オーディオ信号補間装置
【課題】
圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができ、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周辺への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供する。
【解決手段】
オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、高域補間手段により高周波成分が補間され低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備える。
圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができ、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周辺への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供する。
【解決手段】
オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、高域補間手段により高周波成分が補間され低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号に高周波成分および低周波成分を補間するオーディオ信号補間装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰ３等のオーディオデータは、圧縮処理をする際に高域（例えば、１６ｋＨｚ以上）の高周波数成分の信号がカットされている。このため、ＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータは、圧縮処理される前のオーディオ信号と比べて音質が悪くなる。このようなオーディオデータを高音質にするために、例えば特許文献１に開示されているように、圧縮処理により失われた高周波成分をオーディオデータに補間する手段がある。
【０００３】
また、人間のミッシング・ファンダメンタル(missing fundamental)と呼ばれる聴覚現象を利用して、実際には存在しない基本周波数に対応する音を人間に知覚させることができる。例えば、100Ｈｚ、150Ｈｚ、200Ｈｚの音が出ていると、それらの基本周波数である50Hz周辺の音を知覚することができる。このようにミッシング・ファンダメンタル現象を利用することにより、ＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータを再生するとき、または、低音域を再生することが難しい小型スピーカを使用しているとき、聴取者は低音が強調されたオーディオ信号を聴くことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７５０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている手段は、帯域制限されたオーディオ信号の高周波成分の一部を複写し、このオーディオ信号に複写した高周波成分を追加することにより、圧縮処理により失われた高周波数成分を補間する。このような補間の手段では、追加する高周波成分とオーディオ信号の基音部との相関性が薄く、聴取者にとって補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえる虞がある。
【０００６】
また、再生されたオーディオ信号を聴取する時、多くの場合において周囲への騒音の配慮がなされていない。そのため、周囲への音漏れを出来るだけ少なくすることが求められている。特に、低音域を強調する場合、音波は低周波になるほど、壁を通過しやすくなるため、低周波騒音の対策が必要となる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。また、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周囲への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明におけるオーディオ信号補間装置は、オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、前記高域補間手段により高周波成分が補間され前記低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間手段は、第１のオーディオ信号および第２のオーディオ信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号および第２のオーディ信号を遅延させる遅延手段と、前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号と第２のオーディオ信号を同位相成分信号と差位相成分信号に分割する位相分割手段と、前記同位相成分信号および前記差位相成分信号に高周波成分を補間する処理を施す補間処理手段と、前記補間処理手段により高周波成分が補間された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、第３のオーディオ信号と第４のオーディオ信号を出力する位相合成手段と、前記位相合成手段から出力された第３のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第１のハイパスフィルタ手段と、前記位相合成手段から出力された第４のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第２のハイパスフィルタ手段と、前記遅延手段により遅延された第１のオーディオ信号と前記第１のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第１の加算処理部と、前記遅延手段により遅延された第２のオーディオ信号と前記第２のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第２の加算処理部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間処理手段は、前記同位相成分信号および前記差位相成分信号のカットオフ周波数を検出するカットオフ周波数検出手段と、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記同位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成し、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記差位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成する包絡線生成手段と、前記同位相成分信号の包絡線情報に応じて前記同位相成分信号のカットオフ周波数より高周波成分を補間する周波数帯域を定め、当該周波数帯域を補間し前記差位相成分信号の包絡線情報に応じて前記差位相成分信号のカットオフ周波数から高周波成分を補間する周波数帯域を定め当該周波数帯域を補間する高周波成分補間手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高周波成分補間手段が高周波成分を補間する周波数帯域は、所定のナイキスト周波数以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記低域強調手段は、基本周波数の倍音を中心周波数とする複数のバンドパスフィルタ手段と、前記バンドパスフィルタ手段から出力された各オーディオ信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された各オーディオ信号を加算する加算手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができるオーディオ信号補間装置を提供することができる。また、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周囲への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、入力部２０、高域補間部３０、低域強調部４０、ハイパスフィルタ５０、出力部６０を備える。本実施例のオーディオ信号補間装置は、ＡＶアンプやＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータが再生可能なプレーヤに備えられる。
