JP2002169597A - 音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体Info
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
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-
- G—PHYSICS
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 データ圧縮した音声データの再生時の高音質
化をソフトウェアにより可能にする。 【解決手段】 サンプリングレート変換回路３１は、Ｐ
ＣＭ音声データのサンプリング周波数ｆｓを２倍に変換
し、ＬＰＦ３２に供給する。ＬＰＦ３２は、音声データ
をカットオフ周波数Ｆｓ／４でローパスフィルタリング
して、その出力データＦｓ２を極性検出回路３３に供給
する。この回路３３は出力データＦｓ２の波形頂点間の
時間がサンプリング周波数Ｆｓの何倍であるかを示すデ
ータをＦｓ２COUNTとして出力する。差分データ算出回
路３４は現在のデータＦｓ２と１Ｆｓ前のデータＦｓ
２’との差分データＦｓ２Differenceを出力する。Ｆｓ
２COUNTは補正テーブル３５に供給され、対応する補正
データTableDataが出力される。出力データ生成回路３
６には、出力データＦｓ２、Ｆｓ２Difference、及び補
正データTableDataが供給され、新たなＰＣＭデータＦ
ｓ３が生成される。
化をソフトウェアにより可能にする。 【解決手段】 サンプリングレート変換回路３１は、Ｐ
ＣＭ音声データのサンプリング周波数ｆｓを２倍に変換
し、ＬＰＦ３２に供給する。ＬＰＦ３２は、音声データ
をカットオフ周波数Ｆｓ／４でローパスフィルタリング
して、その出力データＦｓ２を極性検出回路３３に供給
する。この回路３３は出力データＦｓ２の波形頂点間の
時間がサンプリング周波数Ｆｓの何倍であるかを示すデ
ータをＦｓ２COUNTとして出力する。差分データ算出回
路３４は現在のデータＦｓ２と１Ｆｓ前のデータＦｓ
２’との差分データＦｓ２Differenceを出力する。Ｆｓ
２COUNTは補正テーブル３５に供給され、対応する補正
データTableDataが出力される。出力データ生成回路３
６には、出力データＦｓ２、Ｆｓ２Difference、及び補
正データTableDataが供給され、新たなＰＣＭデータＦ
ｓ３が生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル音声信号
を再生する音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声
信号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録し
た記録媒体に係り、特に、再生される音声信号を高音質
化させる音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信
号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した
記録媒体に関する。
を再生する音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声
信号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録し
た記録媒体に係り、特に、再生される音声信号を高音質
化させる音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信
号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した
記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のデジタルオーディオの分野では、
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＭＤ（Ｍｉｎｉ
Ｄｉｓｃ）などのディスク、更にはテープといった記録
媒体に記録された音楽などの音声信号を専用の再生装置
で再生することも盛んに行われているが、その一方で、
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）上でソフトウェアによ
り再生することも行われている。
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＭＤ（Ｍｉｎｉ
Ｄｉｓｃ）などのディスク、更にはテープといった記録
媒体に記録された音楽などの音声信号を専用の再生装置
で再生することも盛んに行われているが、その一方で、
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）上でソフトウェアによ
り再生することも行われている。
【０００３】また、ＭＰ３（ＭＰＥＧ ｌａｙｅｒ３）
に代表される各種圧縮フォーマットで圧縮された音声信
号をＰＣで再生したり、記憶媒体として記憶容量の小さ
い半導体メモリに記憶して専用の携帯型プレーヤで再生
したりすることも行われている。
に代表される各種圧縮フォーマットで圧縮された音声信
号をＰＣで再生したり、記憶媒体として記憶容量の小さ
い半導体メモリに記憶して専用の携帯型プレーヤで再生
したりすることも行われている。
【０００４】さらに、ＨｉＦｉオーディオ以外のオーデ
ィオ分野では、携帯電話やＰＨＳ、インターネット電
話、半導体メモリを使用した音声レコーダなどの装置を
用いて、低ビットレートで圧縮されたデジタル音声信号
の送受信及び再生が行われている。
ィオ分野では、携帯電話やＰＨＳ、インターネット電
話、半導体メモリを使用した音声レコーダなどの装置を
用いて、低ビットレートで圧縮されたデジタル音声信号
の送受信及び再生が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようにデジタルオ
ーディオデータは様々な態様で再生され、また頻繁に送
受信される通信による伝送、メモリによる蓄積を行う場
合において、データサイズを縮小するとコスト及び適用
範囲の面で優位であることから、そのデータ量は少ない
方が望ましい。そのため、デジタルオーディオデータは
圧縮された状態で蓄積もしくは送信されることが多い。
このため、圧縮による音質の劣化が生じているので、Ｈ
ｉＦｉオーディオとしては、この劣化を改善することが
要望されていた。さらに、この音質改善は、ＰＣや携帯
型の再生装置で使用されることを考えると、ソフトウェ
アのみで音質改善の処理が完結し、しかも現在のＣＰＵ
でリアルタイムに処理できる必要があった。
ーディオデータは様々な態様で再生され、また頻繁に送
受信される通信による伝送、メモリによる蓄積を行う場
合において、データサイズを縮小するとコスト及び適用
範囲の面で優位であることから、そのデータ量は少ない
方が望ましい。そのため、デジタルオーディオデータは
圧縮された状態で蓄積もしくは送信されることが多い。
このため、圧縮による音質の劣化が生じているので、Ｈ
ｉＦｉオーディオとしては、この劣化を改善することが
要望されていた。さらに、この音質改善は、ＰＣや携帯
型の再生装置で使用されることを考えると、ソフトウェ
アのみで音質改善の処理が完結し、しかも現在のＣＰＵ
でリアルタイムに処理できる必要があった。
【０００６】また、携帯電話などを用いた、ＨｉＦｉオ
ーディオ以外のオーディオ分野においても、より低い転
送レートでデータ圧縮した場合に、良好な音質で音声デ
ータを再生できることが望まれていた。
ーディオ以外のオーディオ分野においても、より低い転
送レートでデータ圧縮した場合に、良好な音質で音声デ
ータを再生できることが望まれていた。
【０００７】そこで本発明は、ソフトウェアによる処理
で済み、かつ、リアルタイムに音質改善の処理を実行で
きる音声信号処理装置及び音声信号処理方法、音声信号
処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記
録媒体を提供することを目的とする。
で済み、かつ、リアルタイムに音質改善の処理を実行で
きる音声信号処理装置及び音声信号処理方法、音声信号
処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記
録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る音声信号処理装置は、デジタル音声信
号のサンプリング周波数を変換して周波数帯域を拡張す
るサンプリングレート変換手段と、前記サンプリングレ
ート変換手段により拡張されたデジタル音声信号に、前
記サンプリング周波数に対応するカットオフ周波数を有
するローパスフィルタリングの処理を施すローパスフィ
ルタと、前記ローパスフィルタから出力される信号の波
形頂点間隔を検出する検出手段と、前記ローパスフィル
タから出力される信号の現在のデータと１サンプリング
前のデータとの差分データを算出する差分データ算出手
段と、前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応
した重み付けを行って、当該重み付けした差分データ
を、前記ローパスフィルタから出力される信号に加算し
て出力する出力データ生成手段とを備える。これによ
り、データ圧縮により音質劣化したＰＣＭデータを分析
・予測処理することで、劣化する前のＰＣＭデータに近
似したＰＣＭデータを復元することができ、音質改善を
図ることができる。
に、本発明に係る音声信号処理装置は、デジタル音声信
号のサンプリング周波数を変換して周波数帯域を拡張す
るサンプリングレート変換手段と、前記サンプリングレ
ート変換手段により拡張されたデジタル音声信号に、前
記サンプリング周波数に対応するカットオフ周波数を有
するローパスフィルタリングの処理を施すローパスフィ
ルタと、前記ローパスフィルタから出力される信号の波
形頂点間隔を検出する検出手段と、前記ローパスフィル
タから出力される信号の現在のデータと１サンプリング
