WO2007007469A1

WO2007007469A1 - 音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: WO2007007469A1
Application number: PCT/JP2006/309857
Authority: WO
Inventors: Hajime Yoshino; Shintaro Hosoi
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-01-18

Abstract

　チャンネル入力端子７１０Ｃ，７１０ＦＬ，７１０ＦＲ、７１０ＳＬ，７１０ＳＲ，７１０ＳＢＬ，７１０ＳＢＲにそれぞれ入力するストリーム音声信号を、加算手段７３０で加算した加算信号を低域通過フィルタ７４０に通過させて出力させ、チャンネル入力端子７１０Ｃ，７１０ＦＬ，７１０ＦＲ、７１０ＳＬ，７１０ＳＲ，７１０ＳＢＬ，７１０ＳＢＲにそれぞれ入力するストリーム音声信号を、加算信号が低域通過フィルタ７４０の通過により生じる遅延分で遅延処理手段７７０により遅延処理して出力する。低音効果音としてストリーム音声信号から低域通過フィルタ７４０で低域成分を抽出する際に他のストリーム音声信号との群遅延特性が平坦化する状態を損なうことなく構成を簡略化できる。

Description

音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体

技術分野

[0001] 本発明は、音声信号を複数のスピーカから出力可能に処理する音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体に関する。

背景技術

[0002] 従来、複数のスピーカを用いて多チャンネル音声を再生する再生システムが知られている。この再生システムは、例えば画像データをモニタで表示させ、視聴者の周りに複数のスピーカを配置して、視聴者の周囲力も音声データを再生させる。これら再生システムで再生する音声データは、例えば DVD (Digital Versatile Disc)などのパッケージメディアに記録されて!、たり、インターネットなどのネットワークを介して配信されている。この音声データは、例えば楽器の音や、いわゆるシンセサイザと称される電子楽器の音を、音声データ処理装置にて適宜処理してパッケージメディアに記録されたり、ネットワーク配信されたりしている。そして、従来の音声データ処理装置として、例えば 5. lch (チャンネル)などのように、視聴者の周りに配置する各スピーカをそれぞれ所定の音声出力させる処理をする各種構成が知られている（例えば、特許文献 1または特許文献 2参照)。

[0003] 特許文献 1に記載のものは、メインチャンネルの音声信号力所定の高域成分を高域通過フィルタにより抽出し、この抽出した高域成分を適宜遅延処理してスピーカでそれぞれ再生させる。さらに、メインチャンネルの音声信号カゝら所定の低域成分を、高域通過フィルタの次数より大きく設定した低域通過フィルタにより抽出し、この抽出した成分と低域専用チャンネルの音声信号とを加算し、この加算した加算信号をスピ一力で再生させ、低域側の信号と高域側の信号とを電気的に合成したときに得られる信号の周波数特性を平坦とするとともに、群遅延特性を平坦としている。

[0004] し力しながら、この特許文献 1に記載の構成では、複数のメインチャンネルの音声信号カゝらそれぞれ低域通過フィルタを通過させて低域成分をそれぞれ抽出した後に加算しているため、複数の低域通過フィルタを設ける必要があり、構成の簡略化や構成の設計 ·製造の効率の向上が望まれて、る。

[0005] 特許文献 2に記載のものは、聴取者の入力操作に基づく低音効果音の出力要求を認識したコントローラにより、フィルタ選択手段および低音処理切替手段を切り替え、所定の低域通過フィルタを設定する。そして、入力端子カゝらそれぞれ入力する音声データをそれぞれ出力レベルの調整およびエフェクト処理後、所定の低域通過フィルタを通過させて出力調整後に、低音効果音用のスピーカに対応する出力端子から出力させる。他のスピーカから出力させる音声データは、それぞれ出力調整後、低域通過フィルタのカットオフ周波数の 2次関数で近似した演算式でコントローラで演算した遅延時間で遅延処理し、各スピーカに対応した出力端子力出力させ、低音効果音を適切に出力させている。

[0006] し力しながら、この特許文献 2に記載の構成では、対応する音声データを各音声データ処理部で低域通過フィルタにそれぞれ通過させ、各音声データ処理部でそれぞれ抽出した低域成分を適宜加算して低音効果音用のスピーカに対応する出力端子力出力させているので、処理する各音声データに対応した複数の低域通過フィルタを設ける必要があり、構成の簡略化や構成の設計'製造の効率の向上が望まれている。

[0007] 特許文献 1：特開 2002— 369300号公報

特許文献 2 :特開 2005— 27163号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 上述したように、上述した特許文献 1または特許文献 2に記載のような従来の処理方法では、低音効果音用などの低域成分を抽出して再生させる構成の簡略化、設計 •製造の効率の向上などが望まれている点が一例として挙げられる。

[0009] 本発明は、このような点などに鑑みて、簡単な構成で音声信号力ゝら低域成分を抽出して再生させる処理が容易に得られる音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体を提供することを 1つの目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の音声信号処理装置は、基準点の周囲に設置される複数のスピーカでこれらスピーカに対応したチャンネルの音声信号を再生させるための前記音声信号の処理を実施する音声信号処理装置であって、前記音声信号を取得する複数の音声信号取得手段と、前記取得した音声信号の少なくともいずれ力 2つ以上の音声信号を加算して加算信号を出力する加算手段と、前記加算信号を通過させて所定の周波数以上の高域成分を除去して出力させる低域通過フィルタと、前記取得した音声信号を前記加算信号が前記低域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分で遅延処理する遅延処理手段と、を具備したことを特徴とする。

[0011] 本発明の音声信号処理方法は、基準点の周囲に設置される複数のスピーカでこれらスピーカに対応したチャンネルの音声信号を再生させるための前記音声信号の処理をする音声信号処理方法であって、取得した複数の音声信号の少なくともいずれ力 2つ以上の音声信号を加算して加算信号を出力し、この出力される加算信号を低域通過フィルタに通過させて所定の周波数以上の高域成分を除去して出力させるとともに、前記取得した複数の音声信号を前記加算信号が前記低域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分で遅延処理することを特徴とする。