【００１５】
本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、デジタル信号であるステレオオーディオ信号の左チャンネル（Ｌｃｈ）のオーディオ信号と右チャンネル（Ｒｃｈ）のオーディオ信号を入力部１０から入力する。入力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、高域補間部３０により高周波成分が補間される。また、ＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、低音強調部４０により低周波成分が強調されるように補間される。高周波成分および低周波成分が補間されたオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により予め定められた低周波成分（例えば、５０Ｈｚ以下）が除去され、出力部６０から出力される。
【００１６】
図２は、本実施例の高域補間部３０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、高域補間部３０は、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３、フィルタ部３４、加算処理部３５、遅延部３６、遅延部３７を備える。
【００１７】
図２に示すように、入力部２０から入力されたＬｃｈのオーディオ信号は位相分割部３１と遅延部３６に入力され、入力部２０からＲｃｈのオーディオ信号は位相分割部３１と遅延部３７に入力される。位相分割部３１は、合成部３１１および合成部３１２を備え、入力部２０から入力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号を同位相成分|L+R|と差位相成分|L-R|の信号に分割する。同位相成分信号は、合成部３１１によりＬｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を合成することにより得られる。差位相成分信号は、合成部３１２によりＬｃｈのオーディオ信号を反転させＲｃｈのオーディオ信号と合成することにより得られる。
【００１８】
補間処理部３２は、入力された同位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すために、カットオフ周波数検出部３２１、包絡線生成部３２２および補間部３２３を備える。カットオフ周波数検出部３２１は、高速フーリエ変換等を用いて補間処理部３２に入力された同位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。包絡線生成部３２２は、補間処理部３２に入力された同位相成分信号に高速フーリエ変換処理を施し生成されたスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２１が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。補間部３２３は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高音域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部３２に入力された同位相成分信号の当該周波数帯域に高周波成分を補間する。
【００１９】
また、補間処理部３２は、入力された差位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すために、カットオフ周波数検出部３２４、包絡線生成部３２５および補間部３２６を備える。カットオフ周波数検出部３２４は、高速フーリエ変換等を用いて補間処理部３２に入力された差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。包絡線生成部３２５は、補間処理部３２に入力された差位相成分信号に高速フーリエ変換処理を施し生成されたスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２４が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。補間部３２６は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高音域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部４に入力された差位相成分信号の当該周波数帯域に高周波成分を補間する。
【００２０】
位相合成部３３は、合成部３３１および合成部３３２を備え、補間処理部３２から入力された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、Ｌｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３１は、同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＬｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３２は、反転させた同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＲｃｈのオーディオ信号を出力する。
【００２１】
フィルタ部３４は、ハイパスフィルタ３４１およびハイパスフィルタ３４２を備える。ハイパスフィルタ３４１は、カットオフ周波数検出部３２１が検出したカットオフ周波数ｆｃで、合成部３３１から出力されたＬｃｈのオーディオ信号の低音域成分を除去する。ハイパスフィルタ３４２は、カットオフ周波数検出部３２４が検出したカットオフ周波数ｆｃで、合成部３３２から出力されたＲｃｈのオーディオ信号の低音域成分を除去する。
【００２２】
加算処理部３５は、加算部３５１および加算部３５２を備える。加算部３５１は、ハイパスフィルタ３４１から出力された低音域成分が除去されたＬｃｈのオーディオ信号と遅延部３６から出力されたＬｃｈのオーディオ信号を加算する。加算部３５２は、ハイパスフィルタ３４２から出力された低音域成分が除去されたＲｃｈのオーディオ信号と遅延部３７から出力されたＲｃｈのオーディオ信号を加算する。
【００２３】
