CN114999439A - 声音信号处理方法及声音信号处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种声音信号处理方法及声音信号处理装置，避免设备连接的复杂化，并且针对每个声音信号实施适当的处理而向适当的输出目标输出。处理部(A)通过对声音信号(Si)进行由后级处理部(A－2)进行的周围声音强调处理而生成声音信号(Sg)，并且将声音信号(Sg)向混频总线(34)输出，处理部(C)对声音信号(Sa)进行C处理而生成声音信号(Se)，并且将声音信号(Se)向混频总线(34)和第1输出目标(通信终端装置(28)或PC(29))输出，混频总线(34)将声音信号(Sg)和声音信号(Se)混合而生成声音信号(Sh)，并且将声音信号(Sh)向第2输出目标(耳机(31)或扬声器(32))输出。

Description

声音信号处理方法及声音信号处理装置
技术领域
本发明涉及一种声音信号处理方法及声音信号处理装置。
背景技术
当前，已知一种为了提高音响效果，对声音信号实施各种处理而进行混合的声音信号处理装置。例如，专利文献1、2将立体声音响信号变换为和信号及差信号，在对和信号、差信号分别实施了音响效果等的处理之后，再次变换为立体声音响信号。通过上述，能够多样且容易地对立体声音响信号的音响效果进行调整。或者，能够提供不适感少的声音。
专利文献1：日本特开2018－116153号公报
专利文献2：日本特开2017－220789号公报
但是，音乐效果等想要施加的处理内容、想要输出声音信号的输出目标根据声音信号而不同。因此，在从多个***取得大量的声音信号的情况下，有时为了对各个声音信号实施适当的处理，变换设备增加而设备连接变得复杂。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供能够避免设备连接的复杂化，并且针对每个声音信号实施适当的处理而向适当的输出目标输出的声音信号处理方法及声音信号处理装置。
根据本发明的一个方式，提供一种声音信号处理方法，第1处理部对第1声音信号进行第1处理而生成第2声音信号，并且将所述第2声音信号向混频总线输出，第2处理部对第3声音信号进行第2处理而生成第4声音信号，并且将所述第4声音信号向所述混频总线和第1输出目标输出，所述混频总线将所述第2声音信号和所述第4声音信号混合而生成第5声音信号，并且将所述第5声音信号向第2输出目标输出。
发明的效果
根据本发明的一个方式，能够避免设备连接的复杂化，并且针对每个声音信号实施适当的处理而向适当的输出目标输出。
附图说明
图1是声音信号处理装置的框图。
图2是表示与信号处理相关的结构的框图。
图3是处理部的详细的框图。
图4是表示双耳化部的信号的流动的图。
图5是表示DeEsser的详细结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的一个实施方式涉及的声音信号处理装置的框图。该声音信号处理装置100作为一个例子而构成为混频器装置。声音信号处理装置100具有CPU 11，CPU 11经由总线10而与多个构成要素对信息进行交换。声音信号处理装置100具有ROM 12、RAM 13、存储部14、显示部15、设定操作部16。另外，声音信号处理装置100具有用于连接外部设备的各种接口，经由各种接口而在所连接的外部设备和CPU 11之间对信号进行输入输出。在各种接口中包含通信部17、第1传声器输入端子18、第2传声器输入端子19、AUX端子20、USB端子21、HDMI(注册商标)输入端子22、HDMI输出端子23、耳机输出端子24、扬声器输出端子25。
在CPU 11连接有未图示的计时器。CPU 11对本装置整体进行控制。ROM 12存储由CPU 11执行的控制程序、各种表数据等。RAM 13存储各种数据。存储部14存储包含上述控制程序的各种应用程序、各种数据。设定操作部16接受来自用户的各种信息的输入。显示部15对各种信息进行显示。通信部17也可以包含LAN接口、MIDI(Musical Instrument DigitalInterface)。