[0012] 本発明の音声信号処理プログラムは、演算手段を前述した本発明の音声信号処理装置として機能させることを特徴とする。

[0013] 本発明の音声信号処理プログラムを記録した記録媒体は、前述した本発明の音声信号処理プログラムが演算手段にて読取可能に記録されたことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明における実施の一形態に係る再生装置の概略構成を示すブロック図である。

[図 2]前記実施の一形態における再生装置におけるデジタル信号処理部のプロダラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。

[図 3]本発明における他の実施の形態に係る再生装置におけるデジタル信号処理部のプログラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。圆 4]本発明におけるさらに他の実施の形態に係る再生装置におけるデジタル信号処理部のプログラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。

圆 5]本発明におけるさらに他の実施の形態に係る再生装置におけるデジタル信号処理部のプログラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。

圆 6]本発明におけるさらに他の実施の形態に係る再生装置におけるデジタル信号処理部のプログラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

100……再生装置

230……スピーカ

230C- · 'スピーカであるセンタースピーカ

230FR- · 'スピーカである右前スピーカ

230FL- · 'スピーカである左前スピーカ

230SR- · 'スピーカである右後スピーカ

230SL- · 'スピーカである左後スピーカ

230SBR- · 'スピーカであるサラウンド右後スピーカ

230SBL- · 'スピーカであるサラウンド左後スピーカ

230LFE- · 'スピーカである低音効果音用スピーカ

700……音声信号処理装置としての音声信号処理部

710 (710C, 710FL, 710FR, 710SL, 710SR, 710SBL, 710SBR, 710 LFE)…音声信号取得手段としてのチャンネル入力端子

730……加算手段

740……低域通過フィルタ

750……位相整合手段としての位相反転手段

760……高域通過フィルタ

770……遅延処理手段発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、音声信号を再生出力する再生装置について説明するが、音声信号とともに画像信号を再生するために処理する構成や、再生するために音声信号を処理する、わゆるミキサなどの構成などとしてもよい。また、スピーカで音声信号を再生する構成について説明するが、例えば処理した音声信号を DVD (Digital Versatile Disc)や CD ( Compact Disc)、ハードディスク（Hard Disk)などの光ディスクや磁気ディスクあるいは磁気テープ、またはフィルムの音声トラックやメモリなどの記録媒体に記録する構成、さらにはネットワークを介して配信させる構成などにも適用できる。そして、デジタル信号の音声信号を処理する構成について例示するが、アナログ信号の音声信号を処理する構成としても適用できる。図 1は、再生装置の概略構成を示すブロック図である。図 2は、再生装置におけるデジタル信号処理部のプログラム構成としての音声信号処理部の概略構成を示すブロック図である。

[0017] 〔再生装置の構成〕

図 1において、 100は再生装置で、この再生装置 100は、音声信号および画像信号を利用者が視聴可能に処理する。この再生装置 100は、処理した音声信号を再生、すなわち音声として出力する複数の出力手段 200が接続される。

[0018] 出力手段 200は、再生装置 100から出力される各種音声信号をそれぞれ再生する。これら出力手段 200は、デジタル Zアナログコンバータ（Digita卜 Analog Converter: DAC) 210と、アンプ 220と、スピーカ 230と、を備え、複数例えば 8対設けられている。

[0019] なお、本実施の形態においては、複数の出力手段 200の各スピーカ 230として、例えばいわゆる 7. lch、すなわち基準点となる聴取位置、より具体的には再生される音声信号を聴取する聴取者の略正面に位置して設置されるセンタースピーカ 230Cと、聴取者に対して前方右側に設置される右前スピーカ 230FRと、聴取者に対して前方左側に設置される左前スピーカ 230FLと、聴取者に対して後方右側に設置される右後スピーカ 230SRと、聴取者に対して後方左側に設置される左後スピーカ 230SLと、聴取者に対して後方右側に設置されるいわゆるサラウンドスピーカであるサラウンド右後スピーカ 230SBRと、聴取者に対して後方左側に設置されるいわゆるサラウンドスピーカであるサラウンド左後スピーカ 230SBLと、 0. lchに相当する低音効果音である低域成分としての低音成分を再生する低音効果音用スピーカ 230LFEと、を備えた構成を例示して説明する。なお、サラウンド右後スピーカ 230SBRおよびサラウンド左後スピーカ 230SBLを備えない 5. lch, 5. lchにおける聴取者の後方にセンタースピーカ 230Cに略対向する状態に 1つ増やした 6. lchなどとしてもよい。

[0020] DAC210は、再生装置 100に接続され、再生装置 100から出力される処理されたデジタルの音声信号をアナログに変換する。そして、 DAC210は、アナログに変換した音声信号を、それぞれアンプ 220へ出力する。

[0021] アンプ 220は、 DAC210に接続されているとともに、スピーカ 230にそれぞれ接続されている。これらアンプ 220は、 DAC210から出力されるアナログ信号の音声信号をスピーカ 230から適宜出力可能に処理し、スピーカ 230へ出力して再生させる。

[0022] また、再生装置 100は、システムマイコン（システムマイクロコンピュータ） 300と、入力手段としての入力操作部 400と、モニタ部 500と、音声処理部 600と、を備えている。システムマイコン 300は、再生装置 100全体の動作を制御する。このシステムマイコン 300には、入力操作部 400、モニタ部 500および音声処理部 600が接続されている。

[0023] 入力操作部 400は、入力操作可能な例えば図示しない操作ボタンや操作つまみなどのスィッチを複数有している。この入力操作部 400は、これらスィッチの入力操作により所定の信号をシステムマイコン 300に出力し、各種条件をシステムマイコン 300に設定入力する。なお、入力操作部としては、スィッチの入力操作にて設定入力する構成に限らず、音声入力などいずれの入力方法が利用できる。また、いわゆるリモコンであるリモートコントローラとして構成し、入力操作に対応した信号を無線媒体を介してシステムマイコン 300へ送信して設定入力させる構成とするなどしてもよい。