前のデータとの差分データを算出する差分データ算出手
段と、前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応
した重み付けを行って、当該重み付けした差分データ
を、前記ローパスフィルタから出力される信号に加算し
て出力する出力データ生成手段とを備える。これによ
り、データ圧縮により音質劣化したＰＣＭデータを分析
・予測処理することで、劣化する前のＰＣＭデータに近
似したＰＣＭデータを復元することができ、音質改善を
図ることができる。
【０００９】これと同等の作用効果は、本発明に係る音
声信号処理方法によっても得ることができる。詳しく
は、この音声信号処理方法は、デジタル音声信号のサン
プリング周波数を変換して周波数帯域を拡張し、前記拡
張されたデジタル音声信号に、前記サンプリング周波数
に対応するカットオフ周波数を有するローパスフィルタ
リングの処理を施し、前記ローパスフィルタリングが施
された信号の波形頂点間隔を検出するとともに、このロ
ーパスフィルタリングが施された信号の現在のデータと
１サンプリング前のデータとの差分データを算出し、前
記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重み
付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記ロ
ーパスフィルタリングが施された信号に加算して出力す
る。
声信号処理方法によっても得ることができる。詳しく
は、この音声信号処理方法は、デジタル音声信号のサン
プリング周波数を変換して周波数帯域を拡張し、前記拡
張されたデジタル音声信号に、前記サンプリング周波数
に対応するカットオフ周波数を有するローパスフィルタ
リングの処理を施し、前記ローパスフィルタリングが施
された信号の波形頂点間隔を検出するとともに、このロ
ーパスフィルタリングが施された信号の現在のデータと
１サンプリング前のデータとの差分データを算出し、前
記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重み
付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記ロ
ーパスフィルタリングが施された信号に加算して出力す
る。
【００１０】本発明の別の態様によれば、コンピュータ
に上述した音声信号処理の機能を発揮させるプログラム
を記録した記録媒体、及び、そのプログラム自体も提供
される。
に上述した音声信号処理の機能を発揮させるプログラム
を記録した記録媒体、及び、そのプログラム自体も提供
される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の音声信号処理装置
及び音声信号処理方法に係る実施形態を、添付図面を用
いて説明する。 （第１の実施形態）第１の実施形態を図１〜図９に基づ
き説明する。この実施形態では、本発明の音声信号処理
装置はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ）に
より実施される。このため、以下に説明するように、Ｐ
Ｃ及びこのＰＣに接続された周辺装置は協働して、デジ
タル音声信号を取得し、この信号に本発明の音声信号処
理を施し、処理した音声信号を再生する音声再生装置と
して機能する。また、本発明の音声信号処理方法は、上
記ＰＣで実行されるソフトウェアにより実現される。な
お、下記の構成によれば、携帯型プレーヤが周辺装置の
１つとしてＰＣに接続されるので、ＰＣそれ自体ではな
く、この携帯型プレーヤに、本発明に係る音声信号処理
を実行させるようにしてもよい。
及び音声信号処理方法に係る実施形態を、添付図面を用
いて説明する。 （第１の実施形態）第１の実施形態を図１〜図９に基づ
き説明する。この実施形態では、本発明の音声信号処理
装置はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ）に
より実施される。このため、以下に説明するように、Ｐ
Ｃ及びこのＰＣに接続された周辺装置は協働して、デジ
タル音声信号を取得し、この信号に本発明の音声信号処
理を施し、処理した音声信号を再生する音声再生装置と
して機能する。また、本発明の音声信号処理方法は、上
記ＰＣで実行されるソフトウェアにより実現される。な
お、下記の構成によれば、携帯型プレーヤが周辺装置の
１つとしてＰＣに接続されるので、ＰＣそれ自体ではな
く、この携帯型プレーヤに、本発明に係る音声信号処理
を実行させるようにしてもよい。
【００１２】図１は、ＰＣ及びその周辺装置から成る音
声再生装置を示す。最初に、この装置の接続関係の概要
から説明する。
声再生装置を示す。最初に、この装置の接続関係の概要
から説明する。
【００１３】この音声再生装置は、ＰＣ１と、このＰＣ
１に接続されたディスプレイ２、キーボード３、携帯型
プレーヤ４（半導体メモリ５を搭載している）、アンプ
７、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒ
ｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ９とを備え
る。携帯型プレーヤ４はヘッドホン６に接続される。ア
ンプ７はスピーカ８に接続される。ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ９には、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭ１０が挿入さ
れる。
１に接続されたディスプレイ２、キーボード３、携帯型
プレーヤ４（半導体メモリ５を搭載している）、アンプ
７、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒ
ｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ９とを備え
る。携帯型プレーヤ４はヘッドホン６に接続される。ア
ンプ７はスピーカ８に接続される。ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ９には、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭ１０が挿入さ
れる。
【００１４】ＰＣ１は、図１に示すように、所定のプロ
グラムに従って演算及び処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１を備え、
このＣＰＵ１１がバスを介してメモリ１２（ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）１
３、及びインターフェース１４に接続されている。この
インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４は、バスを介してキー
ボードコントローラ１５、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ） Ｉ／Ｆ１６、及び音声出力
Ｉ／Ｆ１７に接続されている。このうち、キーボードコ
ントローラ１５はキーボード３に接続される一方で、Ｕ
ＳＢ Ｉ／Ｆ１６（又はパラレルＩ／Ｆ、シリアルＩ／
Ｆなど）及び音声出力Ｉ／Ｆ１７は前述した携帯型プレ
ーヤ４及びアンプ７にそれぞれ接続されている。なお、
オペレータが操作する入力装置は、キーボード３の代わ
りに、タッチパネルで構成してもよい。その場合には、
キーボードコントローラ１５はタッチパネルコントロー
ラで置換される。
グラムに従って演算及び処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１を備え、
このＣＰＵ１１がバスを介してメモリ１２（ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）１
３、及びインターフェース１４に接続されている。この
インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４は、バスを介してキー
ボードコントローラ１５、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ） Ｉ／Ｆ１６、及び音声出力
Ｉ／Ｆ１７に接続されている。このうち、キーボードコ
ントローラ１５はキーボード３に接続される一方で、Ｕ
ＳＢ Ｉ／Ｆ１６（又はパラレルＩ／Ｆ、シリアルＩ／
Ｆなど）及び音声出力Ｉ／Ｆ１７は前述した携帯型プレ
ーヤ４及びアンプ７にそれぞれ接続されている。なお、
オペレータが操作する入力装置は、キーボード３の代わ
りに、タッチパネルで構成してもよい。その場合には、
キーボードコントローラ１５はタッチパネルコントロー
ラで置換される。
【００１５】インターフェース１４は更に別のバスを介
してディスプレイコントローラ１８及びＰＣＭＣＩＡ
（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ
Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃ
ｉａｔｉｏｎ） Ｉ／Ｆ１９に接続されている。このう
ち、ディスプレイコントローラ１８はディスプレイ２に
接続され、ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ１９はＣＤ−ＲＯＭド
ライブ９に接続されている。
してディスプレイコントローラ１８及びＰＣＭＣＩＡ
（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ
Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃ
ｉａｔｉｏｎ） Ｉ／Ｆ１９に接続されている。このう
ち、ディスプレイコントローラ１８はディスプレイ２に
接続され、ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ１９はＣＤ−ＲＯＭド
ライブ９に接続されている。