在第1传声器输入端子18、第2传声器输入端子19可以连接外部传声器。例如，在第1传声器输入端子18连接第1传声器26，在第2传声器输入端子19连接耳机(headphone)31和成套的第2传声器27。在AUX端子20连接智能机等通信终端装置28。在USB端子21连接USB设备、例如作为个人计算机的PC 29。在HDMI输入端子22、HDMI输出端子23可以连接HDMI设备。例如，在HDMI输入端子22连接游戏装置30，在HDMI输出端子23连接显示监视器42。在耳机输出端子24连接耳机31。在扬声器输出端子25连接扬声器32。扬声器32不限于2通道扬声器，也可以是环绕扬声器，发音的通道数例如为8通道(7.1ch)。
图2是表示声音信号处理装置100的与信号处理相关的结构的框图。声音信号处理装置100具有处理部A、B、C、混频总线34、切换部33、35等。此外，处理部A、B、C的功能除了必要的硬件以外，主要通过CPU 11、ROM 12及RAM 13的协同动作而实现。混频总线34、切换部33、35的动作通过CPU 11进行控制。
由游戏装置30生成并从HDMI输入端子22输入的信号Sd输出至HDMI输出端子23，供给至显示监视器42。信号Sd包含影像信号，基于信号Sd的影像在显示监视器42进行显示。此外，信号Sd也可以包含声音信号，在HDMI输出端子23连接有音响设备的情况下，基于信号Sd的音响从音响设备产生。
由游戏装置30生成并从HDMI输入端子22输入的声音信号、或者由PC 29生成并从USB端子21输入的声音信号，作为声音信号Sc而输入至处理部A。声音信号Sc是3通道以上的通道数的声音信号，在本实施方式设为8通道的信号。处理部A通过对声音信号Sc实施A处理(将后述)而生成声音信号Sg，并且将声音信号Sg向混频总线34输出。
由通信终端装置28生成并从AUX端子20输入的声音信号、或者由PC 29生成并从USB端子21输入的声音信号，作为声音信号Sb而输入至处理部B。作为声音信号Sb，例如假想语音聊天的声音信号。声音信号Sb例如通过由通信终端装置28或PC 29执行的应用软件生成。处理部B通过对声音信号Sb实施B处理而生成声音信号Sf，并且将生成的声音信号Sf向混频总线34输出。
切换部33排他性地选择由第1传声器26集音并从第1传声器输入端子18输入的声音信号、和由第2传声器27集音并从第2传声器输入端子19输入的声音信号。例如选择连接有传声器的传声器输入端子，在双方的传声器输入端子连接有传声器的情况下，优先选择第2传声器输入端子19。而且，切换部33将来自所选择的传声器输入端子的声音信号作为声音信号Sa向处理部C输出。
处理部C通过对声音信号Sa实施C处理而生成声音信号Se，并且将声音信号Se向混频总线34输出。C处理例如包含音乐效果、电平调整等。并且，处理部C将所生成的声音信号Se向AUX端子20和USB端子21输出。此时，也可以***D/A变换、2通道化等处理。因此，向与AUX端子20、USB端子21分别连接的通信终端装置28、PC 29输出声音信号Se。根据通信终端装置28、PC 29中的设定，产生与声音信号Se相应的音响。
此外，A处理、B处理、C处理是互不相同的处理。另外，声音信号Sa设为从传声器输入，但也可以是从与声音信号Sc的输入***不同的***输入的信号。另外，不经由混频总线34而输出的声音信号Se的输出目标(与AUX端子20或USB端子21连接的装置)与声音信号Sh的输出目标(与耳机输出端子24或扬声器输出端子25连接的装置)不同即可。
