JP5136378B2 - 音響処理方法 - Google Patents
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Description
「Dolby DigitalEncoding Technique 第2回『ダイナミック・レンジ・コンプレッションについて』」、[online]、インターネット<URL:http://www.dolby.co.jp/professional/studio/dvd_authoring03.html>
<主要構成>
図5は、実施例1における音響処理装置の一構成例を示す図である。図5に示す例では、音響処理装置をIP(Internet Protocol)電話機に適用することを想定している。図5に示す音響処理装置は、パケット受信部10、デコード部11、ダイナミックレンジ圧縮部12、アンプ13、スピーカ14を含む。
Pmax=max(|x(n)|) 式(1)
ここで、Pmaxはフレーム内の最大振幅値、x(n)はフレーム内の入力信号を表す。また、最大振幅取得部122は、取得した最大振幅値Pmaxを目標ゲイン算出部123に出力する。
Amp_peak=max(Amp(f)) 式(4)
f_peak=argmax(Amp(f)) 式(5)
ここで、Amp_peakはスペクトルピークのパワー値、f_peakはスペクトルピークの周波数を表す。また、スペクトルピーク算出部126は、式(4)及び式(5)により求めたスペクトルピークのパワー値及び周波数をゲイン算出部127に出力する。
次に、実施例1における音響処理について図10及び図11を用いて説明する。図10は、実施例1における音響処理の一例を示すフローチャートである。ステップS11において、分割部121は、入力された入力信号をフレーム毎に分割し、分割したフレームを最大振幅取得部122及び周波数変換部124に出力する。ステップS12及びステップS13の処理と、ステップS14乃至ステップS16の処理は並行して行うことができ、まずステップS12側の処理について説明する。
<主要構成>
次に、実施例2における音響処理装置について説明する。図12は、実施例2における音響処理装置の一構成例を示す図である。図12に示す例では、音響処理装置を携帯端末に適用することを想定している。図12に示す音響処理装置は、デコード部20、ダイナミックレンジ圧縮部21、アンプ13、スピーカ14を含む。なお、図12に示す構成要素において図5に示す構成要素と同様の処理を行うものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
実施例2における音響処理における概要は図10に示した処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、実施例2におけるゲイン算出処理について図16を用いて説明する。
<主要構成>
次に、実施例3における音響処理装置について説明する。実施例3における音響処理装置の適用例については実施例2と同様とし、主要構成については図6と同様とするため、これらの説明を省略する。ただし、実施例3におけるゲイン算出部127の処理内容が実施例1及び2とは異なるため、以下、ゲイン算出部127の処理内容について説明する。
Amp_target=Amp_peak−G_target 式(9)
ここで、Amp_targetは目標パワー値を表す。ゲイン算出部127は、各周波数帯域のスペクトルのパワー値が目標パワー値を超えないように各周波数帯域の減衰量を算出する。図17は、実施例3における入力スペクトルとレベル補正後のスペクトルとの関係を示す図である。図17に示すように、ゲイン算出部127により求められた各周波数帯域の減衰量を入力スペクトルから減衰させることでレベル補正後のスペクトルが得られる。また、図18は、図17に示した例における周波数毎のゲインを示す図である。図18に示すように、目標パワー値を超えた各スペクトルピークの周辺においてゲイン制御が行われる。
実施例3における音響処理における概要は図10に示した処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、実施例3におけるゲイン算出処理について図19を用いて説明する。
<主要構成>
次に、実施例4における音響処理装置について説明する。実施例4における音響処理装置の適用例については実施例1ないし3の何れかと同様とする。図20は、実施例4におけるダイナミックレンジ圧縮部の一構成例を示す図である。
図21は、実施例4における音響処理の一例を示すフローチャートである。図21に示す処理において、図10と同じ処理を行うものは同じ符号を付し、その説明を省略する。実施例4における音響処理は、ステップS50における目標ゲイン算出処理が、ステップS16におけるスペクトルピーク算出処理の後に行われることが上記実施例とは異なる。目標ゲイン算出処理については、上述したとおりスペクトルピークのパワー値Amp_peakから所定の閾値を減算することにより目標減衰量を算出する。
(付記1)
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記入力信号の最大振幅を取得する振幅取得段階と、
前記最大振幅を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を有する音響処理方法。
(付記2)
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を有する音響処理方法。
(付記3)
前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域の減衰量を前記目標減衰量とし、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を前記目標減衰量以下とする付記1又は2記載の音響処理方法。
(付記4)
前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域と前記ピーク帯域以外の帯域とのパワースペクトル値の差に基づいて、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める付記3記載の音響処理方法。
(付記5)
前記減衰量算出段階は、
前記パワースペクトル値の差が閾値以下である前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を、前記パワースペクトル値の差に比例して前記目標減衰量から小さくする付記4記載の音響処理方法。
(付記6)
前記減衰量算出段階は、
前記パワースペクトル値の差が前記閾値より大きい前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を0とする付記5記載の音響処理方法。
(付記7)
前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域と前記ピーク帯域以外の帯域との周波数の差に基づいて、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める付記3記載の音響処理方法。
(付記8)
前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域以外の帯域に含まれる各ピーク帯域と、前記各ピーク帯域以外の帯域との周波数の差に基づいて、前記各ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める付記7記載の音響処理方法。