【００１６】なお、ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ１９には、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭドライブ９の代わりに、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ
−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＭＯなどの
記録媒体からデータを読み込むドライブを接続してもよ
い。これにより、ＣＤ−ＲＯＭ１０の代わりに、ＣＤ−
ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ
Ｗ、ＭＯなどの記録媒体を用いることができる。また、
ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ１９には、フラッシュメモリドラ
イブ、無線Ｉ／Ｆカード、モデムカードなどが接続され
ることもある。
Ｄ−ＲＯＭドライブ９の代わりに、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ
−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＭＯなどの
記録媒体からデータを読み込むドライブを接続してもよ
い。これにより、ＣＤ−ＲＯＭ１０の代わりに、ＣＤ−
ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ
Ｗ、ＭＯなどの記録媒体を用いることができる。また、
ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ１９には、フラッシュメモリドラ
イブ、無線Ｉ／Ｆカード、モデムカードなどが接続され
ることもある。
【００１７】これにより、ＣＤ−ＲＯＭ１０などの蓄積
媒体に記録されているＰＣＭやＭＰ３などの音声データ
がＣＤ−ＲＯＭドライブ９から読み込まれ、直接もしく
はいったん、ＨＤＤ１３に例えばＷＡＶＥファイルやＭ
Ｐ３ファイルとして蓄積される。この蓄積ファイルは、
音声出力Ｉ／Ｆ１７によりアナログ信号に変換されてか
らアンプ７に出力される。このアナログ信号はアンプ７
で増幅されてスピーカ８から音声として出力される。な
お、音声データは、インターネットなどから入手してＨ
ＤＤ１３に蓄積しておいてもよい。
媒体に記録されているＰＣＭやＭＰ３などの音声データ
がＣＤ−ＲＯＭドライブ９から読み込まれ、直接もしく
はいったん、ＨＤＤ１３に例えばＷＡＶＥファイルやＭ
Ｐ３ファイルとして蓄積される。この蓄積ファイルは、
音声出力Ｉ／Ｆ１７によりアナログ信号に変換されてか
らアンプ７に出力される。このアナログ信号はアンプ７
で増幅されてスピーカ８から音声として出力される。な
お、音声データは、インターネットなどから入手してＨ
ＤＤ１３に蓄積しておいてもよい。
【００１８】また、ＵＳＢＩ／Ｆ１６に接続された携帯
型プレーヤ４には、半導体メモリ５が内蔵もしくは取り
出し可能に設けられている。これにより、ＰＣ１のＨＤ
Ｄ１３などに蓄積されているＭＰ３ファイルの音声デー
タは、携帯型プレーヤ４の半導体メモリ５に転送され、
携帯型プレーヤ４で再生可能になる。この携帯型プレー
ヤ４には、図示しないが、ＣＰＵ及びＭＰ３などの音声
データの再生プログラムが記録されているＲＯＭなどが
内蔵されており、これにより、半導体メモリ５に記録さ
れた音声データを再生することができる。この携帯型プ
レーヤ４の音声データは、通常ヘッドホン６を介して再
生される。
型プレーヤ４には、半導体メモリ５が内蔵もしくは取り
出し可能に設けられている。これにより、ＰＣ１のＨＤ
Ｄ１３などに蓄積されているＭＰ３ファイルの音声デー
タは、携帯型プレーヤ４の半導体メモリ５に転送され、
携帯型プレーヤ４で再生可能になる。この携帯型プレー
ヤ４には、図示しないが、ＣＰＵ及びＭＰ３などの音声
データの再生プログラムが記録されているＲＯＭなどが
内蔵されており、これにより、半導体メモリ５に記録さ
れた音声データを再生することができる。この携帯型プ
レーヤ４の音声データは、通常ヘッドホン６を介して再
生される。
【００１９】なお、半導体メモリ５が携帯型プレーヤ４
に着脱自在に挿入可能な場合は、ＰＣ１に設けられた半
導体メモリドライブ（図示せず）に直接挿入して、この
ドライブを介して半導体メモリ５に音声データを転送さ
せることができる。この場合、その半導体メモリ５を携
帯型プレーヤ４に挿入して音声を再生することができ
る。また、携帯型プレーヤ４が録音可能な構成を有して
いる場合、携帯型プレーヤ４はＰＣ１に接続することな
く、録音した音声データを再生するようにしてもよい。
に着脱自在に挿入可能な場合は、ＰＣ１に設けられた半
導体メモリドライブ（図示せず）に直接挿入して、この
ドライブを介して半導体メモリ５に音声データを転送さ
せることができる。この場合、その半導体メモリ５を携
帯型プレーヤ４に挿入して音声を再生することができ
る。また、携帯型プレーヤ４が録音可能な構成を有して
いる場合、携帯型プレーヤ４はＰＣ１に接続することな
く、録音した音声データを再生するようにしてもよい。
【００２０】このようなＰＣ１もしくは携帯型プレーヤ
４において、音声データは図２に示すような手順により
再生される。図２において、ＨＤＤ１３、ＣＤ−ＲＯＭ
（又はＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、
ＤＶＤ−ＲＷ、ＭＯなど）３、半導体メモリ５などの蓄
積媒体２１に記録されている音声データは、ＰＣ１もし
くは携帯型プレーヤ４のＩ／Ｆ２２を介して読み出さ
れ、ＭＰ３などの圧縮されている音声データが読み出さ
れた場合は、デコーダ２３によりデコードされてＰＣＭ
データが出力される。このＰＣＭデータは、本発明の主
要部分である音質改善手段２４に供給されて音質改善が
行われてからＤ／Ａ変換回路２５に出力され、アナログ
信号として、アンプ７とスピーカ８やヘッドホン６など
の音声再生手段２６に出力されて再生される。
４において、音声データは図２に示すような手順により
再生される。図２において、ＨＤＤ１３、ＣＤ−ＲＯＭ
（又はＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、
ＤＶＤ−ＲＷ、ＭＯなど）３、半導体メモリ５などの蓄
積媒体２１に記録されている音声データは、ＰＣ１もし
くは携帯型プレーヤ４のＩ／Ｆ２２を介して読み出さ
れ、ＭＰ３などの圧縮されている音声データが読み出さ
れた場合は、デコーダ２３によりデコードされてＰＣＭ
データが出力される。このＰＣＭデータは、本発明の主
要部分である音質改善手段２４に供給されて音質改善が
行われてからＤ／Ａ変換回路２５に出力され、アナログ
信号として、アンプ７とスピーカ８やヘッドホン６など
の音声再生手段２６に出力されて再生される。
【００２１】次に、本発明の主要部分である音質改善手
段２４における具体的な改善方法について図３と共に説
明する。なお、この音質改善手段２４は、ＨＤＤ１３又
は半導体メモリ（ＲＯＭ）５に記憶されてＣＰＵ１１で
動作する処理プログラムの機能として実現され、ＣＰＵ
１１として動作周波数１３０ＭＨｚの３２ｂｉｔ ＲＩ
ＳＣプロセッサで実時間出力可能な処理プログラムを実
施の形態として説明する。また、処理にあたっては、入
力波形データ及び処理に必要な各種フラグやカウント値
などのデータがメモリ（ＲＡＭ）１２に一時的に記憶さ
れる。
段２４における具体的な改善方法について図３と共に説
明する。なお、この音質改善手段２４は、ＨＤＤ１３又
は半導体メモリ（ＲＯＭ）５に記憶されてＣＰＵ１１で
動作する処理プログラムの機能として実現され、ＣＰＵ
１１として動作周波数１３０ＭＨｚの３２ｂｉｔ ＲＩ
ＳＣプロセッサで実時間出力可能な処理プログラムを実
施の形態として説明する。また、処理にあたっては、入
力波形データ及び処理に必要な各種フラグやカウント値
などのデータがメモリ（ＲＡＭ）１２に一時的に記憶さ
れる。
【００２２】デコーダ２３から出力されたサンプリング
周波数ｆｓのリニアＰＣＭデータは、音質改善手段２４
のサンプリングレート変換回路（サンプリングレート変
換手段）３１に供給される。このサンプリングレート変
換回路３１は、入力されたリニアＰＣＭデータのサンプ
リング周波数ｆｓを２倍のサンプリング周波数Ｆｓ（Ｆ
ｓ＝２×ｆｓ）のＰＣＭデータＦｓ１に変換する（図４
参照）。なお、図４の例では、２倍サンプリングしたと
きに増加したデータの値を“０”として、“ｍ，０，ｍ
＋１，０，ｍ＋２，０，・・・（ｍ：ＰＣＭデータ）”
としているが、同じデータを繰り返して“ｍ，ｍ，ｍ＋
１，ｍ＋１，ｍ＋２，ｍ＋２，・・・”としたり、前の
データと次のデータの中間のデータとしたりしてもよ
い。また、２倍に限らず４倍などでサンプリングするよ
うにしてもよい。
周波数ｆｓのリニアＰＣＭデータは、音質改善手段２４
のサンプリングレート変換回路（サンプリングレート変
換手段）３１に供給される。このサンプリングレート変
換回路３１は、入力されたリニアＰＣＭデータのサンプ
リング周波数ｆｓを２倍のサンプリング周波数Ｆｓ（Ｆ
ｓ＝２×ｆｓ）のＰＣＭデータＦｓ１に変換する（図４
参照）。なお、図４の例では、２倍サンプリングしたと
きに増加したデータの値を“０”として、“ｍ，０，ｍ
＋１，０，ｍ＋２，０，・・・（ｍ：ＰＣＭデータ）”
としているが、同じデータを繰り返して“ｍ，ｍ，ｍ＋
１，ｍ＋１，ｍ＋２，ｍ＋２，・・・”としたり、前の
データと次のデータの中間のデータとしたりしてもよ
い。また、２倍に限らず４倍などでサンプリングするよ
うにしてもよい。
【００２３】そして、このＰＣＭデータＦｓ１は、ロー
パスデジタルフィルタ３２に供給されて、カットオフ周
波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／４でローパスフィルタリングし
て、折り返しノイズのある高域部分を除去し、元々の信
号成分のみを抽出サンプリング周波数Ｆｓの出力データ
