説明

デジタル音声信号を作るための装置および方法

【課題】 デジタル音声信号を作るための装置および方法を提供する。
【解決手段】 デジタル音声信号を作るための装置(100)が提供される。装置は、デジタル音声入力信号用の入力(110)と、作られたデジタル音声出力信号用の出力(120)と、さらに、以下の手段、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段(m1)と、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段(m2)と、歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段(m3)と、デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタ(m4)と、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサ(m5)とのうちの少なくとも1つを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル音声信号を作るための装置および方法に関する。さらなる態様によれば、本発明はまた、この装置の使用、および本発明に従って作られた音声信号が格納されるデジタル音声キャリアに関する。
【背景技術】
【0002】
コンパクトディスク(CD)は、1970年代の末に開発され、1981年に初めて世間一般に提示された。その間、CDの開発が進み、音声信号のデジタル記憶装置の標準となり、今日までに一億を超える売上げが達成されている。音声データのデジタル記憶装置により、CDから読み取られた信号には、たとえばレコードのアナログ走査中に発生するものなどの、電子的なまたは機械的な歪みがない。しかし、CDにサウンドを格納する場合の客観的かつ物理的な利点とは反対に、多くの聴取者は、レコードのサウンドを「より生き生きしている」および「より温かみがある」と感じる。これは、一方では、聴取者のサウンド概念は、自分が今までに聴いた習慣によって形作られるために、懐かしく感じるという側面のためであり得る。しかし、他方では、音響心理学的効果によっても、レコードのサウンドが好ましいものになり得る。
【特許文献1】米国特許第6504935号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
先行技術の前述の欠点について、本発明は、請求項1による方法および請求項13による装置を提案する。本発明のさらなる態様、利点、および詳細は、従属請求項、以下の記述、および添付図面より明らかである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第1の例示的実施形態では、デジタル音声信号を作る方法を提供する。この方法は、デジタル音声入力信号を提供するステップと、デジタル音声出力信号を作るための以下のステップ、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、歪みをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、低域フィルタを用いてデジタル音声入力信号にフィルタをかけるステップと、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うステップと、の少なくとも1つを実施するステップと、作られたデジタル音声出力信号を提供するステップとを含む。特に、この場合、サブステップの1つにおいて得られた信号は、次のサブステップのための音声入力信号として使用され得る。さらに、上記のステップのすべてを、特に指定された順序でも実施することができる。
【0005】
上述した例示的実施形態による方法を用いて、デジタル音声入力信号は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で作られ得る。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【0006】
本発明のさらなる例示的実施形態では、デジタル音声信号を作るための装置を提供する。この場合、装置は、デジタル音声入力信号用の入力と、作られたデジタル音声出力信号用の出力と、以下の手段、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタと、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサとのうちの少なくとも1つを有する。前記手段の1つ以上が、通常、デジタル信号プロセッサ(DSP)によって実現される。
【0007】
上記の例示的実施形態による装置は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で、入力に提供されるデジタル音声信号を作るのに適している。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【0008】
上記の例示的実施形態の1つの発展形態によれば、装置は、さらに、エコーの時間遅延を設定するためのコントローラと、チャネルクロストークのクロストーク減衰を設定するためのコントローラと、歪み曲線を設定するためのコントローラと、低域フィルタの斜面勾配および/または遮断周波数を設定するためのコントローラと、ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラとのうちの少なくとも1つを備える。
【0009】
これにより、聴取者が、サウンドの印象を自分の個人的な好みに適応させることが可能となる。
【0010】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の例示的実施形態について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は、本発明の第1の例示的実施形態による装置100を示している。装置100は、デジタル音声信号を作るよう設定されている。この場合、装置100は、デジタル音声入力信号用の入力110と、作られたデジタル音声出力信号用の出力120とを有する。さらに、装置は、デジタル信号プロセッサ(DSP)130を有する。入力120に送られたデジタル音声入力信号がDSPに転送され、ここで、所望のデジタル出力信号を形成するように信号が作られる。入力120に存在する音声入力信号は、たとえば、CDから読み取られた音声信号である。したがって、デジタル音声入力信号は、全体的に低い高調波歪み、非常に良いダイナミックレンジ、非常に良いチャネル分離、および線形周波数応答を有する、CDの代表的なサウンドの印象を有する。次いで、装置100、および特にDSP130は、レコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様の音声出力信号を生成するために、これらをこのようなCDサウンドの印象に変換するよう設定される。このため、装置100またはDSP130は、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段m1、および/またはチャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段m2、および/または歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段m3、および/またはデジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタm4、および/またはデジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサm5を備える。前記手段を用いて、デジタル音声入力信号は、出力120に提供されたデジタル出力信号がレコードのようなサウンドの印象を有するように作られ得る。