[0024] モニタ部 500は、例えば液晶や EL (Electro Luminescence)パネルなどの各種表示装置が用いられる。そして、モニタ部 500は、システムマイコン 300の制御により、システムマイコン 300から出力される信号に基づいて、音声信号の処理状況や再生出力状態、入力操作内容などを表示する。 [0025] 音声処理部 600は、システムマイコン 300に制御され、音声信号を各出力手段 200 のスピーカ 230から音声出力としてそれぞれ再生するための処理をする。この音声処理部 600は、複数の音声信号入力端子 610と、音声信号取得手段としても機能し得るデジタルインターフェースレシーバ（Digital Interface Receiver : DIR) 620と、演算手段である音声信号処理装置としてのデジタル信号処理部（Digital Signal Processor ： DSP) 630と、出力手段 200に対応した複数、例えば 8つの音声信号出力端子 660 と、を備えている。

[0026] 音声信号入力端子 610は、例えば図示しないプラグが着脱可能に接続されるコネクタやリード線が接続されるターミナルなどである。そして、音声信号入力端子 610は、音声信号を出力する音声信号出力機器が着脱可能に接続され、この音声信号出力機器から出力される音声信号が入力される。例えば、図示しない電子楽器力出力されるアナログ信号の音声信号をアナログ Zデジタルコンバータにて変換したデジタル信号の音声信号、あるいは上述したような光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体力読取装置のドライブにて読み取ったデジタル信号の音声信号などが例示できる。

[0027] DIR620は、音声信号入力端子 610に接続されている。この DIR620は、音声信号入力端子 610に入力された音声信号を取得して適宜変換し、この DIR620に接続されたデジタル信号処理部 630ヘストリーム音声信号として出力する。

[0028] 音声信号出力端子 660は、例えばプラグが接続されるコネクタやリード線が接続されるターミナルなどである。この音声信号出力端子 660は、デジタル信号処理部 630 に接続されるとともに、各出力手段 200の DAC210にそれぞれ接続すなわち出力手段 200の数に対応して複数設けられ、各出力手段 200がリード線を介して接続可能となっている。そして、音声信号出力端子 660は、デジタル信号処理部 630から出力される音声信号を出力手段 200へ出力する。

[0029] DSP630は、 DIR620、音声信号出力端子 660およびシステムマイコン 300に接続されている。そして、デジタル信号処理部 630は、システムマイコン 300により制御され、 DIR620から出力されるストリーム音声信号を取得し、音声信号を適宜いわゆるミキシング処理およびエフェクト処理をするとともに遅延処理であるディレイ処理を実施し、音声信号出力端子 660へ出力する。このデジタル信号処理部 630は、音声信号取得手段としての複数の入力端子 631と、データバス 632と、ストリームデータ入力部 633と、ホストインターフェース部 634と、記憶手段としてのメモリ部 635と、演算部 636と、オーディオデータ出力部 637と、複数の出力端子 638と、を備えている

[0030] 入力端子 631は、 DIR620に接続され、音声信号入力端子 610毎に入力される音声信号に対応し DIR620から出力されるストリーム音声信号がそれぞれ入力される。これら入力端子 631は、音声信号入力端子 610に対応して複数設けられ、各音声信号入力端子 610に入力され DIR620で処理されて出力される対応したストリーム音声信号が入力される。

[0031] ストリームデータ入力部 633は、入力端子 631およびデータノス 632に接続されている。このストリームデータ入力部 633は、 DIR620から入力端子 631に入力されたストリーム音声信号を取得し、データバス 632へ適宜出力する。

[0032] ホストインターフェース部 634は、システムマイコン 300およびデータバス 632に接続されている。このホストインターフェース部 634は、システムマイコン 300からの指令信号を演算部 636へデータバス 632を介して出力し、演算部 636を適宜動作させる

[0033] オーディオデータ出力部 637は、データバス 632および出力端子 638に接続されている。このオーディオデータ出力部 637は、演算部 636で後述する処理が実施された音声信号をデータバス 632から取得して出力端子 638へ適宜出力する。

[0034] 出力端子 638は、入力端子 631に対応して複数設けられている。これら出力端子 6 38は、入力端子 631に入力されオーディオデータ出力部 637から出力されるストリーム音声信号を、各出力手段 200のスピーカ 230から再生させる各チャンネルの音声信号 FL, FR, SL, SR, C, SBL, SBR, LFE (Low Frequency Effect)として出力する。なお、音声信号 LFEは、いわゆる 7. 1チャンネル（ch)のうちの 0. lchに相当、すなわち低音効果音用スピーカ 230LFEから再生させる低音効果音である低音成分だけを含んだチャンネルの他、詳細は後述するが、切替動作により低音効果音用スピーカ 230LFEを他のスピーカ 230C, 230FR, 230FL, 230SR, 230SLなどと同様に所定の周波数で除去せずにそのまま再生させるチャンネルとしたり、他の音声信号 FL, FR, SL, SR, C, SBL, SBRとカロ算して他のスピーカ 230C, 230FR, 230FL, 230SR, 230SL, 230SBL, 230SBR力ら再生させたりするなどしてもよい。

[0035] なお、本実施の形態では、出力手段 200および音声信号出力端子 660や出力端子 638は、例えば出力手段 200の数に対応した 8つのチャンネルの音声信号を適宜処理して 8つのスピーカ 230に対応して出力する構成について説明する力上述したように、例えば 7chとなる低音効果音用スピーカ 230LFEに対応する低音効果音である低域成分の音声信号を他のスピーカ 230で出力させる構成などのように、入力端子 631と出力端子 638とが対応して対をなさずに異なる数としてもよい。

[0036] メモリ部 635は、例えば光ディスクや磁気ディスクあるいはメモリカードなどの記録媒体に各種データを記憶および読み出すドライブやドライバなどを備えた構成や半導体チップなど、各種データを記憶および読み出し可能に構成されている。このメモリ部 635は、データノス 632に接続され、ストリーム音声信号を適宜処理するためのプログラムや所定のストリーム音声信号を遅延処理するための処理条件などを記憶する。また、メモリ部 635には、例えばストリーム音声信号を適宜記憶する音声信号記憶領域をも有している。