Ｆｓ２を得る。なお、サンプリングレート変換回路３１
で４倍オーバーサンプリングした場合には、カットオフ
周波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／８でローパスフィルタリング
すればよい。
パスデジタルフィルタ３２に供給されて、カットオフ周
波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／４でローパスフィルタリングし
て、折り返しノイズのある高域部分を除去し、元々の信
号成分のみを抽出サンプリング周波数Ｆｓの出力データ
Ｆｓ２を得る。なお、サンプリングレート変換回路３１
で４倍オーバーサンプリングした場合には、カットオフ
周波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／８でローパスフィルタリング
すればよい。
【００２４】このようにして元々の信号成分として抽出
された出力データＦｓ２は極性検出回路３３に供給さ
れ、出力データＦｓ２の波形（横軸に時間、縦軸に音の
大きさをとってグラフ化したときの音声波形）を監視し
て極性反転位置である波形頂点の時間方向の頂点間隔
が、サンプリング周波数Ｆｓに相当するサンプリング周
期の何倍であるかをカウントし、Ｆｓ２ＣＯＵＮＴとし
て出力する。
された出力データＦｓ２は極性検出回路３３に供給さ
れ、出力データＦｓ２の波形（横軸に時間、縦軸に音の
大きさをとってグラフ化したときの音声波形）を監視し
て極性反転位置である波形頂点の時間方向の頂点間隔
が、サンプリング周波数Ｆｓに相当するサンプリング周
期の何倍であるかをカウントし、Ｆｓ２ＣＯＵＮＴとし
て出力する。
【００２５】また、出力データＦｓ２は差分データ算出
回路（差分データ算出手段）３４にも供給され、現在の
データＦｓ２と１Ｆｓ前のデータ（Ｆｓ２’とする）と
の差分データが算出されてＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
として出力される。なお、差分データ算出回路３４には
１以上のサンプリングデータを記憶しておく機能を有し
ており、記憶してある前のサンプリングデータＦｓ２’
から現在のデータＦｓ２を減算して、その音の大きさの
差分データ（Ｆｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を出力して
いる。
回路（差分データ算出手段）３４にも供給され、現在の
データＦｓ２と１Ｆｓ前のデータ（Ｆｓ２’とする）と
の差分データが算出されてＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
として出力される。なお、差分データ算出回路３４には
１以上のサンプリングデータを記憶しておく機能を有し
ており、記憶してある前のサンプリングデータＦｓ２’
から現在のデータＦｓ２を減算して、その音の大きさの
差分データ（Ｆｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を出力して
いる。
【００２６】さらに、極性検出回路３３から出力される
Ｆｓ２ＣＯＵＮＴは、図５に示すような補正テーブル３
５に供給され、Ｆｓ２ＣＯＵＮＴの値で示される頂点間
隔に対応して異なる重み付けを行うための値である補正
データＴａｂｌｅＤａｔａが読み出されて出力される。
Ｆｓ２ＣＯＵＮＴは、図５に示すような補正テーブル３
５に供給され、Ｆｓ２ＣＯＵＮＴの値で示される頂点間
隔に対応して異なる重み付けを行うための値である補正
データＴａｂｌｅＤａｔａが読み出されて出力される。
【００２７】そして、出力データ生成回路（出力データ
生成手段）３６には、出力データＦｓ２と、差分データ
算出回路３４から出力されるＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃ
ｅと、補正テーブル３５から出力される補正データＴａ
ｂｌｅＤａｔａとが供給され、元々の信号成分であるＦ
ｓ２に重み付けされた差分データを加算することによ
り、補正された周波数領域拡張ＰＣＭ信号Ｆｓ３を生成
して出力することができる。この動作を式で示すと式
（１）に示すようになる。
生成手段）３６には、出力データＦｓ２と、差分データ
算出回路３４から出力されるＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃ
ｅと、補正テーブル３５から出力される補正データＴａ
ｂｌｅＤａｔａとが供給され、元々の信号成分であるＦ
ｓ２に重み付けされた差分データを加算することによ
り、補正された周波数領域拡張ＰＣＭ信号Ｆｓ３を生成
して出力することができる。この動作を式で示すと式
（１）に示すようになる。
【００２８】 Fs3 = Fs2 + (Fs2Difference × 補正データTableDate) ・・・式（１）
【００２９】このＰＣＭデータＦｓ３のサンプリング周
波数はＦｓ（＝２×ｆｓ）であり、Ｄ／Ａ変換回路２５
に供給されて出力されるアナログ信号は、２倍に周波数
拡張された高音質のアナログ信号として出力される。
波数はＦｓ（＝２×ｆｓ）であり、Ｄ／Ａ変換回路２５
に供給されて出力されるアナログ信号は、２倍に周波数
拡張された高音質のアナログ信号として出力される。
【００３０】上記した音声処理装置の音声処理方法につ
いて、その主要部である音質改善手段２４の動作につい
て図６及び図７に示すフローチャートを参照しながら、
より詳細に説明する。
いて、その主要部である音質改善手段２４の動作につい
て図６及び図７に示すフローチャートを参照しながら、
より詳細に説明する。
【００３１】図６に示すフローチャートにおいて、デコ
ーダ２３から出力されたサンプリング周波数ｆｓのリニ
アＰＣＭデータは、音質改善手段２４のサンプリングレ
ート変換回路（サンプリングレート変換手段）３１に供
給される。このサンプリングレート変換回路３１は、入
力されたリニアＰＣＭデータのサンプリング周波数ｆｓ
を２倍のサンプリング周波数Ｆｓ（Ｆｓ＝２×ｆｓ）の
ＰＣＭデータＦｓ１に変換する（図４参照）。そして、
このＰＣＭデータＦｓ１は、スケーリング処理された
後、ローパスデジタルフィルタ３２に供給されて、カッ
トオフ周波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／４でローパスフィルタ
リングして、折り返しノイズのある高域部分を除去し、
元々の信号成分のみを抽出サンプリング周波数Ｆｓの出
力データＦｓ２を得て差分データ算出回路３４に供給さ
れる。
ーダ２３から出力されたサンプリング周波数ｆｓのリニ
アＰＣＭデータは、音質改善手段２４のサンプリングレ
ート変換回路（サンプリングレート変換手段）３１に供
給される。このサンプリングレート変換回路３１は、入
力されたリニアＰＣＭデータのサンプリング周波数ｆｓ
を２倍のサンプリング周波数Ｆｓ（Ｆｓ＝２×ｆｓ）の
ＰＣＭデータＦｓ１に変換する（図４参照）。そして、
このＰＣＭデータＦｓ１は、スケーリング処理された
後、ローパスデジタルフィルタ３２に供給されて、カッ
トオフ周波数（Ｒａｔｅ）Ｆｓ／４でローパスフィルタ
リングして、折り返しノイズのある高域部分を除去し、
元々の信号成分のみを抽出サンプリング周波数Ｆｓの出
力データＦｓ２を得て差分データ算出回路３４に供給さ
れる。
【００３２】差分データ算出回路３４では、供給された
データＦｓ２（ＰＣＭ（Ｚ0））を１サンプル前のデー
タＦｓ２であるＰＣＭ（Ｚ-1）と比較する（ステップ１
０１）。供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）の方が大きけ
れば（ステップ１０１→Ｙｅｓ）、データが増加方向に
あるので供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）から１サンプ
ル前のデータＰＣＭ（Ｚ-1）を減算して差分データＰＣ
ＭＲＥＦ（Ｚ0）を求めるとともに極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）に増加を示すＴＲＵＥを格納する（ステップ１
０２）。供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）の方が小さけ
れば（ステップ１０１→Ｎｏ）、データが減少方向にあ
るので１サンプル前のデータＰＣＭ（Ｚ -1）から供給さ
れたデータＰＣＭ（Ｚ0）を減算して差分データＰＣＭ
ＲＥＦ（Ｚ0）を求めるとともに極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）に減少を示すＦＡＬＳＥを格納する（ステップ
１０３）。この差分データＰＣＭＲＥＦ（Ｚ0）は、前
記（１）式ではＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅとして表記
されたデータである。
データＦｓ２（ＰＣＭ（Ｚ0））を１サンプル前のデー
タＦｓ２であるＰＣＭ（Ｚ-1）と比較する（ステップ１
０１）。供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）の方が大きけ
れば（ステップ１０１→Ｙｅｓ）、データが増加方向に
あるので供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）から１サンプ
ル前のデータＰＣＭ（Ｚ-1）を減算して差分データＰＣ
ＭＲＥＦ（Ｚ0）を求めるとともに極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）に増加を示すＴＲＵＥを格納する（ステップ１
０２）。供給されたデータＰＣＭ（Ｚ0）の方が小さけ
れば（ステップ１０１→Ｎｏ）、データが減少方向にあ
るので１サンプル前のデータＰＣＭ（Ｚ -1）から供給さ
れたデータＰＣＭ（Ｚ0）を減算して差分データＰＣＭ
ＲＥＦ（Ｚ0）を求めるとともに極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）に減少を示すＦＡＬＳＥを格納する（ステップ