遅延部３６は、入力部２０から入力されたＬｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３およびフィルタ部３４の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。遅延部３７は、入力部２０から入力されたＲｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３およびフィルタ部３５の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。
【００２４】
次に、本実施例のオーディオ信号補間装置１における補間処理部３２による補間処理について説明する。図３は、高周波成分の補間処理を説明する図である。
【００２５】
図３（ａ）に示す同位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２１が検出した同位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎはナイキスト周波数である。図３（ｂ）に示す差位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２４が検出した差位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎはナイキスト周波数である。オーディオ信号補間装置１に入力されるオーディオ信号はステレオ信号であるため、図３（ａ）に示すカットオフ周波数ｆｃと図３（ｂ）に示すカットオフ周波数ｆｃは、実質的に同じ周波数であり、図３（ａ）に示すナイキスト周波数ｆｎと図３（ｂ）に示すナイキスト周波数も、実質的に同じ周波数となる。ステレオオーディオ信号がＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータである場合、カットオフ周波数ｆｃは１６ｋＨｚとなる。また、ナイキスト周波数ｆｎは、例えば２２．０５ｋＨｚである。
【００２６】
図３（ａ）に示す包絡線は、包絡線生成部３２２により生成されたカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、その傾きをＣＯＭＭと表す。図３（ｂ）に示す包絡線は、包絡線生成部４５により生成されたカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、その傾きをＤＩＦＦと表す。本実施例において、同位相成分信号の包絡線の傾きＣＯＭＭは、差位相成分信号の包絡線の傾きＤＩＦＦより急峻である。これは、一般的にステレオオーディオ信号では、エコー成分、残響成分やリバーブ成分などの高調波成分は、差位相成分信号の高音域まで多く含まれている。また、ボーカル音や楽器の基音などの高調波成分は、同位相成分信号に含まれていることが多く、高音域になるにつれて減衰するためである。
【００２７】
通常、オーディオ信号は、高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少する。このため、上述したように、同位相成分信号と差位相成分信号も高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少するが、その減少の仕方に違いが生じる。本実施例では、このスペクトラム成分の減少の違いを利用して、同位相成分信号と差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線上に沿って高周波成分を補間することにより、より原音に近い信号になるように補間することが可能になる。
【００２８】
補間処理部３２において、補間部３２３は、入力された同位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＣＯＭＭの包絡線に沿ってナイキスト周波数まで間の周波数帯域に高周波成分を補間する。図３（ａ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆがナイキスト周波数ｆｎより低い場合（すなわち、ｆｃ＜ｆ＜ｆｎの場合）、補間部３２３は、カットオフ周波数ｆｃからその交点の周波数ｆまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２３により同位相成分信号に補間された高周波成分は、図３(ａ）に示す斜線部の領域となる。
【００２９】
また、補間部３２６は、入力された差位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＤＩＦＦの包絡線に沿ってナイキスト周波数まで間の周波数帯域に高周波成分を補間する。図３（ｂ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆはナイキスト周波数ｆｎより高くなるため、補間部３２６は、カットオフ周波数ｆｃからナイキスト周波数ｆｎまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２６により差位相成分信号に補間された高周波成分は、図３（ｂ）に示す斜線部の領域となる。
【００３０】
図３に示すように高周波成分が補間された同位相成分信号および差位相成分信号は、位相合成部３３により合成されＬｃｈのオーディオ信号およびＲｃｈのオーディオ信号となる。このＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、フィルタ部３４によりカットオフ周波数ｆｃにおいて低音域成分が除去され、補間処理部３２により補間されたＬｃｈおよびＲｃｈの高周波成分が抽出される。
【００３１】
フィルタ部３４により抽出されたＬｃｈおよびＲｃｈの高周波成分は、加算処理部３５によりそれぞれ遅延部３６および遅延部３７から出力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号に加算される。ここで、加算処理部３５に入力されるＬｃｈおよびＲｃｈオーディオ信号は、補間処理部３２により補間処理されるオーディオ信号と同一のオーディオ信号となるように、遅延部３６および遅延部３７によって遅延されたものである。
【００３２】
以上のように、本実施例の高域補間部３０は、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができる。これにより、聴取者にとって、高周波成分が補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえるようなことがなくなる。
【００３３】
次に、本実施例のオーディオ信号補正装置１０が備える低域強調部４０の構成について説明する。図４は、本実施例の低域強調部４０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、低域強調部４０は、加算部４１、バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂ、バンドパスフィルタ４２ｃ、増幅部４３ａ、増幅部４３ｂ、増幅部４３ｃ、加算部４４、加算部４５、加算部４６を備える。
【００３４】
高域補間部３０により高周波成分が補間されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、加算部４１に入力される。加算部４１により加算されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂおよびバンドパスフィルタ４２ｃに入力される。バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂおよびバンドパスフィルタ４２ｃは、基本周波数を５０Ｈｚとし、この５０Ｈｚの倍音となる周波数が中心周波数となるように設定されている。本実施例において、バンドパスフィルタ４２ａは中心周波数が１００Ｈｚに設定され、バンドパスフィルタ４２ｂは中心周波数が１５０Ｈｚに設定され、バンドパスフィルタ４２ｃは中心周波数が２００Ｈｚに設定されている。