[0037] 演算部 636は、データバス 632に接続され、システムマイコン 300からの指令信号に基づいて、メモリ部 635に記憶されたプログラムや処理条件に基づいて、ストリームデータ入力部 633からデータノス 632に出力されるストリーム音声信号を適宜処理する。

[0038] そして、 DSP630は、メモリ部 635に記憶されたプログラムにより、図示しない、コントローラと、メモリ部 635の音声信号記憶領域と、ミキシング'エフェクト部と、を構成している。すなわち、コントローラが、入力端子 631からそれぞれ入力されるストリーム音声信号を、音声信号記憶領域に一時的に格納させるとともに、ミキシング 'エフエタト部にて各スピーカ 230に振り分ける処理をする。そして、ミキシング 'エフェクト部は、出力調整部と、エフクト部と、図 2に示す音声信号処理装置としての音声信号処理咅 700と、を構成している。 [0039] コントローラは、メモリ部 635および入力端子 631に接続するとともに、ミキシング'ェフエタト部に接続されている。そして、コントローラは、入力端子 631のうちのいずれか一つに入力される同期信号を取得し、この同期信号に基づいて他の入力端子 631 にそれぞれ入力されるストリーム音声信号を、メモリ部 635の音声信号記憶領域に一時的に適宜記憶させる。この同期信号は、音声信号入力端子 610から入力される音声信号を同じタイミングで出力させて同期を採るための信号で、例えば基準パルスや内部クロックなどが例示できる。

[0040] また、コントローラは、詳細は後述する力同期信号に基づいてメモリ部 635の音声信号記憶領域から読み出したストリーム音声信号を、ミキシング ·エフェクト部を制御して適宜遅延処理を実施する。例えば、映像出力する構成と同期して、所定の映像出力の際に所定の音声信号の時間情報に基づいて所定の音声信号を再生させたり、音声信号入力端子 610からそれぞれ入力されるストリーム音声信号をこれらストリーム音声信号に設けられた時刻情報に基づいて同期させて再生させたりするなどが例示できる。

[0041] これらコントローラによる音声信号処理部 700の制御は、例えば入力操作部 400の操作ボタンや操作つまみの入力操作に対応して出力される信号に基づ!/ヽて、システムマイコン 300が入力操作に対応して所定の制御信号を出力する。このシステムマイコン 300から出力される制御信号を、ホストインターフェース部 634およびデータバス 632を介して演算部 636が認識し、プログラムとしてのコントローラが制御信号に基づいて切替制御する。

[0042] そして、ミキシング 'エフヱタト部の出力調整部は、入力端子 631にそれぞれ接続され、入力端子 631に入力されたストリーム音声信号を取得し、この取得したストリーム音声信号を所定の出力で出力させる制御をする。この出力の制御としては、例えば入力操作部 400の操作ボタンや操作つまみの入力操作に対応して出力される信号に基づいて、システムマイコン 300がスピーカ 230から出力する出力量すなわちボリユームを入力操作に対応して調整する制御信号を出力する。このシステムマイコン 3 00から出力される制御信号を、ホストインターフェース部 634およびデータバス 632 を介して演算部 636が認識し、プログラムとしての出力調整部が制御信号に対応して取得したストリーム音声信号の出力を制御する。

[0043] また、ミキシング ·エフェクト部のエフェクト処理部は、出力調整部に接続され、出力調整部から出力されるストリーム音声信号をエフェクト処理する。具体的には、周波数や位相を変更するなどしてスピーカ 230から再生出力されるストリーム音声信号の音色を変更したりエコーを付加したりするなどの音質を変更する。このエフェクト処理部は、上述したように、例えば入力操作部 400による入力操作に対応するシステムマイコン 300からの制御信号に基づいてエフェクト処理の内容が設定される。このエフヱタト処理部は、エフェクト処理したストリーム音声信号を複数に分岐、すなわち、出力させるチャンネルに対応した 8つに分岐して音声信号処理部 700へ適宜出力する。

[0044] 音声信号処理部 700は、出力手段 200へ出力する各チャンネルに対応した音声信号を、位相を揃えて出力手段 200へ出力する処理をする。この音声信号処理部 7 00は、各チャンネルに対応した数の音声信号取得手段としてのチャンネル入力端子 710と、アツテネータ 720と、加算手段 730と、低域通過フィルタ 740と、位相整合手段としての位相反転手段 750と、高域通過フィルタ 760と、遅延処理手段 (ディレイ） 770と、チャンネル出力端子 780と、などを備えている。なお、本実施の形態では、センタースピーカ 230C、左前スピーカ 230FL、右前スピーカ 230FR、右後スピーカ 2 30SR、左後スピーカ 230SL、サラウンド右後スピーカ 230SBR、サラウンド左後スピ一力 230SBLで出力させる対応した各チャンネルの音声信号 FL, FR, SL, SR, C , SBL, SBRからそれぞれ低域成分を抽出し、低域成分専用チャンネルである音声信号 LFEと加算して低音効果音として低域成分専用の低音効果音用スピーカ 230L FEで出力させる設定が、入力操作にて設定入力された構成について例示する。

