JP5455657B2 - 音声の再現を高めるための方法および装置 - Google Patents
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Description
この発明は、再現された音声信号の起源の方向の認知をどのように向上させるかについての技術に関する。特に、この発明は、音声源の選択可能な方向が他の方向から来る音声信号に対して強調されるか重み付けされるように、記録された音声信号を再生するための装置および方法を提示する。
一般に、多チャンネル再生および聴取では、聴取者は多数のラウドスピーカによって包囲される。特定の設定用に音声信号を取り込むために、さまざまな方法が存在する。再生における1つの一般的な目標は、もともと記録された信号の空間的配置、すなわちオーケストラの中でのトランペットの位置といった個々の音声源の起源を再現することである。いくつかのラウドスピーカ設定はかなり一般的であり、異なる空間的印象を作り出すことができる。特殊な生成後技術(post-production techniques)を用いなければ、一般に知られた2チャンネルステレオ設定は、2つのラウドスピーカ間の配線上に聴覚事象を再度作り出すことしかできない。これは主として、1つの音声源に関連した信号の振幅が2つのラウドスピーカ間で、ラウドスピーカに対する音声源の位置に依存して分配される、いわゆる「振幅パンニング」によって達成される。これは通常、録音中またはその後のミキシング中に行なわれる。つまり、聴取位置に対して左端から到来する音声源は主として左のラウドスピーカによって再生され、一方、聴取位置の前にある音声源は両方のラウドスピーカによって同じ振幅(レベル)で再生されることになる。しかしながら、他の方向から生じる音は再生できない。
いくつかのマイクの使用は、異なるラウドスピーカに関連するマイクで記録されることから、単一方向から発せられる音声が常に必要以上のラウドスピーカで再生されるという事実により、色のついた(colored)不明瞭な音声知覚となる。一般的に、現在利用可能なマイクは、2チャンネルの記録および再生に対して最も適する。すなわち、これらは、囲まれた空間的な印象の再生という目標なしに設計される。
米国特許出願第5,812,674号明細書は、仮想の音声源によって生成される音響品質の模擬実験のため、および1以上の聴取者に対するこの源の局所化のための方法に関する。所望の自然な再生を達成するために、空間、所望の音響品質および仮想の音声源の局所化を定義する知覚パラメータが用いられる。これらの値は、そのエネルギー分布によって時間および周波数の関数として記載されるパルス応答を計算するのに用いられる。室内効果を考慮するために背景補償が行なわれ、室内の記載に基づいて基本信号の人工的な音響が計算される。前に記載した方法で室内音響が一度決定されれば、記録された音声サンプルは、それらが人工的に創造された室内で記録されたかのように聞こえるようにするために後処理され得る。
この発明の一実施例によれば、少なくとも1つの音声チャネルを有する音声信号と、記録位置に関して音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとは、1つの明確な方向または多くの明確な方向から来る信号の知覚性を高められるように再構築することができる。
図1は、少なくとも1つの音声チャネルを有する音声信号と、記録位置に関して音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとを再構築するための方法の実施例を示す。選択ステップ10において、記録位置に対する起源の所望の方向は、再構築された音声信号の再構築部分のために選択され、当該再構築された部分は、音声チャネルの部分と対応している。つまり、処理される信号部分に対して、信号部分が再構築後にそこから明確に聴取可能な起源の所望の方向が選択される。当該選択は、以下に詳述するように、ユーザ入力によって直接されるか自動的にされ得る。
価であると解釈され得る。それゆえ、多数のチャネルの各々は、音声チャネル46のチャネル部分を有する。個々の音声部分の起源の方向は、再生のために用いられるラウドスピーカに対応するチャネル部分の強度または振幅を付加的に増加または減少させる方向変更(redirect)ブロック60によって再構築される。この目的のために、方向変更ブロック60は、再生に用いられるラウドスピーカ設定についての知識を一般に必要とする。実際の再分配(方向変更)および関連する重み付け因子の導出は、たとえばベクトルに基づく振幅パンニングのような技術を用いて行なうことができる。幾何学的に異なるラウドスピーカ設定を再分配ブロック60に供給することにより、再生ラウドスピーカの任意の構成は、再生品質の損失なく、独創的な構想を実現するのに用いることが出来る。処理の後、個々のラウドスピーカによって再生され得る時間領域信号を導出するための逆フーリエ変換ブロック62によって、多数の逆フーリエ変換が周波数領域信号に対して行なわれる。再生の前に、ラウドスピーカによって再生されつつある連続的な時間領域信号を導出するための個々の音声フレームを連結させるための総和部64によって、重ね合わせ(overlap)および加算の技術が行なわれなければならない。
付加的な重み付け因子の適用は、代替的な実施例においても、再分配ブロック60内で行なわれ、その場合、再分配ブロック60は、付加的な重み付け因子によって増加または減少される再分配の利得因子を適用する。
パラメータ化され得る。
せることになる。
的な方法を実施することができる。当該実施は、デジタル記憶媒体、特に、独創的な方法が行なわれるように、プログラム可能なコンピュータシステムと共同してそこに記憶される電子的に読み取り可能な制御信号を有するディスク、DVDまたはCD等を用いて行なうことができる。それゆえ、この発明は一般に、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動作するとき、機械読取可能なキャリアに記憶され、独創的な方法を行なうのに作動的なプログラムコードによるコンピュータプログラム製品である。それゆえに、言い換えると、独創的な方法は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で動作するとき、少なくとも1つの独創的な方法を行なうためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
Claims (17)
- 少なくとも1つの音声チャネルと記録位置に関して前記音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとを有する音声信号を再構築するための方法であって、前記音声チャネルの前記部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、前記方法は、
記録位置に関して起源の特定の方向を選択するステップと、