【００３５】
増幅部４３ａは、バンドパスフィルタ４２ａから入力した中心周波数が１００Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。増幅部４３ｂは、バンドパスフィルタ４２ｂから入力した中心周波数が１５０Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。増幅部４３ｃは、バンドパスフィルタ４２ｃから入力した中心周波数が２００Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。加算部４４は、増幅部４３ａ、増幅部４３ｂおよび増幅部４３ｃから出力された信号を加算する。加算部４４から出力された信号は、加算部４５により高周波成分が補間されたＬｃｈのオーディオ信号に加算されると共に、加算部４６により高周波成分が補間されたＲｃｈのオーディオ信号に加算される。
【００３６】
以上のように、本実施例の低域強調部４０は、基本周波数５０Ｈｚの倍音となる１００Ｈｚ帯域、１５０Ｈｚ帯域および２００Ｈｚ帯域の信号をＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号に加算する。このため、聴取者には、ミッシング・ファンダメンタル現象により、基本周波数である５０Ｈｚ周辺の低音が強調されたように聴こえる。このように、本実施例において、ミッシング・ファンダメンタル現象を利用して低音を強調させるようにしているため、高域補間部３０により補間された高周波成分と同様に、聴取者にとって、強調された低音が不自然に聴こえるようなことがない。
【００３７】
高域補間部３０低域強調部４０により高周波成分および低周波成分が補間されたオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により予め定められた低周波成分（例えば、５０Ｈｚ以下）が除去され、出力部６０から出力される。本実施例のオーディオ信号補間装置１０がＡＶアンプに備えられている場合、出力部６０から出力されたオーディオ信号は、ＤＡコンバータによりアナログオーディオ信号に変換された後、増幅部により増幅される。そして、ＡＶアンプと接続されたＬｃｈおよびＲｃｈのスピーカから出力される。
【００３８】
したがって、聴取者は、圧縮処理の際に高周波成分がカットされたオーディオデータを再生しても、違和感なく高周波成分が補間されたオーディオ信号を聴くことができ、かつ、低音が強調されたオーディオ信号を聴くことができる。また、圧縮処理の際に低周波成分もカットされたオーディオデータを再生しても、低音を強調すること、すなわち、低周波成分を補間することができる。さらに、５０Ｈｚ以下のオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により除去されているため、低音が強調されていても、周囲への低周波騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例のオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図。
【図２】本実施例の高域補間部３０の構成を示すブロック図。
【図３】高周波成分の補間処理を説明する図。
【図４】本実施例の低域強調部４０の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…オーディオ信号補間装置、２０…入力部、３０…高域補間部、４０…低域強調部、５０…ハイパスフィルタ、６０…出力部、３１…位相分割部、３２…補間処理部、３３…位相合成部、３４…フィルタ部、３５…加算処理部、３６…遅延部、３７…遅延部、３１１…合成部、３１２…合成部、３２１…カットオフ周波数検出部、３２２…包絡線生成部、３２３…補間部、３２４…カットオフ周波数検出部、３２５…包絡線生成部、３２６…補間部、３３１…合成部、３３２…合成部、３４１…ハイパスフィルタ部、３４２…ハイパスフィルタ部、３５１…合成部、３５２…合成部、４１…加算部、４２ａ…バンドパスフィルタ、４２ｂ…バンドパスフィルタ、４２ｃ…バンドパスフィルタ、４３ａ…増幅部、４３ｂ…増幅部、４３ｃ…増幅部、４４…加算部、４５…加算部、４６…加算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号に高周波成分および低周波成分を補間するオーディオ信号補間装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰ３等のオーディオデータは、圧縮処理をする際に高域（例えば、１６ｋＨｚ以上）の高周波数成分の信号がカットされている。このため、ＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータは、圧縮処理される前のオーディオ信号と比べて音質が悪くなる。このようなオーディオデータを高音質にするために、例えば特許文献１に開示されているように、圧縮処理により失われた高周波成分をオーディオデータに補間する手段がある。
【０００３】
また、人間のミッシング・ファンダメンタル(missing fundamental)と呼ばれる聴覚現象を利用して、実際には存在しない基本周波数に対応する音を人間に知覚させることができる。例えば、100Ｈｚ、150Ｈｚ、200Ｈｚの音が出ていると、それらの基本周波数である50Hz周辺の音を知覚することができる。このようにミッシング・ファンダメンタル現象を利用することにより、ＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータを再生するとき、または、低音域を再生することが難しい小型スピーカを使用しているとき、聴取者は低音が強調されたオーディオ信号を聴くことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７５０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている手段は、帯域制限されたオーディオ信号の高周波成分の一部を複写し、このオーディオ信号に複写した高周波成分を追加することにより、圧縮処理により失われた高周波数成分を補間する。このような補間の手段では、追加する高周波成分とオーディオ信号の基音部との相関性が薄く、聴取者にとって補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえる虞がある。
【０００６】