１０３）。この差分データＰＣＭＲＥＦ（Ｚ0）は、前
記（１）式ではＦｓ２Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅとして表記
されたデータである。
【００３３】極性検出回路３３では、まず、１サンプル
前の極性データＰＯＬＡ（Ｚ-1）と算出した極性データ
ＰＯＬＡ（Ｚ0）とを比較して、１サンプル前のデータ
に対して極性が変化しているかどうかを判断する（ステ
ップ１０４）。極性データが同じであり、極性が変化し
ていないと判断した場合には（ステップ１０４→Ｙｅ
ｓ）、データの波形の方向が変化していないことになる
ので、次サンプルの処理のためにデータＰＣＭ（Ｚ0）
及び極性データＰＯＬＡ（Ｚ0）を格納した後（ステッ
プ１０５）、サンプル数でカウントしている波形頂点間
隔ＦＳＣＯＵＮＴの値に１を加算して、出力データ生成
回路３６のオン／オフフラグＦＳＵＰＳＷをオフ（ＦＡ
ＬＳＥ）にしておく（ステップ１０６）。このＦＳＣＯ
ＵＮＴは、前記（１）式ではＦｓ２ＣＯＵＮＴとして表
記された値である。
前の極性データＰＯＬＡ（Ｚ-1）と算出した極性データ
ＰＯＬＡ（Ｚ0）とを比較して、１サンプル前のデータ
に対して極性が変化しているかどうかを判断する（ステ
ップ１０４）。極性データが同じであり、極性が変化し
ていないと判断した場合には（ステップ１０４→Ｙｅ
ｓ）、データの波形の方向が変化していないことになる
ので、次サンプルの処理のためにデータＰＣＭ（Ｚ0）
及び極性データＰＯＬＡ（Ｚ0）を格納した後（ステッ
プ１０５）、サンプル数でカウントしている波形頂点間
隔ＦＳＣＯＵＮＴの値に１を加算して、出力データ生成
回路３６のオン／オフフラグＦＳＵＰＳＷをオフ（ＦＡ
ＬＳＥ）にしておく（ステップ１０６）。このＦＳＣＯ
ＵＮＴは、前記（１）式ではＦｓ２ＣＯＵＮＴとして表
記された値である。
【００３４】極性データが異なる場合は（ステップ１０
４→Ｎｏ）、極性が変化しており、データの波形の方向
が変化していることになるので、次サンプルの処理のた
めにデータＰＣＭ（Ｚ0）及び極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）を格納した後（ステップ１０７）、実時間処理
可能な最大処理Ｆｓ値を超えていないかどうかの判断を
行う。つまり、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値が２よ
りも大きく実時間処理可能な最大処理Ｆｓ値であるＦＳ
ＴＢＬＭＡＸ以下の範囲内にあるかどうかを判断し（ス
テップ１０８）、範囲内にあれば（ステップ１０８→Ｙ
ｅｓ）、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値に１を加算し
て、出力データ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵ
ＰＳＷをオン（ＴＲＵＥ）にする（ステップ１０９）。
波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値が範囲外にある場合は
（ステップ１０８→Ｎｏ）、各種の値を初期化するとと
もに出力データ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵ
ＰＳＷをオフ（ＦＡＬＳＥ）にする異常処理を行う（ス
テップ１１０）。そして、出力データ生成回路３６のオ
ン／オフフラグＦＳＵＰＳＷがＴＲＵＥの場合には（ス
テップ１１１→Ｙｅｓ）、出力データ生成回路３６によ
る処理を行うようにし（図６の符号Ｂ参照）、出力デー
タ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵＰＳＷがＦＡ
ＬＳＥの場合には（ステップ１１１→Ｎｏ）、出力デー
タ生成回路３６による処理をキャンセルする（図６の符
号Ａ参照）。
４→Ｎｏ）、極性が変化しており、データの波形の方向
が変化していることになるので、次サンプルの処理のた
めにデータＰＣＭ（Ｚ0）及び極性データＰＯＬＡ
（Ｚ0）を格納した後（ステップ１０７）、実時間処理
可能な最大処理Ｆｓ値を超えていないかどうかの判断を
行う。つまり、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値が２よ
りも大きく実時間処理可能な最大処理Ｆｓ値であるＦＳ
ＴＢＬＭＡＸ以下の範囲内にあるかどうかを判断し（ス
テップ１０８）、範囲内にあれば（ステップ１０８→Ｙ
ｅｓ）、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値に１を加算し
て、出力データ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵ
ＰＳＷをオン（ＴＲＵＥ）にする（ステップ１０９）。
波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴの値が範囲外にある場合は
（ステップ１０８→Ｎｏ）、各種の値を初期化するとと
もに出力データ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵ
ＰＳＷをオフ（ＦＡＬＳＥ）にする異常処理を行う（ス
テップ１１０）。そして、出力データ生成回路３６のオ
ン／オフフラグＦＳＵＰＳＷがＴＲＵＥの場合には（ス
テップ１１１→Ｙｅｓ）、出力データ生成回路３６によ
る処理を行うようにし（図６の符号Ｂ参照）、出力デー
タ生成回路３６のオン／オフフラグＦＳＵＰＳＷがＦＡ
ＬＳＥの場合には（ステップ１１１→Ｎｏ）、出力デー
タ生成回路３６による処理をキャンセルする（図６の符
号Ａ参照）。
【００３５】図７に示すフローチャートにおいて、出力
データ生成回路３６では、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴ
の値から１を減算した値をＢＰに格納し（ステップ１１
２）、このＢＰの値をｎとする（ステップ１１３）。こ
のとき、ＢＰ及びｎの値は、データ波形の頂点から頂点
までのサンプル数を示す値と一致する。
データ生成回路３６では、波形頂点間隔ＦＳＣＯＵＮＴ
の値から１を減算した値をＢＰに格納し（ステップ１１
２）、このＢＰの値をｎとする（ステップ１１３）。こ
のとき、ＢＰ及びｎの値は、データ波形の頂点から頂点
までのサンプル数を示す値と一致する。
【００３６】そして、極性データＰＯＬＡ（Ｚ0）が増
加方向（ＴＲＵＥ）を示している場合には（ステップ１
１４→Ｙｅｓ）、例えば図５に示す補正テーブルＡを用
いて、サンプルデータ位置を示すｎの値と波形頂点間隔
ＦＳＣＯＵＮＴの値とで参照し、格納されている補正テ
ーブルＡの値（補正データＡ（Ｚ-n）：前記（１）式で
はＴａｂｌｅＤａｔａとして表記されている）を差分デ
ータＰＣＭＲＥＦ（Ｚ -n）に掛けた値を補正値として、
ｎ番目のサンプルデータＰＣＭ（Ｚ-n）に加算して補正
出力データとして出力する（ステップ１１５）。そし
て、ｎの値を１ずつ減算しながらｎ＝０になるまで繰り
返し補正を行ってデータを出力する（ステップ１１６→
Ｙｅｓ→ステップ１１７）。
加方向（ＴＲＵＥ）を示している場合には（ステップ１
１４→Ｙｅｓ）、例えば図５に示す補正テーブルＡを用
いて、サンプルデータ位置を示すｎの値と波形頂点間隔
ＦＳＣＯＵＮＴの値とで参照し、格納されている補正テ
ーブルＡの値（補正データＡ（Ｚ-n）：前記（１）式で
はＴａｂｌｅＤａｔａとして表記されている）を差分デ
ータＰＣＭＲＥＦ（Ｚ -n）に掛けた値を補正値として、
ｎ番目のサンプルデータＰＣＭ（Ｚ-n）に加算して補正
出力データとして出力する（ステップ１１５）。そし
て、ｎの値を１ずつ減算しながらｎ＝０になるまで繰り
返し補正を行ってデータを出力する（ステップ１１６→
Ｙｅｓ→ステップ１１７）。
【００３７】また、極性データＰＯＬＡ（Ｚ0）が減少
方向（ＦＡＬＳＥ）を示している場合には（ステップ１
１４→Ｎｏ）、例えば図５に示す補正テーブルＢを用い
て、サンプルデータ位置を示すｎの値と波形頂点間隔Ｆ
ＳＣＯＵＮＴの値とで参照し、格納されている補正テー
ブルＢの値（Ｂ（Ｚ-n）：前記（１）式ではＴａｂｌｅ
Ｄａｔａとして表記されている）を差分データＰＣＭＲ
ＥＦ（Ｚ-n）に掛けた値を補正値として、ｎ番目のサン
プルデータＰＣＭ（Ｚ-n）に加算して補正出力データと
して出力する（ステップ１１８）。そして、ｎの値を１
ずつ減算しながらｎ＝０になるまで繰り返し補正を行っ
てデータを出力する（ステップ１１９→Ｙｅｓ→ステッ
プ１２０）。
方向（ＦＡＬＳＥ）を示している場合には（ステップ１
１４→Ｎｏ）、例えば図５に示す補正テーブルＢを用い
て、サンプルデータ位置を示すｎの値と波形頂点間隔Ｆ
ＳＣＯＵＮＴの値とで参照し、格納されている補正テー
ブルＢの値（Ｂ（Ｚ-n）：前記（１）式ではＴａｂｌｅ
Ｄａｔａとして表記されている）を差分データＰＣＭＲ
ＥＦ（Ｚ-n）に掛けた値を補正値として、ｎ番目のサン
プルデータＰＣＭ（Ｚ-n）に加算して補正出力データと
して出力する（ステップ１１８）。そして、ｎの値を１
ずつ減算しながらｎ＝０になるまで繰り返し補正を行っ
てデータを出力する（ステップ１１９→Ｙｅｓ→ステッ
プ１２０）。
【００３８】ステップ１１６又はステップ１１９におい
て、ｎ＝０になると出力データ生成回路３６での処理は
終了する。そして、順次、出力データ生成回路３６から
出力されてくる補正出力データは、再スケーリング処理
が施され、Ｄ／Ａ変換回路２５へ出力される。
て、ｎ＝０になると出力データ生成回路３６での処理は
終了する。そして、順次、出力データ生成回路３６から
出力されてくる補正出力データは、再スケーリング処理
が施され、Ｄ／Ａ変換回路２５へ出力される。
【００３９】以上のようにして音声データの補正を行う
際の具体例を図８に示す。図８には波形頂点間隔が３〜
６（２Ｆｓ〜５Ｆｓ）の各場合についてのデータ波形例
とその補正個所、補正値（ａ〜ｄ）と補正テーブルの値
（α〜θ）、補正後の出力データ例を表したものであ
る。
際の具体例を図８に示す。図８には波形頂点間隔が３〜
６（２Ｆｓ〜５Ｆｓ）の各場合についてのデータ波形例