混频总线34至少将声音信号Sg和声音信号Se混合而生成声音信号Sh。在本实施方式，在声音信号Sg和声音信号Se的基础上还将声音信号Sf混合而生成声音信号Sh。混频总线34经由切换部35向耳机输出端子24或扬声器输出端子25输出声音信号Sh。这里，声音信号Sh包含耳机用信号Sh－1及扬声器用信号Sh－2。切换部35排他性地选择声音信号Sh的输出目标。例如，在耳机31与耳机输出端子24连接的情况下，选择耳机输出端子24作为输出目标，在耳机31没有与耳机输出端子24连接的情况下，选择扬声器输出端子25作为输出目标。在选择了耳机输出端子24的情况下，耳机用信号Sh－1输出至耳机31。在选择了扬声器输出端子25的情况下，扬声器用信号Sh－2输出至扬声器32。此外，在切换部35输出声音信号Sh时，也可以实施电平调整、D/A变换。特别是，在输出耳机用信号Sh－1的情况下，还可以实施与耳机相匹配的输出特性的调整。
图3是处理部A的详细的框图。处理部A由前级处理部A－1和后级处理部A－2构成。A处理由基于前级处理部A－1进行的双耳化处理和基于后级处理部A－2进行的周围声音强调处理构成。前级处理部A－1包含双耳化部(Binauralization Department)36。后级处理部A－2包含MS变换部37、DeEsser(嘶声消除器)38、PEQ 39、LR变换部40、PEQ 41。作为一个例子，PEQ 39、41都是为4band(频带)的参数均衡器。但是，PEQ 39、41可以不是4band，另外也可以不是PEQ，例如可以是图形均衡器(GEQ)。
图4是表示双耳化部36的信号的流动的图。声音信号Sc作为一个例子，是由7.1ch(C：中间、L：前L、R：前R、SL：环绕L、SR：环绕R、BL：环绕后L、BR：环绕后R、LFE：低音炮)构成的音频信号。
头部相关传递函数(HRTF：Head Related Transfer Function)是表现从设置于某个位置的虚拟扬声器分别到达左右耳朵的声音的大小、到达时间及频率特性之差的脉冲响应(Impulse response)。对LFE以外的信号应用与各个信号相应的HRTF及混响(Reverb)。应用混响是为了重现与音源的距离感。但是，LFE由于难以感知到定位，因此不适用HRTF及混响。8通道的声音信号Sc经由通过双耳化部36进行的双耳化处理而进行立体声化，即，变换为L和R这2通道的立体声信号。该立体声信号被作为声音信号Si而输入至后级处理部A－2的MS变换部37。
在后级处理部A－2(图3)，MS变换部37根据声音信号Si而生成和信号Sj及差信号Sk。如果用L表示声音信号Si的左信号，用R表示右信号，则和信号Sj通过Sj＝(Si的L)/2+(Si的R)/2进行计算。另外，差信号Sk通过Sk＝(Si的L)/2－(Si的R)/2进行计算。
图5是表示DeEsser 38的详细结构的图。DeEsser 38具有HPF(高通滤波器)、LPF(低通滤波器)、COMP(压缩器)等，生成针对和信号Sj进行了使中音域的声压减少的处理的处理后和信号Sl。PEQ 39生成针对差信号Sk进行了使规定频带的声压增加的处理的处理后差信号Sm。
例如，在进行射击游戏时，通过DeEsser 38降低因游戏用户的操作发出的枪声，嘈杂得到缓和。另外，通过PEQ 39，侧部的声音得到强调，容易获知进行射击的敌人的脚步声。因此，规定频带不被限定，但为了容易听到周围的声音，优选是主要包含周围的声音之类的容易感知方向性的频率的频带。
LR变换部40通过将处理后和信号Sl和处理后差信号Sm变换为立体声信号而生成声音信号Sn。如果用L表示声音信号Sn的左信号，用R表示右信号，则声音信号Sn的L信号通过Sl+Sm进行计算。声音信号Sn的R信号通过Sl－Sm进行计算。PEQ 41根据设定而针对声音信号Sn增减各频带的声压。通过上述，被调整了整体的音质的声音信号Sg从处理部A输出。此外，并非必须设置PEQ 41。
处理部B(图2)针对声音信号Sb实施的B处理作为一个例子，包含针对语音聊天的双耳化处理。例如，针对声音信号Sb应用HRTF和混响中的至少一者，生成立体声信号即声音信号Sf。此外，CPU 11也可以通过来自用户的切换指示，对应用HRTF和混响的哪个进行切换。另外，也可以根据来自用户的切换指示而不应用HRTF和混响的任意者。
