕処理部 1200は、前方チャンネル用オーディオ信号、および バーチャルサラウンド信号の音量正規ィ匕処理を行う。具体的には、両信号の音量を 6 dB下げて出力する。
[0053] これにより、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号との加算 の際にオーバーフローが発生するのが防止される。
[0054] [S105] 出力切り替え部 1400は、バーチャルサラウンド信号の出力先を決定する ために、出力チャンネル構成情報が、 2チャンネル出力設定力、または 4チャンネル 出力設定かを判断し、 2チャンネル出力設定の場合には、バーチャルサラウンド信号 を加算器 1300に出力して S106の処理に移行し、 4チャンネル出力設定の場合には 、 S 107の処理に移行する。
[0055] [S106] カロ算器 1300は、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャル サラウンド信号の加算を行い、 S 107の処理に移行する。
[0056] [S107] 加算器 1300の出力を前方スピーカ用として出力し、出力切り替え部 140 0の出力を後方スピーカ用として出力する。
[0057] 上記の ST101— S107の処理が行われることによって、前記出力制御情報に応じ て、 4チャンネル出力、および 2チャンネル出力のうちの何れかの出力が行われる。
[0058] 例えば出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定の場合（出力チャンネル 構成が 2チャンネル出力）には、バーチャルサラウンド処理部 1100が前記後方チヤ ンネル用オーディオ信号に対し、前記バーチャルサラウンド処理を行うことによって、 バーチャルサラウンド信号が生成される。このバーチャルサラウンド信号は、音量正 規ィ匕処理部 1200で音量が 6dB下げられた後、出力切り替え部 1400を介して加算 器 1300に出力され、加算器 1300で前記前方チャンネル用オーディオ信号と加算さ れて、前方スピーカ用出力として出力される。加算処理が行われる場合、音量正規 化処理部 1200において、各々のオーディオ信号に正規ィ匕処理が施されているので 、加算処理によるオーバーフローは発生しない。
[0059] また、出力チャンネル構成情報が 4チャンネル出力設定の場合（出力チャンネル構 成が 4チャンネル出力）には、 2チャンネル出力設定の場合と同様にして前記パーチ ャルサラウンド信号が生成された後、音量正規ィ匕処理部 1200による音量正規ィ匕処 理、および加算器 1300での加算処理は行われずに、前方チャンネル用オーディオ 信号は、前方スピーカ用出力として出力され、バーチャルサラウンド信号は、後方ス ピー力用出力として出力される。ここでは、音量正規化処理部 1200において各々の オーディオ信号に正規ィ匕処理が施されていないが、加算処理が行われないため、当 然ながらオーバーフローは発生しない。
[0060] 上記のように、本実施形態によれば、出力切り替え部 1400を備えたことで、パーチ ャルサラウンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号とを加算せず独立して出力す ることが可能になるので、例えば前方チャンネル用信号とバーチャルサラウンド信号 とを外部のアナログ回路にて加算処理を行えば、再生システム全体として SN比を悪 化させずに、 2チャンネルのスピーカシステムでバーチャルサラウンド再生が可能に なる。
[0061] し力も、前記出力チャンネル構成情報が入力されることによって、外部の出力チヤ ンネル構成に応じて、自動的に音量正規ィ匕処理の有無、および前記バーチャルサラ ゥンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号との加算処理の有無が切り替えられる ので、本装置が実装される再生システムの形態に応じた最適音量設定が行われ、再 生システム全体として自動的に SN比を最適な状態にすることができるようになる。
[0062] 《発明の実施形態 2》
入力されるオーディオ信号は、前方再生用左右 2チャンネル (ステレオ)のオーディ ォ PCM信号であるが、実施形態 1の装置と同様に、前記 2チャンネル出力設定、お よび 4チャンネル出力設定の 2種類の出力設定を行うことができる装置の例を説明す る。