[0045] チャンネル入力端子 710は、各エフェクト処理部に接続され、各エフェクト処理部で各チャンネルに対応して分岐されたストリーム音声信号が加算されて入力される。すなわち、複数のエフェクト処理部でそれぞれ各スピーカ 230に対応したチャンネルの 8つに分岐され、同一のチャンネルの音声信号が加算されて対応するチャンネルのチャンネル入力端子 710に同期されて入力される。また、各チャンネル入力端子 710 には、低音効果音を抽出するために、コントローラにて制御される図示しない切替手段が接続される。 [0046] そして、チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR、 710SL, 710SR, 710SB L, 710SBRには、低音効果音を抽出するために切替手段にて分岐されたストリーム音声信号を出力調整するアツテネータ 720が接続される。これらアツテネータ 720は、各チャンネルに対応したストリーム音声信号の出力レベルを低音効果音用のチャンネルで設定された出力レベルに対応して適宜出力調整する。そして、各アツテネータ 720は、チャンネル入力端子 710LFEに接続された加算手段 730に接続される。この加算手段 730は、チャンネル入力端子 710LFEに入力された低音成分専用チヤンネルであるストリーム音声信号と、各アツテネータ 720で出力調整されたストリーム音声信号とを加算して加算信号を生成する。そして、この加算手段 730には、低域通過フィルタ 740が接続される。この低域通過フィルタ 740は、いわゆるローパスフィルタ（Low-Pass Filter:LPF)で、加算信号の所定の周波数より高い周波数を除去して低音効果音の低域成分のみを通過させる。なお、この低域通過フィルタ 740は、高域通過フィルタ 760の次数より高、次数、すなわち 6次に設定されて、る。

[0047] さらに、この低域通過フィルタ 740には、位相反転手段 750が接続されている。この位相反転手段 750は、低域通過フィルタ 740を通過した加算信号であるストリーム音声信号の位相と、後述する高域通過フィルタ 760を通過して遅延処理されるストリーム音声信号の位相とを整合させる。具体的には、低音効果音の低域成分の加算信号であるストリーム音声信号の位相を反転し、チャンネル出力端子 780LFEへ出力する。すなわち、後述する高域通過フィルタ 760の次数が 2次に設定され、低域通過フィルタ 740の次数が 6次に設定されてヽることから、位相反転手段 750で位相を反転させて位相の整合を採って!/ヽる。

[0048] また、チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR、 710SL, 710SR, 710SBL , 710SBRには、高域通過フィルタ 760がそれぞれ接続される。これら高域通過フィルタ 760は、いわゆるハイパスフィルタ（Hi- Pass Filter:HPF)で、入力されて切替手段にて分岐されたストリーム音声信号の所定の周波数より低い周波数を除去して高域成分のみを通過させる。なお、これら高域通過フィルタ 760の次数は、 2次に設定されている。さらに、高域通過フィルタ 760には、遅延処理手段 770がそれぞれ接続される。これら遅延処理手段 770は、上述した低音効果音として抽出した低域成分のストリーム音声信号が抽出により生じる遅延分に同期させる状態に、高域通過フィルタ 760で抽出した高域成分のストリーム音声信号を遅延処理する。すなわち、上述した加算信号のストリーム音声信号が低域通過フィルタ 740を通過することにより生じる遅延分と、各チャンネルのストリーム音声信号が高域通過フィルタ 760を通過することにより生じる遅延分との差分で、各チャンネルのストリーム音声信号を遅延処理する。そして、遅延処理されたストリーム音声信号は、対応するチャンネル出力端子 780C , 780FL, 780FR、 780SL, 780SR, 780SBL, 780SBRへそれぞれ出力される。

[0049] このように、各チャンネル出力端子 780に出力されるストリーム音声信号は、低音効果音用のストリーム音声信号と、他のスピーカ 230で出力する各チャンネルのストリーム音声信号との群遅延処理により整合が得られる。すなわち、チャンネル出力端子 7 80LFEへ低音効果音のストリーム音声信号が出力される位相と、他のストリーム音声信号におけるチャンネノレ出力端子 780C, 780FL, 780FR, 780SL, 780SR, 78 OSBL, 780SBRに出力される位相と、がそれぞれ整合される。この整合により、再生時に空間合成された際の群遅延特性が平坦、すなわち各スピーカ 230の合成特性において、周波数と群遅延との関係が周波数に対してほぼ一定となる平坦な状態となる。

[0050] 〔再生装置の動作〕

次に、上記した再生装置 100の動作として、音声信号を再生させる再生動作について説明する。この再生動作として、上述した図 2に示す構成の設定、すなわち 7. 1 chで、 7チャンネルは、対応する各左前スピーカ 230FL、右前スピーカ 230FR、センタースピーカ 230C、右後スピーカ 230SR、左後スピーカ 230SL、サラウンド右後スピーカ 230SBR、サラウンド左後スピーカ 230SBLとして比較的に振動板の径寸法が小さく低音域を良好に出力できないものが接続されるものとして設定される、いわゆるスモール設定として説明する。

[0051] あら力じめ設定されている許容範囲内の所定の位置関係に設置された各スピーカ 230を再生装置 100の音声信号出力端子 660に接続するとともに、音声信号を出力する電子楽器や読取装置などの図示しない音声信号出力機器を音声信号入力端子 610に接続する。この状態で再生装置 100や音声信号出力機器に電源が投入されると、システムマイコン 300が聴取者による入力操作部 400の各種入力状況を認識する。

[0052] そして、演算部 636が再生条件や状態の設定を認識し、図 2に示す構成の設定を認識すると、入力操作の内容に基づいてコントローラは図 2に示す音声信号処理部 7 00のプログラム構成を構築する。この状態で音声信号出力機器から音声信号が出力されると、再生装置 100の音声信号入力端子 610に入力される。この各音声信号入力端子 610に入力された音声信号は、 DIR620にて適宜変換し、 DSP630へそれぞれストリーム音声信号として出力する。そして、 DSP630では、各音声信号入力端子 610でそれぞれ取得した複数のストリーム音声信号を、音声信号入力端子 610 に対応する複数の入力端子 631にてそれぞれ取得する。そして、各入力端子 631で取得したストリーム音声信号を、ミキシング ·エフェクト部で適宜処理し、音声信号処理部 700へ出力されて、設定入力した各チャンネルに対応し位相が整合する各ストリーム音声信号に処理される。