【0012】
図2は、本発明のさらなる例示的実施形態による装置100を示しており、これによれば、上述したすべての手段m1〜m5が装置内に設けられる。これらの手段は、エコーを挿入する手段m1がデジタル音声入力信号を入力として受信するような形で互いに接続される。次いで、手段m1は、エコーを信号に追加する。この場合、ポストエコーまたはプレエコー、或いはポストエコーおよびプレエコーの両方が、音声入力信号に追加され得る。プレエコーおよびポストエコーが追加されると、プレエコーの時間シフトとポストエコーの時間シフトとが、通常同じになる。しかし、必要に応じて、プレエコーおよびポストエコーに対して、時間シフトが別々に選択され得る。この場合、代表的な時間シフトは、1秒〜5秒の範囲内にある。エコーを生成するのに必要な音声データの格納を保証するために、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段m1は、ピンポンバッファまたはリングメモリを含み得る。次いで、エコーが提供された、手段m1の出力信号は、チャネルクロストークを挿入する手段m2に送られる。音声信号は、通常、チャネルクロストークを有さないステレオ信号である。しかし、手段m2は、15dB〜75dBの範囲内のクロストーク減衰を有するチャネルクロストークを挿入し得る。このようにして修正された音声信号は、その後、歪みを挿入する手段m3に送られる。この場合、レコードのサウンドの印象と同様の歪みを達成するために、二次または三次関数が歪み特性曲線として通常使用される。このようにして修正された音声信号は、その後、低域フィルタm4に送られる。低域フィルタは、通常、15kHz〜20kHzの範囲内で遮断する。さらに、低域フィルタは、通常、15dB/dec〜40dB/decの範囲内の斜面勾配を有する。レコードの周波数応答は、このようにしてシミュレートされ得る。このように得られた音声信号は、その後、ダイナミックレンジコンプレッサm5に送られる。ダイナミックレンジコンプレッサm5は、CDの非常に良いダイナミックレンジ、つまり、最も音の大きい経路と最も音の静かな経路との間の音の大きさの分離を、レコードのサウンドの印象において通常予想され得る範囲まで減少させる。ダイナミックコンプレッサは、通常、区分的線形特性曲線を有する。図2にはすべての手段m1〜m5が例示されているが、前記手段の中の個々の手段を省き得る、または必要に応じて電源を切り得ることを指摘しておきたい。さらに、エコーおよび/またはチャネルクロストークおよび/または歪みおよび/またはダイナミックレンジ圧縮は、周波数に依存する方法でも周波数に依存しない方法でも行われ得ることも指摘しておきたい。したがって、恐らく周波数に依存しない変形形態の方が実現が容易であろうが、周波数に依存する変形形態の方が、通常「より臨場感のある」聴音結果を達成する。
【0013】
上記の例示的実施形態による装置は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で、入力に提供されるデジタル音声信号を作るのに適している。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【0014】
図3は、本発明のさらに別の例示的実施形態による装置100を示している。図3の装置100は、音声入力信号が順次にではなく平行して処理されるという点において、図2の例示的実施形態とは異なる。たとえば、このような解決策が、多重化方法を実施することにより実現され得る。しかし、図3に示されている例示的実施形態による装置はまた、デジタル音声入力信号をレコードのようなサウンドの印象を有するデジタル音声出力信号に変換する。
【0015】
図4は、本発明の別の例示的実施形態による装置を示す図であり、これによれば、装置100は、さらに、エコーの時間遅延を設定するためのコントローラr1と、チャネルクロストークのクロストーク減衰を設定するためのコントローラr2と、歪み曲線を設定するためのコントローラr3と、低域フィルタの斜面勾配および/または遮断周波数を設定するためのコントローラr4と、ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラr5とを備える。手段m1〜m5のそれぞれについて、各専用コントローラr1〜r5が例示されているが、いくつかのコントローラを省き得るまたは組み合わせ得る。さらに、コントローラはまた、個々の手段の電源を選択的に切るよう働き得る。コントローラr1〜r5を設けることにより、聴取者が、装置100によって生成されたサウンドの印象を自分の個人的な好みに適応させることが可能となる。
【0016】
さらに、装置は、出力120に提供されたデジタル音声信号をアナログ信号に変換する、デジタル/アナログ変換器(図示せず)を備え得る。D/A変換器はまた、DSP130内に統合され得る。
【0017】
上述した例示的実施形態による装置は、デジタル音声信号を作る方法を行うのに適している。この方法において、「硬い」および「冷たい」CDサウンドは、エコーを挿入するステップ、および/またはチャネルクロストークを挿入するステップ、および/または歪みを挿入するステップ、および/または低域フィルタを用いてデジタル信号にフィルタをかけるステップ、および/またはダイナミックレンジ圧縮を行うステップにより、レコードの「温かみがある」および「生き生きしている」サウンドの印象に近いものとなる。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【0018】
本発明の実施形態による装置は、たとえば、ハイファイシステムの別個の構成要素として形成され得る。本発明の実施形態による装置はまた同様に、CDプレーヤーまたはDVDプレーヤー内に統合され得る。さらに、このような装置を、レコードのようなサウンドの印象を提供するために、コンピュータ、デジタルテレビ、MP3プレーヤー、またはデジタル音声情報と共に動作する同様の装置内に統合することも考えられる。
【0019】
さらに、当然ながら、本発明の例示的実施形態の方法によって作られたデジタル音声信号を、デジタル音声キャリア、たとえばCDに再び格納することができる。このようにして、このように事前記録された音声キャリアは、従来のCDプレーヤーで再生され得るが、それにもかかわらずレコードのサウンドの印象を有する。
【0020】
上述した実施形態は、異なる手段m1〜m5を実現するために、デジタル信号プロセッサを使用する。しかし、このような手段はまた、個々のハードウェア構成要素によっても実現され得ることをはっきりと指摘しておきたい。特に、デジタル電子構成要素、たとえば集積回路が、この場合に使用され得る。しかし、たとえば、チューブなどのアナログ構成要素を使用して、歪みを挿入する手段m3などの、いくつかの構成要素を実現することもできる。この場合、デジタル信号は、アナログ構成要素の上流にあるD/A変換器を用いてアナログ信号に変換され、アナログ構成要素による変調後に、A/D変換器を用いてデジタル信号に再び変換される。
【0021】
本発明を例示的実施形態に基づいて説明してきた。これらの例示的実施形態は、決して、本発明を限定するものと理解されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1の例示的実施形態による装置を示す図である。
【図2】本発明のさらなる例示的実施形態による装置を示す図である。
【図3】本発明のさらに別の例示的実施形態による装置を示す図である。
【図4】本発明の別の例示的実施形態による装置を示す図である。
【符号の説明】
【0023】
100 装置
110 入力
120 出力
130 デジタル信号プロセッサ(DSP)
m1〜m5 手段