[0063] 図 3は、本発明の実施形態 2に係る音響処理装置 2000の構成を示すブロック図で ある。なお、以下の実施形態において前記実施形態 1等と同様の機能を有する構成 要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
[0064] 同図に示すように、音響処理装置 2000は、実施形態 1の装置の外部インターフ ース 1500に代えて外部インターフェース 2500を備え、さらに反射音処理部 2600と 自動音量制御部 2700とを追加して構成され、前記出力制御情報に基づいて、前記 2チャンネル出力設定、および 4チャンネル出力設定の 、ずれカゝが選択されるように なっている。本装置も具体的には、例えば DSP等によって構成される。 [0065] 外部インターフェース 2500は、音量正規化処理部 1200、出力切り替え部 1400、 および自動音量制御部 2700に前記出力チャンネル構成情報を出力するようになつ ている。
[0066] 反射音処理部 2600は、外部より入力されたステレオのオーディオ PCM信号 (前方 チャンネル用オーディオ信号）に対して反射音を擬似的に求めて付加する処理 (反 射音生成処理)を施すことによって、擬似的に後方チャンネル用信号を生成するよう になっている。
[0067] 自動音量制御部 2700は、前記出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定 の場合にのみ、入力された信号の音量レベルに応じて、音量制御を行うようになって いる。例えば、入力された信号の音量レベルが過大レベルの場合には、自動的に音 量レベルの平滑処理や圧縮処理を行う。複数のオーディオ信号が加算される場合に は、オーバーフローが発生しやすくなる力 自動音量制御部 2700で自動音量制御 が行われることによって、オーバーフロー状態を緩和することが可能となる。
[0068] なお、実施形態 1の装置では音量正規化処理部 1200は、入力された信号のレべ ルを 6dB下げる例を説明した力 本実施形態では、入力された信号のレベルを 3dB 下げるようになつている。本実施形態で音量正規ィ匕処理部 1200における信号の減 衰量を 3dBとしたのは、本装置が自動音量制御部 2700を備えているため、ある程度 のオーバーフローは回避することが可能であるためである。
[0069] 上記のように構成された音響処理装置 2000は、図 4のフローチャートに示す各ステ ップの処理が行われることによって、前記出力制御情報に応じて、 4チャンネル出力 、および 2チャンネル出力のうちの何れかの出力が行われる。各ステップで行われる 処理は、以下の通りである。
[0070] [S201] オーディオ PCM信号をバーチャルサラウンド処理部 1100、および反射 音処理部 2600に入力する。
[0071] [S202] 反射音処理部 2600は、前方チャンネル用オーディオ信号に対し、前記 反射音処理を行うことによって、擬似的に後方チャンネル用オーディオ信号を生成す る。
[0072] [S203] バーチャルサラウンド処理部 1100は、擬似的に生成された後方チャンネ ル用オーディオ信号に対し、前記バーチャルサラウンド処理を行い、バーチャルサラ ゥンド信号として音量正規化処理部 1200に出力する。
[0073] [S204] 音量正規化処理部 1200は、オーディオ信号の音量正規化の要否を決 定するため、外部インターフェース 2500が出力した出力チャンネル構成情報が 2チ ヤンネル出力設定力、または 4チャンネル出力設定かを判断し、 2チャンネル出力設 定の場合には、 S205の処理に移行し、また、 4チャンネル出力設定の場合には、前 方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャルサラウンド信号のスルー出力を行 い、 S206の処理に移行する。
[0074] [S205] 音量正規化処理部 1200は、前方チャンネル用オーディオ信号、および バーチャルサラウンド信号の音量正規ィ匕処理を行う。具体的には、両信号の音量を 3 dB下げて出力する。