[0053] すなわち、音声信号出力機器から音声信号が出力されると、再生装置 100の音声信号入力端子 610に入力され、この入力された音声信号は、 DIR620にて適宜変換し、 DSP630へそれぞれストリーム音声信号として出力される。そして、 DSP630では、各音声信号入力端子 610でそれぞれ取得した複数のストリーム音声信号を、音声信号入力端子 610に対応する複数の入力端子 631にてそれぞれ取得する。そして、各入力端子 631で取得したストリーム音声信号を、ミキシング ·エフェクト部にてそれぞれ処理する。すなわち、入力端子 631に入力されたストリーム音声信号は、出力調整部により、聴取者による入力操作部 400の入力操作の状況に応じたコントローラ力もの制御信号に基づいてあら力じめ設定された内容で、それぞれ出力レベル調整すなわちボリューム制御される。さらに、ボリューム制御されたストリーム音声信号は、エフェクト処理部により、あら力じめ入力操作部 400の入力操作の状況に応じた設定内容で、エフェクト処理すなわち所定の音質に適宜変更され、各チャンネルに対応して分岐され、音声信号処理部 700のチャンネルに対応したチャンネル入力端子 710 に加算されて入力される。

[0054] そして、各チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR、 710SL, 710SR, 710S BL, 710SBRにそれぞれ入力された各ストリーム音声信号は、コントローラにて制御された図示しない切替手段により分岐され、既にボリューム制御にて各チャンネルに対応した出力レベルから、低音効果音用に設定された出力レベルにそれぞれ調整するために、アツテネータ 720で調整される。この後、アツテネータ 720でそれぞれ出カレベル調整された各ストリーム音声信号は、低域成分専用チャンネルであるチャンネル入力端子 710LFEに入力されたストリーム音声信号と加算手段 730で加算され、加算信号として出力される。この加算信号のストリーム音声信号は、低域通過フィルタ 740を通過して高域成分が除去され、位相反転手段 750で位相が反転されてチヤンネル出力端子 780LFEへ出力される。

[0055] 一方、各チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR、 710SL, 710SR, 710S BL, 710SBRにそれぞれ入力され切替手段で分岐された各他方のストリーム音声信号は、高域通過フィルタ 760を通過して低域成分が除去され、遅延処理手段 770 にて遅延処理される。この遅延処理により、チャンネル出力端子 780LFEに出力される低音効果音のストリーム音声信号と、周波数および群遅延の関係が周波数に対してほぼ一定となる群遅延特性が平坦な状態に処理され、対応するチャンネル出力端子 780C, 780FL, 780FR、 780SL, 780SR, 780SBL, 780SBRへそれぞれ出力される。

[0056] そして、各チャンネル出力端子 780に出力された各ストリーム音声信号は、各チヤンネル出力端子 780がそれぞれ接続する音声信号出力端子 660に出力され、音声信号出力端子 660から各出力手段 200の DAC210に出力され、アナログ信号のストリーム音声信号に適宜変換される。さらに、アンプ 220で増幅処理され、各スピーカ 2 30で音声出力すなわち再生される。

[0057] 〔実施の形態の作用効果〕

上述したように、上記実施の形態では、各チャンネル入力端子 710C, 710FL, 71 0FR、 710SL, 710SR, 710SBL, 710SBRにそれぞれ入力された少なくともいずれカ 2つ以上のストリーム音声信号を、加算手段 730で加算して生成した加算信号を低域通過フィルタ 740に通過させて高域成分を除去して出力させるとともに、各チヤンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR, 710SL, 710SR, 710SBL, 710SBR にそれぞれ入力されたストリーム音声信号を、加算信号が低域通過フィルタ 740の通過により生じる遅延分で遅延処理手段 770により遅延処理して出力させて!/、る。このため、低音効果音としてストリーム音声信号力も低域通過フィルタ 740で低域成分を抽出する際にストリーム音声信号との群遅延特性が平坦ィ匕する状態を損なうことなく構成の簡略化が得られる。

[0058] そして、加算手段 730で低域成分専用チャンネルであるチャンネル入力端子 710L FEに入力されたストリーム音声信号とともに加算した後に低域通過フィルタ 740に通過させるので、簡単な構成で処理効率を向上できる。

[0059] また、各ストリーム音声信号をアツテネータ 720にてあら力じめ出力レベルを低音効果音用の出力レベルにそれぞれ出力調整した後に加算している。このため、設定に対応した良好な再生状態が簡単な構成で容易に得られる。

[0060] さらに、特に低音の再生状態が得られないスモール設定として各ストリーム音声信号を高域通過フィルタ 760に通過させた後に遅延処理するとともに、これらストリーム音声信号を分岐して低音効果音を抽出する処理を実施している。このため、周波数特性が平坦化し位相の整合が採れた良好な低音効果音が効果的に再生され、低音効果音による良好な再生状態を提供できる。

[0061] そして、スモール設定として高域通過フィルタ 760を利用するので、低域通過フィルタ 740との遅延分の差分により遅延処理している。このため、良好に周波数特性を平坦化でき、良好な再生状態を提供できる。

[0062] また、低域通過フィルタ 740を通過させた加算信号のストリーム音声信号と、高域通過フィルタ 760にて低域成分を除去して遅延処理した各チャンネルのストリーム音声信号との位相の整合を採っている。このため、良好な再生状態を提供できる。特に、 2次の高域通過フィルタ 760を通過させて遅延処理する各チャンネルのストリーム音声信号に対して、 6次の低域通過フィルタ 740を通過した加算信号のストリーム音声信号の位相を、位相反転手段 750にて反転させている。このため、スモール設定のために高域通過フィルタ 760にてストリーム音声信号力も低域成分を除去する処理を実施しても、低音効果音用のストリーム音声信号との群遅延特性の平坦ィヒが確実に得られ、良好な再生状態を提供できる。 [0063] そして、低音効果音を抽出する対象の各ストリーム音声信号をそれぞれ切替手段にて分岐し、分岐したそれぞれのストリーム音声信号を処理する構成としている。このため、ストリーム音声信号力容易に低音効果音の抽出処理が実施できる。