根据本实施方式，处理部A(第1处理部)对声音信号Si(第1声音信号)进行通过后级处理部A－2进行的周围声音强调处理(第1处理)而生成声音信号Sg(第2声音信号)，并且将声音信号Sg向混频总线34输出。另外，处理部C(第2处理部)对声音信号Sa(第3声音信号)进行C处理(第2处理)而生成声音信号Se(第4声音信号)，并且将声音信号Se向混频总线34和第1输出目标(通信终端装置28或PC 29)输出。混频总线34至少将声音信号Sg(第2声音信号)和声音信号Se(第4声音信号)混合而生成声音信号Sh(第5声音信号)，并且将声音信号Sh向第2输出目标(耳机31或扬声器32)输出。因此，能够避免设备连接的复杂化，并且针对每个声音信号实施适当的处理而向适当的输出目标输出。例如，即使在从多个***取得大量的声音信号的情况下，也不需要为了对各个声音信号实施适当的处理而连接大量的变换设备，避免连接变得复杂。
另外，声音信号Si通过周围声音强调处理(第1处理)，并经过和信号Sj、差信号Sk的生成、及处理后和信号Sl、处理后差信号Sm的生成而变换为立体声的声音信号Sg，因此能够容易地听到周围的声音。
另外，声音信号Si是通过针对8通道的声音信号Sc(第6声音信号)在前级处理部A－1实施双耳化处理(第3处理)，进行立体声化而生成的声音信号。因此，能够重现临场感。此外，根据该观点，声音信号Sc只要是3通道以上的通道数的声音信号即可。此外，如果限定于谋求避免设备连接的复杂化并且针对每个声音信号实施适当的处理而向适当的输出目标输出这样的效果，则前级处理部A－1不是必须的。因此，声音信号Si(第1声音信号)也可以是作为立体声信号而输入至声音信号处理装置100的声音信号。
另外，处理部B(第4处理部)对声音信号Sb(第7声音信号)进行B处理(第4处理)而生成声音信号Sf(第8声音信号)，并且将声音信号Sf向混频总线34输出。混频总线34通过针对声音信号Sg(第2声音信号)和声音信号Se(第4声音信号)进一步混合声音信号Sf(第8声音信号)而生成声音信号Sh(第5声音信号)。因此，能够将语音聊天(voice chat)语音等声音一起输出。此外，设置处理部B不是必须的。因此，声音信号Sh(第5声音信号)也可以是不包含声音信号Sf而将声音信号Sg(第2声音信号)和声音信号Se(第4声音信号)混合后的信号。
另外，声音信号Sa(第3声音信号)是从传声器(26、27)输出的声音信号，因此能够将玩游戏的用户的声音等一起处理。此外，声音信号Sa的取得源不限定于传声器。
另外，声音信号Sc(第6声音信号)如果是从游戏装置30输出的声音信号，则能够将游戏声等一起处理。另外，声音信号Sb(第7声音信号)例如如果是经由应用而输出的声音信号，则能够将语音聊天语音等声音一起处理。
另外，不经由混频总线34而输出的声音信号Se的输出目标如果是通信终端装置28或PC 29等计算机，则能够向计算机输出实施了C处理的声音。另外，声音信号Sh的输出目标如果是耳机31或扬声器32等音响输出设备，则能够将实施了A、B、C处理的声音混合而向音响输出设备输出。此外，耳机31是耳戴式的声音输出设备的一个例子，也可以是头戴式耳机。
以上，针对本发明基于其优选的实施方式进行了详细叙述，但本发明不限定于这些特定的实施方式，不脱离本发明的主旨的范围的各种方式也包含于本发明。
标号的说明
A、B、C处理部，Si、Sa、Sg、Se、Sh声音信号，11CPU，28通信终端装置，29PC，31耳机，32扬声器，34混频总线。

Claims (16)

1.一种声音信号处理方法，
第1处理部对第1声音信号进行第1处理而生成第2声音信号，并且将所述第2声音信号向混频总线输出，
第2处理部对第3声音信号进行第2处理而生成第4声音信号，并且将所述第4声音信号向所述混频总线和第1输出目标输出，
所述混频总线将所述第2声音信号和所述第4声音信号混合而生成第5声音信号，并且将所述第5声音信号向第2输出目标输出。