[0075] これにより、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号との加算 の際にオーバーフローが発生するのが防止される。
[0076] [S206] 出力切り替え部 1400は、バーチャルサラウンド信号の出力先を決定する ために、出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定力、または 4チャンネル出 力設定かを判断し、 2チャンネル出力設定の場合には、バーチャルサラウンド信号を 加算器 1300に出力して S106の処理に移行し、 4チャンネル出力設定 S107の処理 に移行する。
[0077] [S207] カロ算器 1300は、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャル サラウンド信号の加算を行い、 S 107の処理に移行する。
[0078] [S208] 自動音量制御処理の要否を決定するため、自動音量制御部 2700は、 前記出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定か、または 4チャンネル出力 設定かを判断し、 2チャンネル出力設定の場合には、音量を調整するために S209の 処理に移行し、また、 4チャンネル出力設定の場合 (すなわち、音量調整が不要の場 合）には、 S210の処理に移行する。
[0079] [S209] 自動音量制御部 2700は、音量レベルの平滑処理や圧縮処理を行うこと によって、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号の音量調整 を行う。 [0080] [S210] 自動音量制御部 2700の出力を前方スピーカ用、および後方スピーカ用 として出力する。
[0081] 上記の ST201— S210の処理が行われることによって、前記出力制御情報に応じ て、 4チャンネル出力、および 2チャンネル出力のうちの何れかの出力が行われる。
[0082] 例えば前記出力チャンネル構成情報が 2チャンネル出力設定の場合には、反射音 処理部 2600で反射音処理が行われて、擬似的に後方チャンネル用オーディオ信号 を生成される。この後方チャンネル用オーディオ信号に対し、バーチャルサラウンド 処理部 1100が前記バーチャルサラウンド処理を行うことによって、バーチャルサラウ ンド信号が生成される。このバーチャルサラウンド信号は、音量正規化処理部 1200 で音量が 3dB下げられた後、出力切り替え部 1400を介して加算器 1300に出力され 、加算器 1300で前記前方チャンネル用オーディオ信号と加算されて、前方スピーカ 用出力として出力される。加算処理が行われる場合、音量正規化処理部 1200にお V、て、後方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号とは正規ィ匕処理 が施されているので、加算処理によるオーバーフローは発生しない。自動音量制御 部 2700は、加算器 1300の出力する信号の音量が過大レベルの場合には、自動的 に音量レベルの平滑処理や圧縮処理を行うことでオーバーフロー状態を緩和する。 そして、自動音量制御部 1700によって音量制御処理が実施された信号は、前方ス ピー力出力側へ出力される。
[0083] また、前記出力チャンネル構成情報が 4チャンネル出力設定の場合には、 2チャン ネル出力設定の場合と同様にして前記バーチャルサラウンド信号が生成された後、 音量正規ィ匕処理部 1200での音量正規ィ匕処理、加算器 1300での加算処理、および 自動音量制御部 2700での音量制御は行われずに、前方チャンネル用オーディオ信 号は前方スピーカ用出力として出力され、バーチャルサラウンド信号は後方スピーカ 用出力として出力される。ここでは、音量正規化処理部 1200、および自動音量制御 部 2700にお 、て各々のオーディオ信号に音量正規化処理や自動音量制御処理が 施されていないが、加算処理が行われないため、当然ながらオーバーフローは発生 しない。
[0084] 上記のように、本実施形態によれば、前方チャンネル用オーディオ信号から擬似的 に後方チャンネル用信号を生成するので、入力される信号が前方チャンネル用ォー ディォ信号のみであっても、実施形態 1の装置と同様に、再生システム全体として SN 比を最適な状態に維持しつつ、本装置が実装される再生システムの出力チャンネル 構成に応じたオーディオ信号を出力できる。