r1〜r5 コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
デジタル音声信号を作る方法であって、
(a)デジタル音声入力信号を提供するステップと、
(b)デジタル音声出力信号を作るためのステップ、即ち、
(b1)エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
(b2)チャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
(b3)歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
(b4)低域フィルタを用いて前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるステップと、
(b5)前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うステップとのうちの少なくとも1つを実施するステップと、
(c)前記作られたデジタル音声出力信号を提供するステップとを含む方法。
【請求項2】
ステップ(b1)において、前記エコーが、ポストエコーである請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ステップ(b1)において、前記エコーが、プレエコーである請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
ステップ(b1)において、前記エコーが、プレエコーおよびポストエコーであり、前記プレエコーおよび前記ポストエコーが、同じ時間シフトを有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記ポストエコーおよび/または前記プレエコーが、1秒〜5秒の範囲内の時間シフトを有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記音声信号がステレオ信号であり、ステップ(b2)が、15dB〜75dBの範囲内のクロストーク減衰を有するチャネルクロストークを挿入するステップを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
二次または三次関数、またはさらにより上位の関数が、ステップ(b3)において歪み特性曲線として使用される請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
ステップ(b4)において、前記低域フィルタが、15dB/dec〜40dB/decの範囲内の斜面勾配を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
ステップ(b4)において、前記低域フィルタが、10kHz〜20kHzの範囲内で遮断する請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
ステップ(b)において、サブステップ(b1)〜(b5)の1つから得られた前記信号が、それぞれ、次のサブステップのための入力信号として使用される請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
すべてのステップ(b1)〜(b5)が、実施される請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
ステップ(b1)〜(b5)が、この順序で実施される請求項10に記載の方法。
【請求項13】
デジタル音声信号を作るための装置(100)であって、
デジタル音声入力信号用の入力(110)と、
作られたデジタル音声出力信号用の出力(120)と、
以下の手段、即ち、
(m1)エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
(m2)チャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
(m3)歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
(m4)前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタと、
(m5)前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサと、のうちの少なくとも1つとを備える装置(100)。
【請求項14】
エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段(m1)、および/またはチャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段(m2)、および/または歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段(m3)、および/または前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための前記低域フィルタ(m4)、および/または前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサ(m5)が、デジタル信号プロセッサ(130)を含む請求項13に記載の装置(100)。
【請求項15】
エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段(1)が、ピンポンバッファまたはリングメモリを含む請求項13または14に記載の装置。
【請求項16】
前記装置が、前記手段(m1)〜(m5)のすべてを備える請求項13〜15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項17】
(r1)前記エコーの時間遅延を設定するためのコントローラと、
(r2)前記チャネルクロストークの前記クロストーク減衰を設定するためのコントローラと、
(r3)歪み曲線を設定するためのコントローラと、
(r4)前記低域フィルタの斜面勾配および/または遮断周波数を設定するためのコントローラと、
(r5)前記ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラと、のうちの少なくとも1つをさらに備える請求項13〜16のいずれか一項に記載の装置。
【請求項18】
前記装置が、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するよう設定される請求項13〜17のいずれか一項に記載の装置。
【請求項19】
請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するための、請求項13〜18のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項20】
請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法に従って得られたデジタル音声信号が格納されるデジタル音声キャリア。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−225474(P2008−225474A)
【公開日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−58835(P2008−58835)
【出願日】平成20年3月8日(2008.3.8)
【出願人】(508073461)ブルメスター アウディオシステメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (2)
【氏名又は名称原語表記】Burmester Audiosysteme GmbH
【Fターム(参考)】