2.根据权利要求1所述的声音信号处理方法，其中，
所述第1声音信号是立体声信号，
所述第1处理部根据所述立体声信号而生成和信号及差信号，
生成针对所述和信号进行了使中音域的声压减少的处理的处理后和信号，
生成针对所述差信号进行了使规定频带的声压增加的处理的处理后差信号，
通过将所述处理后和信号和所述处理后差信号变换为立体声信号而生成所述第2声音信号。
3.根据权利要求1或2所述的声音信号处理方法，其中，
所述第1声音信号是通过由第3处理部实施将3通道以上的通道数的第6声音信号进行立体声化的第3处理而生成的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的声音信号处理方法，其中，
第4处理部对第7声音信号进行第4处理而生成第8声音信号，并且将所述第8声音信号向所述混频总线输出，
所述混频总线通过针对所述第2声音信号和所述第4声音信号进一步混合所述第8声音信号而生成所述第5声音信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的声音信号处理方法，其中，
所述第3声音信号是从传声器输出的声音信号。
6.根据权利要求3所述的声音信号处理方法，其中，
所述第6声音信号是从游戏装置输出的声音信号。
7.根据权利要求4所述的声音信号处理方法，其中，
所述第7声音信号是经由应用而输出的声音信号。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的声音信号处理方法，其中，
所述第1输出目标是计算机，
所述第2输出目标是音响输出设备。
9.一种声音信号处理装置，其具有：
混频总线；
第1处理部，其对第1声音信号进行第1处理而生成第2声音信号，并且将所述第2声音信号向所述混频总线输出；以及
第2处理部，其对第3声音信号进行第2处理而生成第4声音信号，并且将所述第4声音信号向所述混频总线和第1输出目标输出，
所述混频总线将所述第2声音信号和所述第4声音信号混合而生成第5声音信号，并且将所述第5声音信号向第2输出目标输出。
10.根据权利要求9所述的声音信号处理装置，其中，
所述第1声音信号是立体声信号，
所述第1处理部根据所述立体声信号而生成和信号及差信号，
生成针对所述和信号进行了使中音域的声压减少的处理的处理后和信号，
生成针对所述差信号进行了使规定频带的声压增加的处理的处理后差信号，
通过将所述处理后和信号和所述处理后差信号变换为立体声信号而生成所述第2声音信号。
11.根据权利要求9或10所述的声音信号处理装置，其中，
所述第1声音信号是通过由第3处理部实施将3通道以上的通道数的第6声音信号进行立体声化的第3处理而生成的信号。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的声音信号处理装置，其中，
还具有第4处理部，该第4处理部对第7声音信号进行第4处理而生成第8声音信号，并且将所述第8声音信号向所述混频总线输出，
所述混频总线通过针对所述第2声音信号和所述第4声音信号进一步混合所述第8声音信号而生成所述第5声音信号。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的声音信号处理装置，其中，
所述第3声音信号是从传声器输出的声音信号。
14.根据权利要求11所述的声音信号处理装置，其中，
所述第6声音信号是从游戏装置输出的声音信号。
15.根据权利要求12所述的声音信号处理装置，其中，
所述第7声音信号是经由应用而输出的声音信号。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的声音信号处理装置，其中，
所述第1输出目标是计算机，
所述第2输出目标是音响输出设备。
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