[0064] そして、音声信号処理部 700として例えば CPU (Central Processing Unit)などを用いてプログラムとして構成しているので、プログラムをインストールすることで、簡単な構成で抽出する低音効果音を周波数特性が平坦する状態で抽出できる構成が容易に得られ利用の拡大が容易に図れる。さらには、そのプログラムを記録媒体に記録し、コンピュータなどに適宜読み取らせる構成とすることで、容易に音声信号処理部 70 0を構築でき、またプログラムを容易に取り扱いでき、利用の拡大が容易にできる。また、設定を適宜切替設定可能としている。このため、所望の再生状態が容易に提供でき、汎用性の向上も図れる。なお、本発明における演算手段としては、 1つのコンビユータに限らず、複数のコンピュータをネットワーク状に組み合わせた構成、上述したような CPUやマイクロコンピュータなどの素子、あるいは複数の電子部品が搭載された回路基板などをも含む。

[0065] 〔実施の形態の変形〕

なお、本発明は、上述した実施の一形態に限定されるものではなぐ本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。

[0066] すなわち、 7. lchにおける 7chの各スピーカ 230FL, 230FR, 230C, 230SR, 2 30SL, 230SBR, 230SBLに低音域の再生に不向きなものを利用する場合のスモール設定として説明したが、各チャンネルのストリーム音声信号力所定の周波数帯を抽出することなく出力させるいわゆるラージ設定に適用してもよい。具体的には、図 3に示す音声信号処理部 700の構成に設定した場合でも適用できる。なお、図 3は、上記図 1および図 2に示す実施の形態と同様の構成について同一の符号を付している。

[0067] すなわち、図 3に示す実施の形態における音声信号処理部 700は、センタースピ一力 230Cと、右前スピーカ 230FRと、左前スピーカ 230FLとに対応するチャンネル力低音成分を抽出して低音効果音として出力させる設定がなされた構成である。すなわち、チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FRに入力されたストリーム音声信号を切替手段にて分岐し、分岐した一方のストリーム音声信号を、上述した実施の形態と同様にそれぞれアツテネータ 720にて出力調整した後に、加算手段 730でチヤンネル入力端子 710LFEに入力されたストリーム音声信号と加算して加算信号を生成し、この加算信号であるストリーム音声信号を 4次に設定された低域通過フィルタ 7 40を通過させて低域成分を抽出し、チャンネル出力端子 780LFEに出力している。

[0068] 一方、チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FRに入力され切替手段にて分岐した他方のストリーム音声信号と、他のチャンネル入力端子 710SL, 710SR, 710S BL, 710SBRに入力されたストリーム音声信号とは、低域通過フィルタ 740を加算信号が通過することにより生じる遅延分で、遅延処理手段 770にてそれぞれ遅延処理し、対応する各チャンネル出力端子 780C, 780FL, 780FR, 780SL, 780SR, 78 OSBL, 780SBRへそれぞれ出力される。

[0069] この図 3に示すような構成においても、低音効果音が簡単な構成で群遅延特性の平坦化が得られ、良好な再生状態を提供できる。また、他のチャンネルのストリーム音声信号として高域通過フィルタ 760を通過させる処理を実施しなくてよいことから、低域通過フィルタ 740として 4次に設定して位相整合が得られることから、位相整合手段が不要となり、より構成の簡略化が得られる。

[0070] さらに、 7. lchに限らず、例えば 3. lch、 5. lchなどについても同様である。

[0071] また、スモール設定のみ、あるいはラージ設定のみならず、スモール設定およびラージ設定が混在する場合についても同様に適用できる。例えば、図 4に示すような設定とすることができる。この図 4に示す実施の形態は、上述した図 1および図 2に示す実施の形態において、左前スピーカ 230FLおよび右前スピーカ 230FRに対応するチャンネルをラージ設定としたものである。なお、この図 4は、上記図 1および図 2に示す実施の形態と同様の構成にっ、て同一の符号を付して、る。

[0072] この図 4に示す実施の形態では、ラージ設定となるチャンネル入力端子 710FL, 7 10FRに入力されたストリーム音声信号は、上述したように、図示しない切替手段にて分岐されて低音効果音用として処理されるとともに、分岐された他方のストリーム音声信号をさらに切替手段にて分岐している。そして、一方の分岐したストリーム音声信号は、例えば低域通過フィルタ 740と同一の 6次に設定されたラージ設定低域通過フィルタ 810を通過して高域成分を除去して低域成分を抽出し位相整合手段 820にて例えば位相を反転している。また、他方の分岐したストリーム音声信号は、例えばスモール設定の高域通過フィルタ 760の次数と出力させるスピーカ 230の次数との総和となる 4次に設定され、ラージ設定低域通過フィルタ 810で除去される高域成分を通過させるラージ設定高域通過フィルタ 830を通過させて高域成分を抽出し、遅延処理手段 770で遅延処理している。そして、これら位相を反転された低域成分と遅延処理された高域成分とをラージ設定加算手段 840で加算し、対応するチャンネル出力端子 780FL, 780FRへそれぞれ出力している。

[0073] この図 4に示す実施の形態においても、低音効果音が簡単な構成で群遅延特性の平坦化が得られ、良好な再生状態を提供できる。

[0074] さらに、この図 4に示す実施の形態では、ラージ設定のストリーム音声信号を分岐して高域成分と低域成分とを抽出してから加算している。すなわち、異なるチャンネルであるスモール設定の対象の各チャンネル入力端子 710C, 710SL, 710SR, 710 SBL, 710SBRに入力されるストリーム音声信号から高域成分を抽出し高域通過フィルタ 760と同様のラージ設定高域通過フィルタ 830を通過させて高域成分をチャンネル毎にそれぞれ抽出するとともに、ラージ設定高域通過フィルタ 830で除去される低域成分を抽出するラージ設定低域通過フィルタ 810にチャンネル毎にそれぞれ通過させる。そして、これら抽出した高域成分と低域成分とをラージ設定加算手段 840 でそれぞれ加算して、ラージ設定の加算信号のストリーム音声信号を生成させ、対応するチャンネル出力端子 780FL, 780FRへそれぞれ出力させている。このため、ラージ設定のストリーム音声信号が、設定が異なる他のチャンネルのストリーム音声信号をスモール設定として高域成分を抽出する処理と同様に処理されることとなり、異なる設定のストリーム音声信号でも、位相の整合が得られ、良好な再生状態を提供できる。