[0085] し力も、前記出力チャンネル構成情報に応じて、音量レベルの調整を行う自動音量 制御部を備えているので、出力チャンネル構成に応じて音量制御処理を切り替える ことが可能になり、より最適な音量制御処理が実現できる。
[0086] 《発明の実施形態 3》
図 5は、本発明の実施形態 3に係る音響処理装置 3000の構成を示すブロック図で ある。音響処理装置 3000は、加算器 1300、自動音量制御部 2700、バーチャルサ ラウンド処理部 3100、音量正規化処理部 3200、出力切り替え部 3400、外部インタ 一フェース 3500、反射音処理部 3600、および自動音量制御部 3700を備えて構成 され、後方スピーカの配置に応じたオーディオ PCM信号が出力されるようになってい る。
[0087] 本実施形態では、出力制御情報は、音響処理装置 3000を実装した再生システム における後方スピーカの配置を表す情報 (後方スピーカ配置情報)である。後方スピ 一力配置情報は、後方スピーカが受聴者の後方に配置される「後方配置」、前方に 配置される「前方配置」、および後方スピーカが配置されな！、「なし」の 、ずれかを示 す情報である。
[0088] 「後方配置」とは、図 6に示すように、後方スピーカを通常のマルチチャンネルシステ ム通り再生システムの受聴者の後方に配置される場合である。
[0089] また、「前方配置」とは、図 7に示すように、後方スピーカを前方に配置する場合、ま たは図 8に示すように、音響処理装置 3000の外部のアナログ回路上で後方スピーカ 出力と前方スピーカ出力を加算する場合である。
[0090] また、「なし」とは、図 9に示すように、音響処理装置 3000内部でバーチャルサラウ ンド信号と前方チャンネル用オーディオ信号とを加算して、前方スピーカ用の出力を 行う場合を示す。
[0091] バーチャルサラウンド処理部 3100は、外部インターフェース 3500から前記後方ス ピー力配置情報が入力され、前記後方スピーカ配置情報が「前方配置」、および「な し」のうちのいずれかの場合には、前記後方チャンネル用オーディオ信号に前記バ 一チャルサラウンド処理を施してバーチャルサラウンド信号を出力し、「後方配置」の 場合は、バーチャルサラウンド処理を行わずにスルー出力を行うようになっている。
[0092] 外部インターフェース 3500は、バーチャルサラウンド処理部 3100、音量正規化処 理部 1200、出力切り替え部 1400、および自動音量制御部 2700に前記後方スピー 力配置情報を出力するようになって 、る。
[0093] 音量正規ィ匕処理部 3200は、外部インターフェース 3500が出力した後方スピーカ 配置情報が「なし」の場合に、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャル サラウンド処理部 3100が生成するバーチャルサラウンド信号のレベルを 3dB下げる ようになつている。本実施形態で音量正規ィ匕処理部 3200における信号の減衰量を 実施形態 1の装置のように 6dBではなく 3dBとしたのは、本装置が自動音量制御部 2 700を備えているため、ある程度のオーバーフローは回避することが可能であるため である。
[0094] 出力切り替え部 3400は、外部インターフェース 3500が出力した後方スピーカ配置 情報が、「なし」の場合にのみバーチャルサラウンド信号を加算器 1300に出力し、「 前方配置」、および「後方配置」の場合は、バーチャルサラウンド信号を後方スピーカ 用出力側に出力するようになっている。
[0095] 反射音処理部 3600は、外部から前方左右再生用の前方チャンネル用オーディオ 信号、および後方左右再生用の後方チャンネル用オーディオ信号の合計 4チャンネ ルのオーディオ PCM信号が入力され、前方チャンネル用オーディオ信号、および後 方チャンネル用オーディオ信号に対して前記反射音生成処理を施すようになって!/ヽ る。本実施形態では、全チャンネルのオーディオ信号に対して、反射音を付加するこ とが可能になる。また、例えば後方チャンネル用オーディオ信号が入力されない場合 にも、前方チャンネル用オーディオ信号に対して前記反射音生成処理を施すことに よって、擬似的に後方チャンネル用信号を生成することが可能になる。