とその補正個所、補正値（ａ〜ｄ）と補正テーブルの値
（α〜θ）、補正後の出力データ例を表したものであ
る。
【００４０】波形頂点間隔が３（２Ｆｓ）の場合を例に
して説明すると、データ波形が増加している場合は補正
テーブルＡを使用する。そして、データ波形が増加して
いる部分の波形頂点間隔をカウントすると（Ｃ→Ｂ→
Ａ）となり、ＦＳＣＯＵＮＴ＝３となる。また、ｎ＝Ｂ
Ｐ＝ＦＳＣＯＵＮＴ−１＝２となる。そして、ｎ＝２で
波形頂点間隔が３のときの補正テーブルＡの値は１／４
であり（図５参照）、データＢの補正値は図中ａで示す
式から導かれ、出力ＰＣＭデータは（Ｂ＋ａ）となる。
また、ｎ＝１で波形頂点間隔が３のときの補正テーブル
Ａの値は０であるので波形データＣの補正値も０にな
り、出力ＰＣＭデータはＣのままとなる。同様に、デー
タ波形が減少している場合は補正テーブルＢを使用す
る。そして、データ波形が減少している部分の波形頂点
間隔をカウントすると（Ｅ→Ｄ→Ｃ）となり、ＦＳＣＯ
ＵＮＴ＝３、ｎ＝ＢＰ＝２となる。そして、ｎ＝２で波
形頂点間隔が３のときの補正テーブルＢの値は−１／４
（＝β）であり（図５参照）、データＤの補正値は図中
ｂで示す式から導かれ、出力ＰＣＭデータは（Ｄ＋ｂ）
となる。なお、補正テーブルＢから得た値が−１／４で
あるので、実際にはＰＣＭデータＤから補正値を減算し
て出力ＰＣＭデータを得ることになる。また、ｎ＝１で
波形頂点間隔が３のときの補正テーブルＢの値は０であ
るので波形データＥ（Ａ）の補正値も０になり、出力Ｐ
ＣＭデータはＥ（Ａ）のままとなる。
して説明すると、データ波形が増加している場合は補正
テーブルＡを使用する。そして、データ波形が増加して
いる部分の波形頂点間隔をカウントすると（Ｃ→Ｂ→
Ａ）となり、ＦＳＣＯＵＮＴ＝３となる。また、ｎ＝Ｂ
Ｐ＝ＦＳＣＯＵＮＴ−１＝２となる。そして、ｎ＝２で
波形頂点間隔が３のときの補正テーブルＡの値は１／４
であり（図５参照）、データＢの補正値は図中ａで示す
式から導かれ、出力ＰＣＭデータは（Ｂ＋ａ）となる。
また、ｎ＝１で波形頂点間隔が３のときの補正テーブル
Ａの値は０であるので波形データＣの補正値も０にな
り、出力ＰＣＭデータはＣのままとなる。同様に、デー
タ波形が減少している場合は補正テーブルＢを使用す
る。そして、データ波形が減少している部分の波形頂点
間隔をカウントすると（Ｅ→Ｄ→Ｃ）となり、ＦＳＣＯ
ＵＮＴ＝３、ｎ＝ＢＰ＝２となる。そして、ｎ＝２で波
形頂点間隔が３のときの補正テーブルＢの値は−１／４
（＝β）であり（図５参照）、データＤの補正値は図中
ｂで示す式から導かれ、出力ＰＣＭデータは（Ｄ＋ｂ）
となる。なお、補正テーブルＢから得た値が−１／４で
あるので、実際にはＰＣＭデータＤから補正値を減算し
て出力ＰＣＭデータを得ることになる。また、ｎ＝１で
波形頂点間隔が３のときの補正テーブルＢの値は０であ
るので波形データＥ（Ａ）の補正値も０になり、出力Ｐ
ＣＭデータはＥ（Ａ）のままとなる。
【００４１】同様に、ＦＳＣＯＵＮＴにより波形頂点間
隔を検出することができるので、波形が増加方向にある
ときには補正テーブルＡを用い、減少方向にあるときに
は補正テーブルＢを用いて、ＦＳＣＯＵＮＴとそのとき
のｎの値から補正テーブルデータを得、これと差分デー
タとを用いて波形データを補正することにより、音質の
向上を果たすことができる。
隔を検出することができるので、波形が増加方向にある
ときには補正テーブルＡを用い、減少方向にあるときに
は補正テーブルＢを用いて、ＦＳＣＯＵＮＴとそのとき
のｎの値から補正テーブルデータを得、これと差分デー
タとを用いて波形データを補正することにより、音質の
向上を果たすことができる。
【００４２】そして、上記実例では、３２ｂｉｔ ＲＩ
ＳＣプロセッサを用いて実時間処理することを想定して
おり、より高速なＣＰＵを使用する場合は、より高次の
ＦＳＣＯＵＮＴまで使用したり、補正テーブルデータと
して桁数の大きい小数を用いて補正値を計算したりする
ことにより、より高音質な出力データを得ることも可能
になる。なお、ＦＳＣＯＵＮＴ＝７（６Ｆｓ）とした場
合には、補正個所が波形の増加方向と減少方向でそれぞ
れ１箇所ずつ増えるので、補正データもその分増えるこ
とになる。
ＳＣプロセッサを用いて実時間処理することを想定して
おり、より高速なＣＰＵを使用する場合は、より高次の
ＦＳＣＯＵＮＴまで使用したり、補正テーブルデータと
して桁数の大きい小数を用いて補正値を計算したりする
ことにより、より高音質な出力データを得ることも可能
になる。なお、ＦＳＣＯＵＮＴ＝７（６Ｆｓ）とした場
合には、補正個所が波形の増加方向と減少方向でそれぞ
れ１箇所ずつ増えるので、補正データもその分増えるこ
とになる。
【００４３】以上説明したように、音質改善手段２４
は、データ圧縮により音質劣化したＰＣＭデータを分析
・予測処理することで、劣化する前のＰＣＭデータに近
似したＰＣＭデータを復元することができ、したがっ
て、高音質の音声データを出力することができる。
は、データ圧縮により音質劣化したＰＣＭデータを分析
・予測処理することで、劣化する前のＰＣＭデータに近
似したＰＣＭデータを復元することができ、したがっ
て、高音質の音声データを出力することができる。
【００４４】図９には本発明者が行った実験による比較
例を示す。同図に示すグラフは、横軸に周波数を、縦軸
に信号レベルをとったスペクトルアナライザの波形図で
ある。同一コンテンツのデジタル音声信号に、本発明に
係る音質改善処理を施した場合（ＯＮ：上側曲線）と施
さない場合（ＯＦＦ：下側曲線）とを比較して表示して
いる。これによると、とくに、２０ｋＨｚ付近からの高
周波域において、かかる音質改善処理を実行したときの
信号レベルが高く、音質改善の効果が顕著にみられる。
例を示す。同図に示すグラフは、横軸に周波数を、縦軸
に信号レベルをとったスペクトルアナライザの波形図で
ある。同一コンテンツのデジタル音声信号に、本発明に
係る音質改善処理を施した場合（ＯＮ：上側曲線）と施
さない場合（ＯＦＦ：下側曲線）とを比較して表示して
いる。これによると、とくに、２０ｋＨｚ付近からの高
周波域において、かかる音質改善処理を実行したときの
信号レベルが高く、音質改善の効果が顕著にみられる。
【００４５】また、上述した実施形態では、処理内容を
ブロックに示して説明したが、実際にはソフトウェアに
よる処理が可能であり、本願発明を実施する際に新たな
ハードウェアや部品を必要としないので、本発明を適用
可能な製品の種類が広がり、またコスト的にも優位であ
る。
ブロックに示して説明したが、実際にはソフトウェアに
よる処理が可能であり、本願発明を実施する際に新たな
ハードウェアや部品を必要としないので、本発明を適用
可能な製品の種類が広がり、またコスト的にも優位であ
る。
【００４６】さらに、サンプリングレートが低く、低ビ
ットレートのＰＣＭ音声データを高音質化することがで
きるので、記憶容量に制限のある半導体メモリに音声デ
−タを記録する場合や、データ転送速度に制限のあるネ
ットワークを介した音楽配信などにおいても、非常に利
用価値の高い音質改善技術を提供することができる。
ットレートのＰＣＭ音声データを高音質化することがで
きるので、記憶容量に制限のある半導体メモリに音声デ
−タを記録する場合や、データ転送速度に制限のあるネ
ットワークを介した音楽配信などにおいても、非常に利
用価値の高い音質改善技術を提供することができる。
【００４７】さらに、ＨｉＦｉオーディオの分野だけで
なく、さらに低ビットレートで音声信号が利用される携
帯電話機、ＰＨＳ、インターネット電話、半導体音声レ
コーダなどの各種の再生装置に本願発明を適用すること
により、再生音声の明瞭度を向上させることができると
いう効果がある。なお、本発明に係る音質改善のための
音声信号処理は、上述したように、非圧縮状態のＰＣＭ
（リニアＰＣＭ）データに施される。このため、この音
声信号処理はあらゆるフォーマットのデータに適用可能
である。圧縮されているＰＣＭデータはデコードした状
態で、この音声信号処理に付される。非圧縮のＰＣＭデ
ータはそのまま、この音声信号処理に付される。したが
って、重み付け及び処理帯域のパラメータを適宜変更す
ることで、音質の劣化状態に応じた最適な音質向上効果
が得られる。非圧縮データのファイル形式としては、Ｍ
Ｐ３、ＷＭＡ、ＡＡＣ、ＲｅａｌＡｕｄｉｏなどの種々
のものがあり、これらファイル形式の音声データにも、
本発明の音声信号処理が適用可能である。
なく、さらに低ビットレートで音声信号が利用される携
帯電話機、ＰＨＳ、インターネット電話、半導体音声レ
コーダなどの各種の再生装置に本願発明を適用すること
により、再生音声の明瞭度を向上させることができると
いう効果がある。なお、本発明に係る音質改善のための
音声信号処理は、上述したように、非圧縮状態のＰＣＭ
（リニアＰＣＭ）データに施される。このため、この音
声信号処理はあらゆるフォーマットのデータに適用可能
である。圧縮されているＰＣＭデータはデコードした状
態で、この音声信号処理に付される。非圧縮のＰＣＭデ
ータはそのまま、この音声信号処理に付される。したが
って、重み付け及び処理帯域のパラメータを適宜変更す
ることで、音質の劣化状態に応じた最適な音質向上効果
が得られる。非圧縮データのファイル形式としては、Ｍ
Ｐ３、ＷＭＡ、ＡＡＣ、ＲｅａｌＡｕｄｉｏなどの種々
のものがあり、これらファイル形式の音声データにも、
本発明の音声信号処理が適用可能である。
【００４８】（第２の実施形態）本発明の音声処理装置
に係る第２の実施形態を図１０及び図１１に基づき説明
する。
に係る第２の実施形態を図１０及び図１１に基づき説明
する。
【００４９】この実施形態では、本発明に係る音質改善
のための機能を、いわゆる後付けで追加することができ
る構成を示す。
のための機能を、いわゆる後付けで追加することができ
る構成を示す。
【００５０】図１０に示す音声再生装置４０は、例えば
携帯電話機であり、前述した図２と同様に、インターフ
ェース２２、デコーダ２３、音質改善手段２４、Ｄ／Ａ
変換回路２５、及び音声再生手段２６を備えている。音
質改善手段２４は、前述と同様に、ＣＰＵを有し、この