また、再生されたオーディオ信号を聴取する時、多くの場合において周囲への騒音の配慮がなされていない。そのため、周囲への音漏れを出来るだけ少なくすることが求められている。特に、低音域を強調する場合、音波は低周波になるほど、壁を通過しやすくなるため、低周波騒音の対策が必要となる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。また、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周囲への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明におけるオーディオ信号補間装置は、オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、前記高域補間手段により高周波成分が補間され前記低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間手段は、第１のオーディオ信号および第２のオーディオ信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号および第２のオーディ信号を遅延させる遅延手段と、前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号と第２のオーディオ信号を同位相成分信号と差位相成分信号に分割する位相分割手段と、前記同位相成分信号および前記差位相成分信号に高周波成分を補間する処理を施す補間処理手段と、前記補間処理手段により高周波成分が補間された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、第３のオーディオ信号と第４のオーディオ信号を出力する位相合成手段と、前記位相合成手段から出力された第３のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第１のハイパスフィルタ手段と、前記位相合成手段から出力された第４のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第２のハイパスフィルタ手段と、前記遅延手段により遅延された第１のオーディオ信号と前記第１のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第１の加算処理部と、前記遅延手段により遅延された第２のオーディオ信号と前記第２のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第２の加算処理部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高域補間処理手段は、前記同位相成分信号および前記差位相成分信号のカットオフ周波数を検出するカットオフ周波数検出手段と、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記同位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成し、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記差位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成する包絡線生成手段と、前記同位相成分信号の包絡線情報に応じて前記同位相成分信号のカットオフ周波数より高周波成分を補間する周波数帯域を定め、当該周波数帯域を補間し前記差位相成分信号の包絡線情報に応じて前記差位相成分信号のカットオフ周波数から高周波成分を補間する周波数帯域を定め当該周波数帯域を補間する高周波成分補間手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記高周波成分補間手段が高周波成分を補間する周波数帯域は、所定のナイキスト周波数以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、上記のオーディオ信号補間装置において、前記低域強調手段は、基本周波数の倍音を中心周波数とする複数のバンドパスフィルタ手段と、前記バンドパスフィルタ手段から出力された各オーディオ信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された各オーディオ信号を加算する加算手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができるオーディオ信号補間装置を提供することができる。また、低音を強調してオーディオ信号を再生するとき、周囲への低周波騒音を低減することができるオーディオ信号補間装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、入力部２０、高域補間部３０、低域強調部４０、ハイパスフィルタ５０、出力部６０を備える。本実施例のオーディオ信号補間装置は、ＡＶアンプやＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータが再生可能なプレーヤに備えられる。
【００１５】
本実施例のオーディオ信号補間装置１０は、デジタル信号であるステレオオーディオ信号の左チャンネル（Ｌｃｈ）のオーディオ信号と右チャンネル（Ｒｃｈ）のオーディオ信号を入力部１０から入力する。入力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、高域補間部３０により高周波成分が補間される。また、ＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、低音強調部４０により低周波成分が強調されるように補間される。高周波成分および低周波成分が補間されたオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により予め定められた低周波成分（例えば、５０Ｈｚ以下）が除去され、出力部６０から出力される。
【００１６】
図２は、本実施例の高域補間部３０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、高域補間部３０は、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３、フィルタ部３４、加算処理部３５、遅延部３６、遅延部３７を備える。
【００１７】
図２に示すように、入力部２０から入力されたＬｃｈのオーディオ信号は位相分割部３１と遅延部３６に入力され、入力部２０からＲｃｈのオーディオ信号は位相分割部３１と遅延部３７に入力される。位相分割部３１は、合成部３１１および合成部３１２を備え、入力部２０から入力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号を同位相成分|L+R|と差位相成分|L-R|の信号に分割する。同位相成分信号は、合成部３１１によりＬｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を合成することにより得られる。差位相成分信号は、合成部３１２によりＬｃｈのオーディオ信号を反転させＲｃｈのオーディオ信号と合成することにより得られる。
【００１８】
補間処理部３２は、入力された同位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すために、カットオフ周波数検出部３２１、包絡線生成部３２２および補間部３２３を備える。カットオフ周波数検出部３２１は、高速フーリエ変換等を用いて補間処理部３２に入力された同位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。包絡線生成部３２２は、補間処理部３２に入力された同位相成分信号に高速フーリエ変換処理を施し生成されたスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２１が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。補間部３２３は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高音域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部３２に入力された同位相成分信号の当該周波数帯域に高周波成分を補間する。