[0096] また、反射音処理部 3600では、入力時に既に存在しているチャンネルに反射音を 付加する場合には、予めの音量正規ィ匕処理を行うようになって!/、る。 [0097] 自動音量制御部 3700は、後方スピーカ配置情報に応じて、入力された信号の音 量レベル制御（例えば平滑処理や圧縮処理)を行うようになって!/ヽる。具体的には、 外部インターフェース 3500が出力した後方スピーカ配置情報力 「なし」の場合にの み、入力された信号の音量レベルに応じて音量制御を行い、後方スピーカ配置情報 力 S「前方配置」および「後方配置」の場合には、スルー出力を行うようになっている。こ れにより、例えば、入力された信号の音量レベルが過大レベルの場合に、音量レべ ルの平滑処理や圧縮処理を行うことによって、オーバーフロー状態を緩和することが 可能となる。
[0098] 図 10は、各後方スピーカ配置情報ごとのバーチャルサラウンド処理部 3100、音量 正規化処理部 3200、出力切り替え部 3400、および自動音量制御部 3700の動作を まとめたものである。
[0099] 上記のように構成された音響処理装置 3000は、図 11のフローチャートに示す各ス テツプの処理が行われることによって、後方スピーカが受聴者の後方に配置される場 合、前方に配置される場合、および後方スピーカが配置されない場合のそれぞれの 場合に応じた出力動作が行われる。各ステップで行われる処理は、以下の通りである
[0100] [S301] オーディオ PCM信号を反射音処理部 3600に入力する。
[0101] [S302] 反射音処理部 3600は、前方チャンネル用オーディオ信号、および後方 チャンネル用オーディオ信号に対し、前記反射音処理を行うことによって、反射音を 付加する。
[0102] [S303] バーチャルサラウンド処理部 3100は、外部インターフェース 3500が出 力した後方スピーカ配置情報を解析し、後方スピーカ配置情報が「前方配置」、また は「なし」の場合には、前記バーチャルサラウンド処理を行うため S304の処理に移行 し、後方スピーカ配置情報が「後方配置」の場合には、後方チャンネル用オーディオ 信号のスルー出力を行い、 S305の処理に移行する。
[0103] [S304] バーチャルサラウンド処理部 3100は、反射音処理部 3600が出力した後 方チャンネル用オーディオ信号に対し、前記バーチャルサラウンド処理を行って、バ 一チャルサラウンド信号を音量正規ィ匕処理部 3200に出力する。 [0104] [S305] 音量正規ィ匕処理部 3200は、外部インターフェース 3500が出力した後 方スピーカ配置情報を解析し、後方スピーカ配置情報が「なし」の場合には、音量正 規ィ匕を行うため S306の処理に移行し、「前方配置」、または後方配置」の場合には、 前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャルサラウンド信号のスルー出力を 行い、 S307の処理に移行する。
[0105] [S306] 反射音処理部 3600は、前方チャンネル用オーディオ信号、および後方 チャンネル用オーディオ信号に対し、音量正規化処理を行う。具体的には、両信号 の音量を 3dB下げて出力する。
[0106] これにより、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号との加算 の際にオーバーフローが発生するのが防止される。
[0107] [S307] 出力切り替え部 3400は、バーチャルサラウンド信号の出力先を決定する ために、後方スピーカ配置情報を解析し、後方スピーカ配置情報が「なし」の場合に は、バーチャルサラウンド信号を加算器 1300に出力して S308の処理に移行し、「前 方配置」、または「後方配置」の場合には、後方チャンネル用オーディオ信号のスル 一出力を行い、 S309の処理に移行する。
[0108] [S308] カロ算器 1300は、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチャル サラウンド信号の加算を行 、、 S309の処理に移行する。