[0075] また、この図 4に示す実施の形態では、低域成分を除去するスモール設定すなわちストリーム音声信号を高域通過フィルタ 760に通過させる処理と、低域成分を除去する必要のないラージ設定と、の異なる設定で音声信号を出力させる混在設定にお V、て、ラージ設定の対象となるストリーム音声信号からスモール設定に対応した高域成分を抽出するとともに除去される低域成分をそれぞれ抽出して加算させている。このため、異なる設定となるスモール設定とラージ設定との双方のストリーム音声信号の適切な位相の整合が容易に得られる。

[0076] さらに、ラージ設定となるストリーム音声信号からも分岐させて低音効果音としてカロ算し低音効果音用スピーカ 230LFEから再生させる設定としてもよい。なお、図 5は、上述した図 4に示す実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付している。この図 5に示す構成についても同様に、異なる設定が混在する場合でも位相の整合が採れ、良好な再生状態を提供できる。さらに、この図 5に示す構成では、より大きな低音効果を提供できる。

[0077] そしてさらに、図 6に示すように、図 5に示す実施の形態における低音効果音として生成したストリーム音声信号をチャンネル出力端子 780LFEに出力させることなぐ他のチャンネル、例えばラージ設定のストリーム音声信号と加算して出力させる 7. Oc hとしてもよい。なお、この図 6は、上記図 5に示す実施の形態と同様の構成について同一の符号を付している。すなわち、図 6に示す実施の形態では、位相反転手段 75 0で位相を反転した低音効果音用のストリーム音声信号を、それぞれラージ設定カロ算手段 840へ出力させ、位相を反転された低域成分と遅延処理された高域成分とともに加算して、対応するチャンネル出力端子 780FL, 780FRへそれぞれ出力している。この図 6に示す実施の形態でも、同様の作用効果を奏する。

[0078] また、上述した各実施の形態において、次数については、適宜設定できる。また、所定の周波数のみを通過させるフィルタの特性に応じて、遅延処理を実施する構成とすることができる。例えば、ラージ設定の遅延処理とスモール設定の遅延処理とが異なる遅延状態で処理させる構成としてもよい。さらには、また、例えばラージ設定高域通過フィルタ 830の次数を、高域通過フィルタ 760の次数である 2次と同一とするなどしてもよ、。

[0079] さらに、入力操作による設定により、再生条件や再生状態を適宜設定できる構成としたが、上述した各実施の形態の構成のみに設計された構成としてもょ、。

[0080] その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。 [0081] 〔実施の形態の効果〕

上述したように、各チャンネル入力端子 710C, 710FL, 710FR、 710SL, 710S R, 710SBL, 710SBRにそれぞれ入力された少なくともいずれ力 2つ以上のストリーム音声信号を、加算手段 730で加算して生成した加算信号を低域通過フィルタ 740 に通過させて高域成分を除去して出力させるとともに、各チャンネル入力端子 710C , 710FL, 710FR、 710SL, 710SR, 710SBL, 710SBRにそれぞれ入力されたストリーム音声信号を、加算信号が低域通過フィルタ 740の通過により生じる遅延分で遅延処理手段 770により遅延処理して出力させている。このため、低音効果音としてストリーム音声信号力も低域通過フィルタ 740で低域成分を抽出する際にストリーム音声信号との群遅延特性が平坦ィ匕する状態を損なうことなく構成の簡略ィ匕が得られる。

産業上の利用可能性

[0082] 本発明は、音声信号を複数のスピーカから出力可能に処理する音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体に利用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 基準点の周囲に設置される複数のスピーカでこれらスピーカに対応したチャンネルの音声信号を再生させるための前記音声信号の処理を実施する音声信号処理装置であって、

前記音声信号を取得する複数の音声信号取得手段と、

前記取得した音声信号の少なくとも、ずれか 2つ以上の音声信号を加算して加算信号を出力する加算手段と、

前記加算信号を通過させて所定の周波数以上の高域成分を除去して出力させる低域通過フィルタと、

前記取得した音声信号を前記加算信号が前記低域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分で遅延処理する遅延処理手段と、

を具備したことを特徴とした音声信号処理装置。

[2] 請求項 1に記載の音声信号処理装置であって、

前記取得した音声信号を通過させて所定の周波数以下の低域成分を除去して前記遅延処理手段へ出力させる高域通過フィルタを具備した

ことを特徴とした音声信号処理装置。

[3] 請求項 2に記載の音声信号処理装置であって、

前記遅延処理手段は、前記加算信号が前記低域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分と前記取得した音声信号が前記高域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分との差分で前記音声信号を遅延処理する

ことを特徴とした音声信号処理装置。

[4] 請求項 2または請求項 3に記載の音声信号処理装置であって、

前記低域通過フィルタを通過した前記加算信号の位相を前記遅延処理手段にて遅延処理された前記音声信号の位相と整合させる位相整合手段を具備した

ことを特徴とした音声信号処理装置。

[5] 請求項 1な!、し請求項 4の、ずれかに記載の音声信号処理装置であって、

前記加算手段は、低域成分専用チャンネルとして前記音声信号取得手段で取得した音声信号も加算することを特徴とした音声信号処理装置。

[6] 基準点の周囲に設置される複数のスピーカでこれらスピーカに対応したチャンネルの音声信号を再生させるための前記音声信号の処理をする音声信号処理方法であつて、

取得した複数の音声信号の少なくともいずれか 2つ以上の音声信号を加算して加算信号を出力し、

この出力される加算信号を低域通過フィルタに通過させて所定の周波数以上の高域成分を除去して出力させるとともに、前記取得した複数の音声信号を前記加算信号が前記低域通過フィルタを通過することにより生じる遅延分で遅延処理することを特徴とする音声信号処理方法。

[7] 演算手段を請求項 1ないし請求項 5のいずれかに記載の音声信号処理装置として機能させる

ことを特徴とした音声信号処理プログラム。

[8] 請求項 7に記載の音声信号処理プログラムが演算手段にて読取可能に記録されたことを特徴とした音声信号処理プログラムを記録した記録媒体。