【００１９】
また、補間処理部３２は、入力された差位相成分信号に高音域成分を補間する処理を施すために、カットオフ周波数検出部３２４、包絡線生成部３２５および補間部３２６を備える。カットオフ周波数検出部３２４は、高速フーリエ変換等を用いて補間処理部３２に入力された差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃを検出する。包絡線生成部３２５は、補間処理部３２に入力された差位相成分信号に高速フーリエ変換処理を施し生成されたスペクトル分布からケプストラム分析をすることにより、カットオフ周波数検出部３２４が検出したカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線情報を生成する。補間部３２６は、生成された包絡線情報に応じて、検出したカットオフ周波数ｆｃから高音域成分を補間する周波数帯域を定め、補間処理部４に入力された差位相成分信号の当該周波数帯域に高周波成分を補間する。
【００２０】
位相合成部３３は、合成部３３１および合成部３３２を備え、補間処理部３２から入力された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、Ｌｃｈのオーディオ信号とＲｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３１は、同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＬｃｈのオーディオ信号を出力する。合成部３３２は、反転させた同位相成分信号と差位相成分信号を合成することにより得られるＲｃｈのオーディオ信号を出力する。
【００２１】
フィルタ部３４は、ハイパスフィルタ３４１およびハイパスフィルタ３４２を備える。ハイパスフィルタ３４１は、カットオフ周波数検出部３２１が検出したカットオフ周波数ｆｃで、合成部３３１から出力されたＬｃｈのオーディオ信号の低音域成分を除去する。ハイパスフィルタ３４２は、カットオフ周波数検出部３２４が検出したカットオフ周波数ｆｃで、合成部３３２から出力されたＲｃｈのオーディオ信号の低音域成分を除去する。
【００２２】
加算処理部３５は、加算部３５１および加算部３５２を備える。加算部３５１は、ハイパスフィルタ３４１から出力された低音域成分が除去されたＬｃｈのオーディオ信号と遅延部３６から出力されたＬｃｈのオーディオ信号を加算する。加算部３５２は、ハイパスフィルタ３４２から出力された低音域成分が除去されたＲｃｈのオーディオ信号と遅延部３７から出力されたＲｃｈのオーディオ信号を加算する。
【００２３】
遅延部３６は、入力部２０から入力されたＬｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３およびフィルタ部３４の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。遅延部３７は、入力部２０から入力されたＲｃｈのオーディオ信号を、位相分割部３１、補間処理部３２、位相合成部３３およびフィルタ部３５の処理により生じる位相遅れに相当する時間だけ遅延させる。
【００２４】
次に、本実施例のオーディオ信号補間装置１における補間処理部３２による補間処理について説明する。図３は、高周波成分の補間処理を説明する図である。
【００２５】
図３（ａ）に示す同位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２１が検出した同位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎはナイキスト周波数である。図３（ｂ）に示す差位相成分信号のスペクトルを表すグラフにおいて、ｆｃはカットオフ周波数検出部３２４が検出した差位相成分信号のカットオフ周波数であり、ｆｎはナイキスト周波数である。オーディオ信号補間装置１に入力されるオーディオ信号はステレオ信号であるため、図３（ａ）に示すカットオフ周波数ｆｃと図３（ｂ）に示すカットオフ周波数ｆｃは、実質的に同じ周波数であり、図３（ａ）に示すナイキスト周波数ｆｎと図３（ｂ）に示すナイキスト周波数も、実質的に同じ周波数となる。ステレオオーディオ信号がＭＰ３等の圧縮処理されたオーディオデータである場合、カットオフ周波数ｆｃは１６ｋＨｚとなる。また、ナイキスト周波数ｆｎは、例えば２２．０５ｋＨｚである。
【００２６】
図３（ａ）に示す包絡線は、包絡線生成部３２２により生成されたカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、その傾きをＣＯＭＭと表す。図３（ｂ）に示す包絡線は、包絡線生成部４５により生成されたカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線であり、その傾きをＤＩＦＦと表す。本実施例において、同位相成分信号の包絡線の傾きＣＯＭＭは、差位相成分信号の包絡線の傾きＤＩＦＦより急峻である。これは、一般的にステレオオーディオ信号では、エコー成分、残響成分やリバーブ成分などの高調波成分は、差位相成分信号の高音域まで多く含まれている。また、ボーカル音や楽器の基音などの高調波成分は、同位相成分信号に含まれていることが多く、高音域になるにつれて減衰するためである。
【００２７】
通常、オーディオ信号は、高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少する。このため、上述したように、同位相成分信号と差位相成分信号も高音域になるにつれてスペクトラム成分が減少するが、その減少の仕方に違いが生じる。本実施例では、このスペクトラム成分の減少の違いを利用して、同位相成分信号と差位相成分信号のカットオフ周波数ｆｃにおける包絡線上に沿って高周波成分を補間することにより、より原音に近い信号になるように補間することが可能になる。
【００２８】
補間処理部３２において、補間部３２３は、入力された同位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＣＯＭＭの包絡線に沿ってナイキスト周波数まで間の周波数帯域に高周波成分を補間する。図３（ａ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆがナイキスト周波数ｆｎより低い場合（すなわち、ｆｃ＜ｆ＜ｆｎの場合）、補間部３２３は、カットオフ周波数ｆｃからその交点の周波数ｆまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２３により同位相成分信号に補間された高周波成分は、図３(ａ）に示す斜線部の領域となる。
【００２９】
また、補間部３２６は、入力された差位相成分信号を高速フーリエ変換解析し周波数シフト処理等を施すことにより、カットオフ周波数ｆｃから傾きＤＩＦＦの包絡線に沿ってナイキスト周波数まで間の周波数帯域に高周波成分を補間する。図３（ｂ）に示すように、包絡線と周波数軸の交点の周波数ｆはナイキスト周波数ｆｎより高くなるため、補間部３２６は、カットオフ周波数ｆｃからナイキスト周波数ｆｎまでの周波数帯域に高周波成分を補間する。このようにして、補間部３２６により差位相成分信号に補間された高周波成分は、図３（ｂ）に示す斜線部の領域となる。
【００３０】