[0109] [S309] 自動音量制御処理の要否を決定するため、自動音量制御部 3700は、 後方スピーカ配置情報を解析し、後方スピーカ配置情報が「なし」の場合には、音量 を調整するために S310の処理に移行し、また、「前方配置」、または「後方配置」の 場合 (すなわち、音量調整が不要の場合）には、 S311の処理に移行する。
[0110] [S310] 自動音量制御部 3700は、音量レベルの平滑処理や圧縮処理を行うこと によって、前方チャンネル用オーディオ信号とバーチャルサラウンド信号の音量調整 を行う。
[0111] [S311] 自動音量制御部 3700の出力を前方スピーカ用、および後方スピーカ用 として出力する。
[0112] 上記の S301— S311の処理が行われることによって、後方スピーカが受聴者の後 方に配置される場合、前方に配置される場合、および後方スピーカが配置されない 場合のそれぞれの場合に応じた出力動作が行われる。
[0113] 例えば図 6に示すように後方スピーカが配置されて再生システムが構成されている 場合に、後方スピーカ配置情報として「後方配置」が入力されると、反射音処理部 36 00は、入力された 4チャンネルのオーディオ PCM信号に対し、音量正規化処理を行 うとともに、反射音を付加する。バーチャルサラウンド処理部 3100は、反射音処理部 3600が出力した後方チャンネル用オーディオ信号に対し、バーチャルサラウンド処 理を実行せずスルー出力を行う。
[0114] 音量正規ィ匕処理部 3200は、反射音処理部 3600が出力した前方チャンネル用ォ 一ディォ信号、およびバーチャルサラウンド処理部 3100が出力した後方チャンネル 用オーディオ信号に対し、音量正規ィ匕処理を実行せずスルー出力を行う。
[0115] 出力切り替え部 3400は、音量正規ィ匕処理部 3200から入力された後方チャンネル 用オーディオ信号を自動音量制御部 3700に出力するので、加算器 1300での加算 は行われず、前方チャンネル用オーディオ信号は、独立して自動音量制御部 3700 に入力される。そして、自動音量制御部 3700においてもスルー出力が行われ、前方 チャンネル用オーディオ信号、および後方チャンネル用オーディオ信号は、前方スピ 一力用、および後方スピーカ用としてそれぞれ出力される。
[0116] 上記のように、後方スピーカ配置情報として「後方配置」が入力されると、入力され た 4チャンネルのオーディオ PCM信号は、音量正規化処理部 3200の音量正規ィ匕 処理、および自動音量制御部 3700の自動音量制御処理が施されることなく外部へ 出力されるので、例えば図 6のように構成されている再生システムでは、 SN比を悪化 させることなくサラウンド再生を実現することが可能になる。
[0117] また、例えば図 7、または図 8に示すようにスピーカが配置されて再生システムが構 成されている場合に、後方スピーカ配置情報として「前方配置」が入力されると、バー チャルサラウンド処理部 3100が「後方配置」の場合とは異なる動作を行う。すなわち 、バーチャルサラウンド処理部 3100は、反射音処理部 3600が出力した後方チャン ネル用オーディオ信号に対して前記バーチャルサラウンド処理を実行し、バーチャル サラウンド信号を生成する。
[0118] 上記のように、音量正規化処理部 3200の音量正規化処理、および自動音量制御 部 3700の自動音量制御処理が施されないで前方チャンネル用オーディオ信号、お よびバーチャルサラウンド信号が外部へ出力されるので、例えば図 7のように構成さ れた再生システムでは、前方スピーカからは、前方チャンネル用オーディオ信号が出 力され、受聴者の前方に配置された後方スピーカからは、バーチャルサラウンド信号 が出力されるので、 SN比を悪ィ匕させることなくバーチャルサラウンド再生を実現する ことが可能になる。また、例えば図 8のように構成された再生システムでは、前方スピ 一力用出力と前方スピーカ用出力とを外部のアナログ回路にて加算処理を行えば、 やはりバーチャルサラウンド再生を実現することが可能になる。
[0119] また、例えば図 9で示されるようにスピーカが配置されて再生システムが構成されて いる場合に、後方スピーカ配置情報として「なし」が入力されると、反射音処理部 360 0は、入力された 4チャンネルのオーディオ PCM信号に対し、音量正規化処理を行う とともに、反射音を付加する。バーチャルサラウンド処理部 3100では、反射音処理部 3600で生成された後方チャンネル用オーディオ信号に対し、バーチャルサラウンド 処理を実行してバーチャルサラウンド信号を生成する。