(付記9)
前記減衰量算出段階は、
前記周波数の差が閾値以下である前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を、前記周波数の差に比例して前記目標減衰量から小さくする付記7記載の音響処理方法。
(付記10)
前記減衰量算出段階は、
前記周波数の差が閾値以下である前記各ピーク帯域以外の帯域の減衰量を、前記周波数の差に比例して、前記目標減衰量から小さくする付記8記載の音響処理方法。
(付記11)
前記減衰量算出段階は、
前記周波数の差が前記閾値より大きい前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を0とする付記9記載の音響処理方法。
(付記12)
前記減衰量算出段階は、
前記周波数の差が前記閾値より大きい前記各ピーク帯域以外の帯域の減衰量を0とする付記10記載の音響処理方法。
(付記13)
前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値から前記目標減衰量を減衰させて目標パワースペクトル値を算出し、前記ピーク帯域以外の帯域のパワースペクトル値が前記目標パワースペクトル値以下となるよう前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める付記3記載の音響処理方法。
(付記14)
コンピュータに、
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記入力信号の最大振幅を取得する振幅取得段階と、
前記最大振幅を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を実行させるための音響処理プログラム。
(付記15)
コンピュータに、
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を実行させるための音響処理プログラム。
(付記16)
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換手段と、
前記入力信号の最大振幅を取得する振幅取得手段と、
前記最大振幅を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出手段と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出手段と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出手段と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正手段と、
前記レベル補正手段によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換手段と
を備える音響処理装置。
(付記17)
入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換手段と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出手段と、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出手段と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出手段と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正手段と、
前記レベル補正手段によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換手段と
を備える音響処理装置。
2、13 D/A変換器
3、14 アンプ
4 スピーカ
10 パケット受信部
11、20 デコード部
121 分割部
122 最大振幅取得部
123、130 目標ゲイン算出部
124 周波数変換部
125 パワースペクトル算出部
126 スペクトルピーク算出部
127 ゲイン算出部
128 レベル補正部
129 周波数逆変換部
30 サーバ
31 情報処理装置
32 CD−ROM
33 携帯端末
34 SDカード
Claims (8)
- 入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記入力信号の最大振幅を取得する振幅取得段階と、
前記最大振幅を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を有する音響処理方法。 - 入力信号を周波数変換してスペクトルを算出する周波数変換段階と、
前記スペクトルのピーク帯域を算出するピーク算出段階と、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値を用いて目標減衰量を算出する目標減衰量算出段階と、
前記目標減衰量と前記ピーク帯域とに基づいて、前記スペクトルの各帯域の減衰量を算出する減衰量算出段階と、
前記各帯域の減衰量を用いて前記スペクトルを減衰させることにより前記スペクトルをレベル補正するレベル補正段階と、
前記レベル補正段階によりレベル補正されたスペクトルを周波数逆変換して出力信号を算出する周波数逆変換段階と
を有する音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域の減衰量を前記目標減衰量とし、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を前記目標減衰量以下とする請求項1又は2記載の音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域と前記ピーク帯域以外の帯域とのパワースペクトル値の差に基づいて、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める請求項3記載の音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記パワースペクトル値の差が閾値以下である前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を、前記パワースペクトル値の差に比例して前記目標減衰量から小さくする請求項4記載の音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域と前記ピーク帯域以外の帯域との周波数の差に基づいて、前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める請求項3記載の音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記周波数の差が閾値以下である前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を、前記周波数の差に比例して前記目標減衰量から小さくする請求項6記載の音響処理方法。 - 前記減衰量算出段階は、
前記ピーク帯域のパワースペクトル値から前記目標減衰量を減衰させて目標パワースペクトル値を算出し、前記ピーク帯域以外の帯域のパワースペクトル値が前記目標パワースペクトル値以下となるよう前記ピーク帯域以外の帯域の減衰量を求める請求項3記載の音響処理方法。
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