図３に示すように高周波成分が補間された同位相成分信号および差位相成分信号は、位相合成部３３により合成されＬｃｈのオーディオ信号およびＲｃｈのオーディオ信号となる。このＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、フィルタ部３４によりカットオフ周波数ｆｃにおいて低音域成分が除去され、補間処理部３２により補間されたＬｃｈおよびＲｃｈの高周波成分が抽出される。
【００３１】
フィルタ部３４により抽出されたＬｃｈおよびＲｃｈの高周波成分は、加算処理部３５によりそれぞれ遅延部３６および遅延部３７から出力されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号に加算される。ここで、加算処理部３５に入力されるＬｃｈおよびＲｃｈオーディオ信号は、補間処理部３２により補間処理されるオーディオ信号と同一のオーディオ信号となるように、遅延部３６および遅延部３７によって遅延されたものである。
【００３２】
以上のように、本実施例の高域補間部３０は、圧縮処理により高周波成分が失われたオーディオ信号に対して、基音部との相関性がよい高周波数成分を補間することができる。これにより、聴取者にとって、高周波成分が補間されたオーディオ信号が不自然に聴こえるようなことがなくなる。
【００３３】
次に、本実施例のオーディオ信号補正装置１０が備える低域強調部４０の構成について説明する。図４は、本実施例の低域強調部４０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、低域強調部４０は、加算部４１、バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂ、バンドパスフィルタ４２ｃ、増幅部４３ａ、増幅部４３ｂ、増幅部４３ｃ、加算部４４、加算部４５、加算部４６を備える。
【００３４】
高域補間部３０により高周波成分が補間されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、加算部４１に入力される。加算部４１により加算されたＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号は、バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂおよびバンドパスフィルタ４２ｃに入力される。バンドパスフィルタ４２ａ、バンドパスフィルタ４２ｂおよびバンドパスフィルタ４２ｃは、基本周波数を５０Ｈｚとし、この５０Ｈｚの倍音となる周波数が中心周波数となるように設定されている。本実施例において、バンドパスフィルタ４２ａは中心周波数が１００Ｈｚに設定され、バンドパスフィルタ４２ｂは中心周波数が１５０Ｈｚに設定され、バンドパスフィルタ４２ｃは中心周波数が２００Ｈｚに設定されている。
【００３５】
増幅部４３ａは、バンドパスフィルタ４２ａから入力した中心周波数が１００Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。増幅部４３ｂは、バンドパスフィルタ４２ｂから入力した中心周波数が１５０Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。増幅部４３ｃは、バンドパスフィルタ４２ｃから入力した中心周波数が２００Ｈｚである信号を所定レベルに増幅する。加算部４４は、増幅部４３ａ、増幅部４３ｂおよび増幅部４３ｃから出力された信号を加算する。加算部４４から出力された信号は、加算部４５により高周波成分が補間されたＬｃｈのオーディオ信号に加算されると共に、加算部４６により高周波成分が補間されたＲｃｈのオーディオ信号に加算される。
【００３６】
以上のように、本実施例の低域強調部４０は、基本周波数５０Ｈｚの倍音となる１００Ｈｚ帯域、１５０Ｈｚ帯域および２００Ｈｚ帯域の信号をＬｃｈおよびＲｃｈのオーディオ信号に加算する。このため、聴取者には、ミッシング・ファンダメンタル現象により、基本周波数である５０Ｈｚ周辺の低音が強調されたように聴こえる。このように、本実施例において、ミッシング・ファンダメンタル現象を利用して低音を強調させるようにしているため、高域補間部３０により補間された高周波成分と同様に、聴取者にとって、強調された低音が不自然に聴こえるようなことがない。
【００３７】
高域補間部３０低域強調部４０により高周波成分および低周波成分が補間されたオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により予め定められた低周波成分（例えば、５０Ｈｚ以下）が除去され、出力部６０から出力される。本実施例のオーディオ信号補間装置１０がＡＶアンプに備えられている場合、出力部６０から出力されたオーディオ信号は、ＤＡコンバータによりアナログオーディオ信号に変換された後、増幅部により増幅される。そして、ＡＶアンプと接続されたＬｃｈおよびＲｃｈのスピーカから出力される。
【００３８】
したがって、聴取者は、圧縮処理の際に高周波成分がカットされたオーディオデータを再生しても、違和感なく高周波成分が補間されたオーディオ信号を聴くことができ、かつ、低音が強調されたオーディオ信号を聴くことができる。また、圧縮処理の際に低周波成分もカットされたオーディオデータを再生しても、低音を強調すること、すなわち、低周波成分を補間することができる。さらに、５０Ｈｚ以下のオーディオ信号は、ハイパスフィルタ５０により除去されているため、低音が強調されていても、周囲への低周波騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例のオーディオ信号補間装置の構成を示すブロック図。
【図２】本実施例の高域補間部３０の構成を示すブロック図。
【図３】高周波成分の補間処理を説明する図。
【図４】本実施例の低域強調部４０の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…オーディオ信号補間装置、２０…入力部、３０…高域補間部、４０…低域強調部、５０…ハイパスフィルタ、６０…出力部、３１…位相分割部、３２…補間処理部、３３…位相合成部、３４…フィルタ部、３５…加算処理部、３６…遅延部、３７…遅延部、３１１…合成部、３１２…合成部、３２１…カットオフ周波数検出部、３２２…包絡線生成部、３２３…補間部、３２４…カットオフ周波数検出部、３２５…包絡線生成部、３２６…補間部、３３１…合成部、３３２…合成部、３４１…ハイパスフィルタ部、３４２…ハイパスフィルタ部、３５１…合成部、３５２…合成部、４１…加算部、４２ａ…バンドパスフィルタ、４２ｂ…バンドパスフィルタ、４２ｃ…バンドパスフィルタ、４３ａ…増幅部、４３ｂ…増幅部、４３ｃ…増幅部、４４…加算部、４５…加算部、４６…加算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、
基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、
前記高域補間手段により高周波成分が補間され前記低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高域補間手段は、
第１のオーディオ信号および第２のオーディオ信号を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号および第２のオーディ信号を遅延させる遅延手段と、
前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号と第２のオーディオ信号を同位相成分信号と差位相成分信号に分割する位相分割手段と、
前記同位相成分信号および前記差位相成分信号に高周波成分を補間する処理を施す補間処理手段と、