ＣＰＵがメモリ（ＲＡＭ又は再書込み可能なＲＯＭ）２
４Ａに与えられる音質改善処理のプログラム（図６及び
図７参照）を順次実行することにより、機能的に実現さ
れる。
携帯電話機であり、前述した図２と同様に、インターフ
ェース２２、デコーダ２３、音質改善手段２４、Ｄ／Ａ
変換回路２５、及び音声再生手段２６を備えている。音
質改善手段２４は、前述と同様に、ＣＰＵを有し、この
ＣＰＵがメモリ（ＲＡＭ又は再書込み可能なＲＯＭ）２
４Ａに与えられる音質改善処理のプログラム（図６及び
図７参照）を順次実行することにより、機能的に実現さ
れる。
【００５１】このメモリ２４Ａに音質改善処理のプログ
ラムを後付けで与える方法として、プログラム入手経路
に示すように、直接に与える方法と、通信手段を介した
ダウンロードの方法とが用意されている（符号Ｅを参
照）。前者の場合、ＩＣ、ディスク、テープなどの記録
媒体４１をメモリ２４Ａとして、又は、アタッチメント
などを介してメモリ２４Ａに結合させ、これにより、プ
ログラムを直接的に音質改善手段２６に与えることがで
きる。一方、後者の場合、サーバ４２に保有されていた
音質改善処理のプログラムが有線や無線による通信ネッ
トワーク４３を介してダウンロードされ、そのプログラ
ムデータがメモリ２４Ａに取り込まれる。
ラムを後付けで与える方法として、プログラム入手経路
に示すように、直接に与える方法と、通信手段を介した
ダウンロードの方法とが用意されている（符号Ｅを参
照）。前者の場合、ＩＣ、ディスク、テープなどの記録
媒体４１をメモリ２４Ａとして、又は、アタッチメント
などを介してメモリ２４Ａに結合させ、これにより、プ
ログラムを直接的に音質改善手段２６に与えることがで
きる。一方、後者の場合、サーバ４２に保有されていた
音質改善処理のプログラムが有線や無線による通信ネッ
トワーク４３を介してダウンロードされ、そのプログラ
ムデータがメモリ２４Ａに取り込まれる。
【００５２】このように音声再生装置４０では、ソフト
ウェアによる音質改善機能を、いわゆる後付けにより簡
単に付加することができる。さらに、一度格納された音
質改善処理のプログラムをバージョンアップする場合に
も容易に対応できる。つまり、上述したように、バージ
ョンアップしたプログラムを格納した記録媒体４１を直
接に接続し、又は、そのプログラムを通信ネットワーク
を介してメモリ２４Ａにダウンロードさせればよい。も
ちろん、この音質改善機能は音声再生装置の標準機能と
して製造時に付加しておくこともできる。
ウェアによる音質改善機能を、いわゆる後付けにより簡
単に付加することができる。さらに、一度格納された音
質改善処理のプログラムをバージョンアップする場合に
も容易に対応できる。つまり、上述したように、バージ
ョンアップしたプログラムを格納した記録媒体４１を直
接に接続し、又は、そのプログラムを通信ネットワーク
を介してメモリ２４Ａにダウンロードさせればよい。も
ちろん、この音質改善機能は音声再生装置の標準機能と
して製造時に付加しておくこともできる。
【００５３】これに対し、音声再生装置４０のインター
フェース２２には、図１０のコンテンツ入手経路で示す
如く、種々の態様で再生対象のデジタルオーディオデー
タ（コンテンツ）が与えられる。これらの態様として
は、音声データ蓄積媒体（ＣＤ、ＭＤ、ＳＯＬＩＤなど
のメディア再生系）、チューナー（ラジオ、電話などの
ワイヤレス系）、公衆網（電話、ＣＡＴＶなどのケーブ
ルコネクション系）などがある。
フェース２２には、図１０のコンテンツ入手経路で示す
如く、種々の態様で再生対象のデジタルオーディオデー
タ（コンテンツ）が与えられる。これらの態様として
は、音声データ蓄積媒体（ＣＤ、ＭＤ、ＳＯＬＩＤなど
のメディア再生系）、チューナー（ラジオ、電話などの
ワイヤレス系）、公衆網（電話、ＣＡＴＶなどのケーブ
ルコネクション系）などがある。
【００５４】このように様々な態様で与えられるデジタ
ルオーディオデータ（符号Ａ参照）は、伝送系の違いな
どより、圧縮方法やフレームフォーマットが異なる。こ
のため、インターフェース２２は、デジタルオーディオ
データのフレームフォーマットが異なっている場合、こ
れを常に同じフォーマットに変換する（符号Ｂ参照）。
デコーダ２３は、様々な手法で圧縮されているデジタル
オーディオデータをデコードして非圧縮データに変換す
る（符号Ｃ参照）。このデコードされたデジタルオーデ
ィオデータは音質改善手段２４に送られ、上述したよう
に、メモリ２４Ａに格納されている音質改善プログラム
により音質改善処理に付される。このように音質改善処
理されたオーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器２５により
アナログ信号に変換された後、音声再生手段２６で再生
される。
ルオーディオデータ（符号Ａ参照）は、伝送系の違いな
どより、圧縮方法やフレームフォーマットが異なる。こ
のため、インターフェース２２は、デジタルオーディオ
データのフレームフォーマットが異なっている場合、こ
れを常に同じフォーマットに変換する（符号Ｂ参照）。
デコーダ２３は、様々な手法で圧縮されているデジタル
オーディオデータをデコードして非圧縮データに変換す
る（符号Ｃ参照）。このデコードされたデジタルオーデ
ィオデータは音質改善手段２４に送られ、上述したよう
に、メモリ２４Ａに格納されている音質改善プログラム
により音質改善処理に付される。このように音質改善処
理されたオーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器２５により
アナログ信号に変換された後、音声再生手段２６で再生
される。
【００５５】ここで、音声再生装置４０が携帯電話機で
あるときの、音質改善プログラム（ソフトウェア）の購
入による機能追加の態様を図１１を参照しながら説明す
る。
あるときの、音質改善プログラム（ソフトウェア）の購
入による機能追加の態様を図１１を参照しながら説明す
る。
【００５６】その１つの購入方法Ａは、ソフトウェアの
ダウンロード及びその決済の何れも通信により販売元の
サーバとの間で行うものである。ユーザは、携帯電話機
４０のＬＣＤ上に表示されるメニューに従って、購入し
たい音質改善の機能を選択し、その機能が有料の場合、
決済条件を電話機に入力する。これにより、選択及び入
力した情報が通信ネットワークを介して販売元のサーバ
に送られる。決済許可のときに、ソフトウェアは無線で
相手先のサーバからダウンロードされ、そのプログラム
データがメモリ２４Ａに格納される。これにより、ソフ
トウェア購入及びその決済が全てオンラインで行われる
ので、ユーザはどこに出向く必要も無く、音質改善機能
を追加することができる。
ダウンロード及びその決済の何れも通信により販売元の
サーバとの間で行うものである。ユーザは、携帯電話機
４０のＬＣＤ上に表示されるメニューに従って、購入し
たい音質改善の機能を選択し、その機能が有料の場合、
決済条件を電話機に入力する。これにより、選択及び入
力した情報が通信ネットワークを介して販売元のサーバ
に送られる。決済許可のときに、ソフトウェアは無線で
相手先のサーバからダウンロードされ、そのプログラム
データがメモリ２４Ａに格納される。これにより、ソフ
トウェア購入及びその決済が全てオンラインで行われる
ので、ユーザはどこに出向く必要も無く、音質改善機能
を追加することができる。
【００５７】別の購入方法Ｂは、ユーザがコンテンツサ
ービス会社やそのサービスステーションに出向き、有線
でソフトウェアを、持参した携帯電話機に書き込んでも
らう手法である。この場合、出向いた先で行われる作業
はソフトウェアの書込みであるので、短時間で済む。決
済も窓口で済ませる。
ービス会社やそのサービスステーションに出向き、有線
でソフトウェアを、持参した携帯電話機に書き込んでも
らう手法である。この場合、出向いた先で行われる作業
はソフトウェアの書込みであるので、短時間で済む。決
済も窓口で済ませる。
【００５８】更に別の購入方法Ｃは、ソフトウェアがあ
らかじめメモリーカードなどの記録媒体に書き込まれて
販売されるときに適用される。ユーザは、ショップでそ
の記録媒体を購入し、その記録媒体を自分の携帯電話機
に接続することにより、自分でソフトウェアを書き込む
ことができる。この音質改善の機能は、ソフトウェアを
追加書込みするだけで済むので、このような簡単な購入
が可能になる。
らかじめメモリーカードなどの記録媒体に書き込まれて
販売されるときに適用される。ユーザは、ショップでそ
の記録媒体を購入し、その記録媒体を自分の携帯電話機
に接続することにより、自分でソフトウェアを書き込む
ことができる。この音質改善の機能は、ソフトウェアを
追加書込みするだけで済むので、このような簡単な購入
が可能になる。
【００５９】このように各種の購入方法で音質改善のソ
フトウェアを追加すると、ユーザは自分の携帯電話機４
０を介して音質改善された音声を再生できる。このため
には、ユーザは電話機４０上で表示されるメニューにし
たがって、コンテンツサービス会社の提供する音楽や音
声のコンテンツを選択する。この選択に応じて、電波を
介して無線でコンテンツが入手される。このコンテンツ
の内容は変わらずに、コンテンツの音のみが高品質化さ
れる。この音質改善に必要なのは、音質改善のソフトウ
ェアを組み込むだけの簡単な作業であるから、音声再生
装置自体がネットワークに接続可能な機能を単体で備え
ている場合、音質改善の機能を後付けによっても簡単に
得ることができる。これにより、コンテンツサービス会
社としては、高音質版の別のコンテンツを新たに用意す
る必要も無く、同じコンテンツを大量に提供することで
コスト的にも有利である。
フトウェアを追加すると、ユーザは自分の携帯電話機４
０を介して音質改善された音声を再生できる。このため
には、ユーザは電話機４０上で表示されるメニューにし
たがって、コンテンツサービス会社の提供する音楽や音
声のコンテンツを選択する。この選択に応じて、電波を
介して無線でコンテンツが入手される。このコンテンツ
の内容は変わらずに、コンテンツの音のみが高品質化さ
れる。この音質改善に必要なのは、音質改善のソフトウ