再構築された音声信号の再構築された部分を得るために前記音声チャネルの前記部分を調整するステップとを備え、前記音声信号の再構築された部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、当該調整は、前記起源の特定の方向からさらに離れた起源の方向を示す方向パラメータを有する前記音声チャネルの他の部分に対して、前記起源の特定の方向に近接した起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの部分の強度を増大させるステップを含み,前記音声チャネルの当該部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分である、方法。 - 前記起源の特定の方向を選択するステップは、メモリ装置から前記特定の方向を読み取ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整するステップは、前記音声チャネルの部分の周波数領域の表現を調整することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整するステップは、前記音声チャネルの部分の時間領域の表現を調整することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整するステップは、前記音声チャネルの各部分に対するスケーリング因子を得るステップを含み、該スケーリング因子を得るステップにおいて、第1のスケーリング因子により乗算されるとともに前記記録位置に対して前記起源の第1の方向を示す関連の方向パラメータを有する音声チャネルの第1の部分が第1の強度を有し、第2のスケーリング因子により乗算されるとともに前記記録位置について前記起源の第2の方向を示す音声チャネルの第2の部分が第2の強度を有するように前記第1および第2のスケーリング因子が算出され、前記記録位置についての前記起源の第1の方向は前記記録位置についての前記起源の第2の方向よりも前記特定の方向により近く、かつ前記第1の強度は前記第2の強度よりも大きい、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの音声チャネルの周波数表現を導出するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記導出するステップは、前記少なくとも1つの音声チャネルの第1および第2の有限幅の周波数間隔の表現を導き出すことを含み、前記第1の周波数間隔の有限幅は、前記第2の周波数間隔の有限幅と異なる、請求項6に記載の方法。
- 前記起源の特定の方向を選択するステップは、前記特定の方向を示す入力パラメータをユーザ入力として受けることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記起源の特定の方向を選択するステップは、前記音声信号に関連する前記特定の方向を示す方向パラメータを受けることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記起源の特定の方向を選択するステップは、前記少なくとも1つの音声チャネルの有限幅の周波数間隔の起源の方向を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記音声チャネルに関連した前記音声チャネルの部分の拡散性を示す拡散パラメータを受けることをさらに含み、
前記音声チャネルの部分を調整するステップは、より低い拡散性を示す拡散パラメータを有する音声チャネルの他の部分に対してより高い拡散性を示す拡散パラメータを有する音声チャネルの部分の強度を減少させることを含む、請求項1に記載の方法。 - 多数のラウドスピーカを有するラウドスピーカシステムを介した再生のために、前記少なくとも1つの音声チャネルを多数のチャネルに混合するステップをさらに含み、前記多数のチャネルの各々は、前記少なくとも1つの音声チャネルの部分に対応するチャネル部分を有する、請求項1に記載の方法。
- 音声信号の指向性知覚を高めるための方法であって、
少なくとも1つの音声チャネルと、記録位置に関して前記音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連する方向パラメータとを導出するステップを備え、前記音声チャネルの部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、
前記記録位置に関して起源の特定の方向を選択するステップと、
高められた音声信号の部分を導き出すように前記音声チャネルの部分を調整するステップとを含み、当該調整するステップは、起源の前記特定の方向に近接した起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第1の部分の強度を、前記起源の特定の方向からさらに離れた起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第2の部分に対して、より増大させるステップを含む、方法。 - 少なくとも1つの音声チャネルと記録位置に関して前記音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとを有する音声信号を再構築するための音声復号器であって、前記音声チャネルの部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、
前記記録位置に関して起源の特定の方向を選択するようにされた方向選択器と、
再構築された音声信号の再構築された部分を得るために前記音声チャネルの部分を調整するための音声部分調整器とを備え、前記音声チャネルの再構築された部分は、時間部分、周波数部分または前記再構築された音声信号の周波数間隔の時間部分であり、
当該調整は、起源の特定の方向に近接した起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第1の部分の強度を、前記起源の特定の方向からさらに離れた起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第2の部分に対して、より増大させることを含む、音声復号器。 - 音声信号の指向性知覚を高めるための音声符号器であって、
少なくとも1つの音声チャネルと、記録位置に関して前記音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとを導出するための信号生成器を備え、前記音声チャネルの部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、
前記記録位置に関して起源の特定の方向を選択するようにされた方向選択器と、
高められた音声信号の部分を得るために前記音声チャネルの部分を調整するための信号調整器とを備え、前記音声チャネルの当該部分は、時間部分、周波数部分、または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、当該調整は、起源の特定の方向に近接した起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの部分の強度を、前記起源の特定の方向からさらに離れた起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第2の部分に対して、より増大させることを含む、音声符号器。 - 再構築された音声信号を高めるためのシステムであって、
少なくとも1つの音声チャネルと、記録位置に関して音声チャネルの部分の起源の方向を示す関連した方向パラメータとを有する音声信号を導出するための音声符号器を備え、前記音声チャネルの部分は、時間部分、周波数部分または前記音声チャネルの周波数間隔の時間部分であり、
前記記録位置に関して起源の設定方向を選択するようにされた方向選択器と、
再構築された音声信号の再構築された部分を得るために前記音声チャネルの部分を調整するための音声部分調整器を有する音声復号器とを備え、前記音声信号の再構築された部分は、時間部分、周波数部分、または前記音声信号の周波数間隔の時間部分であり、当該調整は、起源の特定の方向に近接した起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの第1の部分の強度を、前記起源の特定の設定方向からさらに離れた起源の方向を示す方向パラメータを有する音声チャネルの他の部分に対して、より増大させることを含む、システム。 - コンピュータ上で動作するとき請求項1または13の方法を実行するためのコンピュータプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能媒体。
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