[0120] 音量正規ィ匕処理部 3200は、前方チャンネル用オーディオ信号、およびバーチヤ ルサラウンド信号に対し音量正規化処理を行う。具体的には、各々の入力信号の音 量を 3dB下げる処理を行う。
[0121] 出力切り替え部 3400は、音量正規ィ匕処理部 3200から入力されたバーチャルサラ ゥンド信号を加算器 1300に出力するので、加算器 1300では、前方チャンネル用ォ 一ディォ信号とバーチャルサラウンド信号との加算が行われ、自動音量制御部 3700 に入力される。そして、自動音量制御部 3700は、加算器 1300の出力に対し、信号 の音量レベルに応じた音量制御処理を行い、前方スピーカ用に出力する。自動音量 制御部 3700における音量制御は、実施形態 2の装置と同様、例えば入力信号の音 量レベルが過大レベルの場合には、自動的に音量レベルの平滑処理や圧縮処理を 行うことでオーバーフロー状態を緩和する働きがある。
[0122] このように、音量正規化処理部 3200の音量正規化処理が行われた後に加算処理 が行われ、さらに自動音量制御部 3700で自動音量制御処理が施された後に外部 へ出力されるので、加算処理や外部出力の際のオーバーフローは発生せず、例え ば図 9のように構成された再生システムでバーチャルサラウンド再生を実現することが 可會 になる。
[0123] 上記のように、本実施形態によれば、出力切り替え部 3400を備えたことで、パーチ ャルサラウンド処理の有無（ONZOFF)〖こ係わらずバーチャルサラウンド信号と前方 再生用の 2チャンネル信号とを加算せず独立に出力することが可能になるので、ノ 一チャルサラウンド処理が ONの場合と OFFの場合との音量感を合わせるために、 O FFの場合に再生音量を下げる必要がなくなり、再生システム全体として SN比を維持 することが可能となる。
[0124] また、前記後方スピーカ配置情報が入力されることによって、外部の出力チャンネ ル構成に応じて、自動的に音量正規化処理部での音量正規化処理の有無、自動音 量制御部での音量レベルの調整の有無、および前記バーチャルサラウンド信号と前 方チャンネル用オーディオ信号との加算処理の有無が切り替えられるので、本装置 が実装される再生システムの形態に応じた最適音量設定が行われ、システム全体と して自動的に SN比を最適な状態にすることができるようになる。
[0125] し力も、本実施形態では、前記出力チャンネル構成情報が入力されることによって 、後方再生用スピーカの配置や出力方法に応じて、バーチャルサラウンド処理の有 無の制御を行うことができる。
[0126] なお、実施形態 3の装置では、前記後方スピーカ配置情報は、例えば本実施形態 の音響処理装置を搭載した再生システムを構築する場合に、音響処理装置とのイン ターフェースとして後方のスピーカに位置情報の受け渡し機能を追加し、バーチャル サラウンド処理の有無、出力チャンネル構成、音量レベル制御等の処理を自動的に 行わせるようにしてもよい。これにより、最適な状態での再生を自動的に実現すること が可能になる。
[0127] また、実施形態 1、および実施形態 3の装置では、説明を容易とするため、外部から 入力される信号が前方 2チャンネルと後方 2チャンネルとの合計 4チャンネルのォー ディォ PCM信号である場合の例を説明したが、前方中央再生用（センター)チャンネ ルゃサブウーハーなどのチャンネルを含む場合や、後方再生用チャンネルがモノラ ルの場合に適用してもよい。 [0128] また、実施形態 3の装置における、自動音量制御部の出力チャンネル構成情報に 基づいた処理は、音量制御の有無 (ONZOFF)が切り替えられる例を説明したが、 反射音処理部や音量正規化処理部の設定に応じて音量制御処理の効果を可変に することも可會である。
[0129] また、実施形態 3の装置でも、外部力 入力されるオーディオ信号が前方再生用左 右 2チャンネル (ステレオ）のオーディオ PCM信号の場合に、反射音処理部 3600で 擬似的に後方チャンネル用オーディオ信号を生成し、これに対して前記バーチャル サラウンド処理を行うようにしてもょ 、。
産業上の利用可能性