前記補間処理手段により高周波成分が補間された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、第３のオーディオ信号と第４のオーディオ信号を出力する位相合成手段と、
前記位相合成手段から出力された第３のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第１のハイパスフィルタ手段と、
前記位相合成手段から出力された第４のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第２のハイパスフィルタ手段と、
前記遅延手段により遅延された第１のオーディオ信号と前記第１のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第１の加算処理部と、
前記遅延手段により遅延された第２のオーディオ信号と前記第２のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第２の加算処理部とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高域補間処理手段は、
前記同位相成分信号および前記差位相成分信号のカットオフ周波数を検出するカットオフ周波数検出手段と、
前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記同位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成し、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記差位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成する包絡線生成手段と、
前記同位相成分信号の包絡線情報に応じて前記同位相成分信号のカットオフ周波数より高周波成分を補間する周波数帯域を定め、当該周波数帯域を補間し前記差位相成分信号の包絡線情報に応じて前記差位相成分信号のカットオフ周波数から高周波成分を補間する周波数帯域を定め当該周波数帯域を補間する高周波成分補間手段とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項４】
請求項３に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高周波成分補間手段が高周波成分を補間する周波数帯域は、所定のナイキスト周波数以下であることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記低域強調手段は、
基本周波数の倍音を中心周波数とする複数のバンドパスフィルタ手段と、
前記バンドパスフィルタ手段から出力された各オーディオ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された各オーディオ信号を加算する加算手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項１】
オーディオ信号に高周波帯域を補間する高域補間手段と、
基本周波数の複数の倍音を付加しオーディオ信号の低周波帯域を強調する低域強調手段と、
前記高域補間手段により高周波成分が補間され前記低域強調手段により低周波成分が強調されたオーディオ信号から予め定められた低周波成分を除去するフィルタ手段とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高域補間手段は、
第１のオーディオ信号および第２のオーディオ信号を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号および第２のオーディ信号を遅延させる遅延手段と、
前記入力手段から入力された第１のオーディオ信号と第２のオーディオ信号を同位相成分信号と差位相成分信号に分割する位相分割手段と、
前記同位相成分信号および前記差位相成分信号に高周波成分を補間する処理を施す補間処理手段と、
前記補間処理手段により高周波成分が補間された同位相成分信号と差位相成分信号を合成し、第３のオーディオ信号と第４のオーディオ信号を出力する位相合成手段と、
前記位相合成手段から出力された第３のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第１のハイパスフィルタ手段と、
前記位相合成手段から出力された第４のオーディオ信号にハイパスフィルタ処理を施す第２のハイパスフィルタ手段と、
前記遅延手段により遅延された第１のオーディオ信号と前記第１のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第１の加算処理部と、
前記遅延手段により遅延された第２のオーディオ信号と前記第２のハイパスフィルタ手段から出力された信号を加算する第２の加算処理部とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高域補間処理手段は、
前記同位相成分信号および前記差位相成分信号のカットオフ周波数を検出するカットオフ周波数検出手段と、
前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記同位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成し、前記カットオフ周波数検出手段により検出された前記差位相成分信号のカットオフ周波数における包絡線情報を生成する包絡線生成手段と、
前記同位相成分信号の包絡線情報に応じて前記同位相成分信号のカットオフ周波数より高周波成分を補間する周波数帯域を定め、当該周波数帯域を補間し前記差位相成分信号の包絡線情報に応じて前記差位相成分信号のカットオフ周波数から高周波成分を補間する周波数帯域を定め当該周波数帯域を補間する高周波成分補間手段とを備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項４】
請求項３に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記高周波成分補間手段が高周波成分を補間する周波数帯域は、所定のナイキスト周波数以下であることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のオーディオ信号補間装置において、
前記低域強調手段は、
基本周波数の倍音を中心周波数とする複数のバンドパスフィルタ手段と、
前記バンドパスフィルタ手段から出力された各オーディオ信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された各オーディオ信号を加算する加算手段と
を備えることを特徴とするオーディオ信号補間装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３７０４８（Ｐ２００９−２３７０４８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０２１４（Ｐ２００８−８０２１４）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０３００９４６７）株式会社ディーアンドエムホールディングス (274)
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０３００９４６７）株式会社ディーアンドエムホールディングス (274)
[ Back to top ]