ェアを組み込むだけの簡単な作業であるから、音声再生
装置自体がネットワークに接続可能な機能を単体で備え
ている場合、音質改善の機能を後付けによっても簡単に
得ることができる。これにより、コンテンツサービス会
社としては、高音質版の別のコンテンツを新たに用意す
る必要も無く、同じコンテンツを大量に提供することで
コスト的にも有利である。
【００６０】上述した第２の実施形態にあっては、音声
再生装置として様々な機器を採用することができる。上
述のように、携帯電話機を採用した場合、音質改善した
音楽や音声の配信サービスは勿論のこと、通話の音声そ
のものを高品質化できる。すなわち、現状のＰＤＣ方式
による、ある聞き取り難い音声の明瞭度を改善すること
ができる。また、音声再生装置として、ＰＤＡ、ＭＤ、
デジタル音声レコーダ、半導体音楽プレーヤ、デジタル
カメラ、ＰＣ、更には、デジタルラジオなどを採用する
こともできる。
再生装置として様々な機器を採用することができる。上
述のように、携帯電話機を採用した場合、音質改善した
音楽や音声の配信サービスは勿論のこと、通話の音声そ
のものを高品質化できる。すなわち、現状のＰＤＣ方式
による、ある聞き取り難い音声の明瞭度を改善すること
ができる。また、音声再生装置として、ＰＤＡ、ＭＤ、
デジタル音声レコーダ、半導体音楽プレーヤ、デジタル
カメラ、ＰＣ、更には、デジタルラジオなどを採用する
こともできる。
【００６１】
【発明の効果】本発明の音声信号処理装置、音声信号処
理方法、音声信号処理のプログラム、及び、そのプログ
ラムを記録した記録媒体によれば、データ圧縮により音
質劣化したＰＣＭデータを分析・予測処理することで、
劣化する前のＰＣＭデータに近似したＰＣＭデータを復
元し、高音質の音声データを出力することができる。ま
た、ソフトウェアによる処理が可能であり、新たなハー
ドウェア的な部品を必要としないので、低コストで多く
の製品に適用することができる。さらに、低ビットレー
トで音声信号が利用される装置に対しても、再生音声の
明瞭度を向上させることができるという効果がある。
理方法、音声信号処理のプログラム、及び、そのプログ
ラムを記録した記録媒体によれば、データ圧縮により音
質劣化したＰＣＭデータを分析・予測処理することで、
劣化する前のＰＣＭデータに近似したＰＣＭデータを復
元し、高音質の音声データを出力することができる。ま
た、ソフトウェアによる処理が可能であり、新たなハー
ドウェア的な部品を必要としないので、低コストで多く
の製品に適用することができる。さらに、低ビットレー
トで音声信号が利用される装置に対しても、再生音声の
明瞭度を向上させることができるという効果がある。
【図１】本発明の音声信号処理装置を機能的に有する、
第１の実施形態に係る音声再生装置の例を示す構成図で
ある。
第１の実施形態に係る音声再生装置の例を示す構成図で
ある。
【図２】第１の実施形態における音声再生装置の再生系
の例を示す構成図である。
の例を示す構成図である。
【図３】第１の実施形態で実施される音質改善のための
音声信号処理を説明するブロックである。
音声信号処理を説明するブロックである。
【図４】サンプリングレート変換回路の動作例を説明す
るための図である。
るための図である。
【図５】補正テーブルの例を示す図である。
【図６】第１の実施形態で実行される音声信号処理の一
例を図７と共に示すフローチャート図である。
例を図７と共に示すフローチャート図である。
【図７】第１の実施形態で実行される音声信号処理の一
例を図６と共に示すフローチャート図である。
例を図６と共に示すフローチャート図である。
【図８】第１の実施形態で実行される音声信号処理の変
換アルゴリズムを説明するための図である。
換アルゴリズムを説明するための図である。
【図９】本発明に係る音質改善の効果を説明するための
スペクトルアナライザの出力を比較して示すグラフであ
る。
スペクトルアナライザの出力を比較して示すグラフであ
る。
【図１０】本発明の音声信号処理装置を機能的に有す
る、第２の実施形態に係る音声再生装置を、コンテンツ
入手とプログラム入手の経路と共に説明する概略図であ
る。
る、第２の実施形態に係る音声再生装置を、コンテンツ
入手とプログラム入手の経路と共に説明する概略図であ
る。
【図１１】第２の実施形態に係る音声再生装置が携帯電
話機であるときに音質改善のソフトウェアの購入法を説
明する説明図である。
話機であるときに音質改善のソフトウェアの購入法を説
明する説明図である。
１ ＰＣ（パソコン） ２ ディスプレイ ３ キーボード ４ 携帯型プレーヤ ５ 半導体メモリ ６ ヘッドホン ７ アンプ ８ スピーカ ９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ １０ ＣＤ−ＲＯＭ １１ ＣＰＵ １２ メモリ １３ ＨＤＤ（ハードディスクドライブ） １４ 各種インターフェース（Ｉ／Ｆ） １５ キーボードコントローラ １６ ＵＳＢ Ｉ／Ｆ １７ 音声出力Ｉ／Ｆ １８ ディスプレイコントローラ １９ ＰＣＭＣＩＡ Ｉ／Ｆ ２１ 蓄積媒体 ２２ Ｉ／Ｆ ２３ デコーダ ２４ 音質改善手段 ２５ Ｄ／Ａ変換回路 ２６ 音声再生手段 ３１ サンプリングレート変換回路 ３２ ローパスデジタルフィルタ ３３ 極性検出回路 ３４ 差分データ算出回路 ３５ 補正テーブル ３６ 出力データ生成回路 ４０ 音声再生装置（携帯電話機） ４１ 記録媒体 ４２ サーバ ４３ 通信ネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D044 AB05 BC01 BC02 CC04 DE44 FG14 FG18 GK08 GK14 5D045 DA03
Claims (4)
- 【請求項１】 デジタル音声信号を再生するときに、こ
のデジタル音声信号の波形を処理する音声信号処理装置
において、 前記デジタル音声信号のサンプリング周波数を変換して
周波数帯域を拡張するサンプリングレート変換手段と、 前記サンプリングレート変換手段により拡張されたデジ
タル音声信号に、前記サンプリング周波数に対応するカ
ットオフ周波数を有するローパスフィルタリングの処理
を施すローパスフィルタと、 前記ローパスフィルタから出力される信号の波形頂点間
隔を検出する検出手段と、 前記ローパスフィルタから出力される信号の現在のデー
タと１サンプリング前のデータとの差分データを算出す
る差分データ算出手段と、 前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重
み付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記
ローパスフィルタから出力される信号に加算して出力す
る出力データ生成手段とを、 備えたことを特徴とする音声信号処理装置。 - 【請求項２】 デジタル音声信号を再生するときに、こ
のデジタル音声信号の波形を処理する音声信号処理方法
において、 前記デジタル音声信号のサンプリング周波数を変換して
周波数帯域を拡張し、 前記拡張されたデジタル音声信号に、前記サンプリング
周波数に対応するカットオフ周波数を有するローパスフ
ィルタリングの処理を施し、 前記ローパスフィルタリングが施された信号の波形頂点
間隔を検出するとともに、このローパスフィルタリング
が施された信号の現在のデータと１サンプリング前のデ
ータとの差分データを算出し、 前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重
み付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記
ローパスフィルタリングが施された信号に加算して出力
することを特徴とする音声信号処理方法。 - 【請求項３】 コンピュータが読取り可能なプログラム
のデータを記録した記録媒体であって、前記プログラム
は前記コンピュータに、 デジタル音声信号のサンプリング周波数を変換して周波
数帯域を拡張する機能と、 前記拡張されたデジタル音声信号に、前記サンプリング
周波数に対応するカットオフ周波数を有するローパスフ
ィルタリングの処理を施す機能と、 前記ローパスフィルタリングにより出力される信号の波
形頂点間隔を検出する機能と、 前記ローパスフィルタリングにより出力される信号の現
在のデータと１サンプリング前のデータとの差分データ
を算出する機能と、 前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重
み付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記
ローパスフィルタリングされた信号に加算して出力する
機能とを機能的に実現させるプログラムである記録媒
体。 - 【請求項４】 コンピュータに、 デジタル音声信号のサンプリング周波数を変換して周波
数帯域を拡張する機能と、 前記拡張されたデジタル音声信号に、前記サンプリング
周波数に対応するカットオフ周波数を有するローパスフ
ィルタリングの処理を施す機能と、 前記ローパスフィルタリングにより出力される信号の波
形頂点間隔を検出する機能と、 前記ローパスフィルタリングにより出力される信号の現
在のデータと１サンプリング前のデータとの差分データ
を算出する機能と、 前記差分データに対して前記波形頂点間隔に対応した重
み付けを行って、当該重み付けした差分データを、前記
ローパスフィルタリングされた信号に加算して出力する
機能とを与えるプログラム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001262967A JP2002169597A (ja) | 2000-09-05 | 2001-08-31 | 音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信号処理のプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体 |
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