[0130] 本発明に力かる音響処理装置は、再生システム全体として SN比の劣化が少な ヽ バーチャルサラウンド再生を実現することが可能になるという効果を有し、受聴者の 前方に配置された前方スピーカのみで擬似的にマルチチャンネル再生を実現する 音響処理装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 受聴者の後方に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像 位置が受聴者の後方になる後方チャンネル用オーディオ信号に対し、受聴者の前方 に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像位置が受聴者 の後方になるように、所定の音像定位処理を行って、音像定位処理済みオーディオ 信号を生成する音響処理部を備え、
受聴者の前方に配置されたスピーカで再生された場合に受聴者に認識される音像 位置が受聴者の前方になる前方チャンネル用オーディオ信号と、前記音像定位処 理済みオーディオ信号と、をそれぞれ独立して出力することを特徴とする音響処理装 置。
[2] 請求項 1の音響処理装置であって、
さらに、入力された前方チャンネル用オーディオ信号に対し、反射音生成処理を行 つて、前記後方チャンネル用オーディオ信号を生成する反射音生成処理部を備えた ことを特徴とする音響処理装置。
[3] 請求項 1の音響処理装置であって、
さらに、入力された前方チャンネル用オーディオ信号および入力された後方チャン ネル用オーディオ信号のそれぞれの信号に反射音信号を付加して、前記前方チャン ネル用オーディオ信号および前記後方チャンネル用オーディオ信号を生成する反射 音付加処理部を備えたことを特徴とする音響処理装置。
[4] 請求項 1の音響処理装置であって、さらに、
前記前方チャンネル用オーディオ信号および音像定位処理済みオーディオ信号 の音量レベルを所定のレベル範囲に収まるように制御する音量正規ィヒ処理部と、 前記音量正規ィヒ処理部によって音量レベルが制御された前方チャンネル用ォー ディォ信号と前記音量正規化処理部によって音量レベルが制御された音像定位処 理済みオーディオ信号とを加算した加算オーディオ信号を生成する加算器と、 出力制御情報を示す制御信号に応じて、前記前方チャンネル用オーディオ信号と 前記音像定位処理済みオーディオ信号とをそれぞれ独立して出力する出力動作、 および前記加算オーディオ信号を出力する出力動作の何れかの出力動作を選択的 に行う切り替え部とを備えことを特徴とする音響処理装置。
[5] 請求項 4の音響処理装置であって、
前記出力制御情報は、出力チャンネル構成を示す出力チャンネル構成情報を含 んだものであり、
前記切り替え部は、前記出力チャンネル構成情報に応じて、前記切り替えを行うこ とを特徴とする音響処理装置。
[6] 請求項 5の音響処理装置であって、
さらに、前記出力チャンネル構成情報、および入力音量レベルに応じて、出力する オーディオ信号の音量レベルを制御する音量制御部を備えたことを特徴とする音響 処理装置。
[7] 請求項 4の音響処理装置であって、
前記出力制御情報は、受聴者に認識される音像位置が受聴者の後方になるォー ディォ信号を出力するための後方音像用スピーカが、受聴者の前方に配置された状 態、後方に配置された状態、および配置されていない状態のうちの何れの配置状態 であるかを示す後方スピーカ配置情報を含んだものであり、
前記音響処理部は、前記後方スピーカ配置情報が示す配置状態に応じて、前記 音像定位処理済みオーディオ信号の生成の有無が制御されるように構成され、 前記切り替え部は、前記後方スピーカ配置情報に応じて、前記前方チャンネル用 オーディオ信号と前記音像定位処理済みオーディオ信号とをそれぞれ独立して出力 する出力動作、前記加算オーディオ信号を出力する出力動作、および入力されたォ 一ディォ信号をそのまま出力する出力動作のうちの何れかの出力動作を選択的に行 うように構成されていることを特徴とする音響処理装置。
[8] 請求項 7の音響処理装置であって、
さらに、前記後方スピーカ配置情報、および入力音量レベルに応じて、出力するォ 一ディォ信号の音量レベルを制御する音量制御部を備えたことを特徴とする音響処 理装置。
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