JP5712219B2 - 反響装置およびオーディオ信号を反響させる方法 - Google Patents
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Description
“Frequency Domain Artificial Reverberation using Spectral Magnitude Decay”,Vickers et al,2006,121th AES convention Oct 2006、および、米国特許明細書US2008/0085008 A1において、周波数領域において機能する周知の残響アルゴリズムが記載されている。また、“Improvements of Artificial Reverberations by Use of Subband Feedback Delay Networks”Igor Nicolic、112nd AES convention,2002は、周波数帯域に残響をつくろうと提案している。
以下に、本発明の実施例は、添付図面を参照して説明される、
b=aN
ここにおいて、bはフィードバックループにおいて結果として生じる減衰係数であり、
ここにおいて、aはタイムスロットごとの減衰、Nは特定の周波数帯域における遅延線長(すなわち、遅延線によって与えられる遅延量)、Pは周波数変換のダウンサンプリング係数、T60は残響時間、fsはサンプルレートである。この数式は、基本的に、所定の残響時間T60に対応する減衰係数を与える。
h[n]=white[n]・an
または、複素領域において、例えば、次の関数で設計される。
h[n]=white[n]・an・ei2π・rand[n]
ここで、white(n)はホワイトノイズを生成するプロセス、nはタイムスロット・インデックス、rand(n)は0から1までの公平な分配から確率変数を生成するプロセスである。特に、図3実施例において使用される図4に示されるフィルタ応答関数hDNF(n)は、このプロセスによって生成されることができる。図4は、その変調包絡線と共に手本となってこの種の反響フィルタの実部を示す。
Claims (13)
- オーディオ信号(5)を反響させるための反響装置(10、1400)であって、
反響周波数サブバンド信号(27)を得るために、異なるループ遅延(23)によってオーディオ信号(5)を表す少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(17)を遅延させるためのフィードバック遅延ループ・プロセッサ(20)を含み、
フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1420)は、
少なくとも2つの周波数サブバンド信号(1415)の第1の周波数サブバンド信号に対して、タップ遅延によって遅延する信号を提供する第1の複数の遅延線タップ(115)を有する第1の遅延線(110)、第1の遅延線(110)に接続される第1のフィードバックループ(120)、および第1の複数の遅延線タップ(115)によって出力される信号を合成するための第1のコンバイナ(130)、および
少なくとも2つの周波数サブバンド信号の第2の周波数サブバンド信号に対して、タップ遅延によって遅延する信号を提供する第2の複数の遅延線タップを有する第2の遅延線、第2の遅延線に接続される第2のフィードバックループ、および第2の複数の遅延線タップによって出力される信号を合成するための第2のコンバイナを含み、
第1のフィードバックループと第1の遅延線とが第1のループ遅延量を表し、第2のフィードバックループと第2の遅延線とが第1のループ遅延量とは異なる第2の遅延量を表し、
フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1320)は、各周波数サブバンド信号(1317)に対して、フィードバックループ(1350)および複数の遅延線タップを有する拡散フィルタ(1330)を含み、フィードバックループ(1350)は、フィードバック信号(1353)を得るために周波数サブバンド信号のためのループ遅延を決定する遅延素子(1352)を含み、フィードバックループ(1350)は、周波数サブバンド信号(1317)およびフィードバック信号(1353)を加算するための加算器(1354)を含み、前記加算器(1354)は拡散フィルタ(1330)に接続され、遅延素子が少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(17)によって異なり、
フィードバックループ(120)およびコンバイナ(130)に接続される拡散フィルタ(1330)または遅延線(110)は、スパース・フィルタ(600)として構成され、スパース・フィルタ(600)のフィルタ・インパルス応答(700)が所定のエネルギー・エンベロープ(715)に近似するようにスパース・フィルタ(600)は可変的なフィルタ・タップ密度を有し、
スパース・フィルタ(600;900)は複数の位相修正ユニット(950)を含み、複数の位相修正ユニット(950)のうちの各位相修正ユニットが複数の遅延線タップ(915)のうちの個々の遅延線タップに直接接続され、各位相修正ユニットは、個々の遅延線タップによって出力される対応する信号に増加のない位相演算を適用するように構成される、反響装置。 - さらに、反響オーディオ信号(41)を得るために反響周波数サブバンド信号(27)を処理するための出力プロセッサ(30)を含む、請求項1に記載の反響装置(10)。
- 出力プロセッサ(30;1340)は、混合信号(37)を得るために、および混合信号(37)を合成するために、少なくとも2つの周波数サブバンド信号(17)および対応する反響周波数サブバンド信号(27)を混合するように構成されるか、または、合成されたバンド幅を有する反響オーディオ信号(41;1341)を得るために、反響周波数サブバンド信号(27;1335)を合成するように構成される、請求項1または請求項2に記載の反響装置(10)。
- 前記フィードバック遅延ループ・プロセッサ(20)は、各周波数サブバンド信号に対して、フィルタ・インパルス応答(800)を有するフィルタを含み、前記フィルタ・インパルス応答(800)は、フィルタ・インパルス応答サンプルの第1のブロック(815)およびフィルタ・インパルス応答サンプルの第2のブロック(825)を含み、前記第2のブロック(825)はインパルス応答サンプル間隔に関して第1のブロック(815)と類似し、周波数サブバンド信号のためのループ遅延によって第2のブロック(825)の第1のインパルス応答サンプル(821)が第1のブロック(815)の第1のインパルス応答サンプル(811)から遅延し、周波数サブバンド信号のためのフィルタのフィルタ・インパルス応答の第1のブロックおよび第2のブロックが異なるループ遅延(23)によって遅延する、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の反響装置(10)。
- フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1320)は、少なくとも2つの周波数サブバンド信号(17)の各周波数サブバンド信号(1317)のためのフィードバックループ(1350)を含み、周波数サブバンド信号(1317)のためのフィードバックループ(1350)は、遅延素子(1352)と減衰器(1356)とを含み、遅延素子はループ遅延に関して少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(17)によって異なる、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の反響装置(1300)。
- フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1420)は、反響周波数サブバンド信号(1425)を得るように構成され、遅延線(110)は最も高いタップ遅延より高くてループ遅延を決定する合計遅延量を有し、合計遅延量(N1、N2)は少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(1415)によって異なる、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の反響装置(1400)。
- 複数の遅延線タップ(115;615)は、遅延線タップの第1の部分(619−1)および遅延線タップの第2の次の部分(619−2)を含み、遅延線(115;615)は、第2の部分(619−2)のタップ間の平均の間隙の大きさが第1の部分(619−1)のタップ間の平均の間隙の大きさより大きくなるように構成される、請求項6に記載の反響装置(1400)。
- フィードバック遅延ループ・プロセッサ(54)は、低い周波数帯域を示す少なくとも2つの周波数サブバンド信号(53)の第2の周波数サブバンド信号(51−2)のためのループ遅延(56−2)が高い周波数帯域を示す少なくとも2つの周波数サブバンド信号(53)の第1の周波数サブバンド信号(51−1)のためのループ遅延(56−1)より大きくなるように構成される、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の反響装置(10)。
- 拡散フィルタ(1330)または遅延線(110)は複素数値デバイスであり、複数の位相修正ユニット(950)のうちの各位相修正ユニット(1110;1120;1130;1140)は、それぞれの遅延線タップ出力信号の実部のための第1の位相修正ユニット入力(1112−1;1122−1;1132−1;1142−1)またはそれぞれの遅延線タップ出力信号の虚部のための第2の位相修正ユニット入力(1112−2;1122−2;1132−2;1142−2)および位相修正出力信号の実部のための第1の位相修正ユニット出力(1114−1;1124−1;1134−1;1144−1)または位相修正出力信号の虚部のための第2の位相修正ユニット出力(1114−2;1124−2;1134−2;1144−2)を含み、
第1の位相修正ユニット入力(1112−1)が第1の位相修正ユニット出力(1114−1)に直接接続され、第2の位相修正ユニット入力(1112−2)が第2の位相修正ユニット出力(1114−2)に直接接続され、または
第2の位相修正ユニット入力(1122−2)は第1の位相修正ユニット出力(1124−1)に直接接続され、第1の位相修正入力(1122−1)は第2の位相修正ユニット出力(1124−2)に接続された相互接続符号変換器(1125)に接続され、それにより、位相修正出力信号の実部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の虚部に基づき、位相修正出力信号の虚部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の符号変換された実部に基づき、または
第1の修正ユニット入力(1132−1)は、第1の位相修正ユニット出力(1134−1)に接続された相互接続符号変換器(1135−1)に接続され、第2の位相修正ユニット入力(1132−2)は、第2の位相修正ユニット出力(1134−2)に接続された相互接続符号変換器(1135−2)に接続され、それにより、位相修正出力信号の実部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の符号変換された実部に基づき、位相修正出力信号の虚部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の符号変換された虚部に基づき、または
第1の修正ユニット入力(1142−1)は第2の位相修正ユニット出力(1144−2)に直接接続され、第2の位相修正入力(1142−2)は第1の位相修正ユニット出力(1144−1)に接続された相互接続符号変換器(1145)に接続され、それにより、位相修正出力信号の虚部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の実部に基づき、位相修正出力信号の実部がそれぞれの遅延線タップ出力信号の符号変換された虚部に基づく、請求項1に記載の反響装置(100;1300)。 - オーディオ信号(5)は、複数の異なる入力(Chin,1、Chin,2、・・・)または、出力オーディオ・チャネル(Chout,1、Chout,2、・・・)を有し、各入力または出力オーディオ・チャネルは、少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(1201;1515−1;1515−2)を有し、フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1520)は遅延線フィルタ、フィルタ・タップ位置を含む遅延線フィルタの遅延線(1526)または少なくともいくつかのフィルタ・タップ位置に接続された位相修正ユニットを含み、フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1520)は、第1の入力(Chin,1)または出力オーディオ・チャネル(Chout,1)の周波数サブバンド信号(1201;1525−1)のための第1の入力または出力構成、および、第2の入力(Chin,2)または出力オーディオ・チャネル(Chout,2)の周波数サブバンド信号(1201;1525−2)のための第2の入力または出力構成を含み、フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1520)は、第1および第2の入力または出力構成が異なるフィルタ・タップ位置または位相修正ユニットへの接続(1527)を含むように構成され、第1および第2の入力または出力構成は、同じ遅延線(1526)に接続されている、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の反響装置(1500)。
- フィードバック遅延ループ・プロセッサ(20)は、減衰係数(b)によって少なくとも2つの周波数サブバンド信号(17)のうちの各周波数サブバンド信号を減衰させるように構成され、減衰係数(b)は所定の残響時間(T60)および周波数サブバンド信号のためのループ遅延に依存する、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の反響装置(10)。
- オーディオ信号(5)を反響させる方法であって、
反響周波数サブバンド信号(27)を得るために、フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1420)を用いて、異なるループ遅延(23)によってオーディオ信号(5)を示す少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(17)を遅延させるステップを含み、
フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1420)は、
少なくとも2つの周波数サブバンド信号(1415)のうちの第1の周波数サブバンド信号に対して、タップ遅延によって遅延する信号を提供する第1の複数の遅延線タップ(115)を有する第1の遅延線(110)、第1の遅延線(110)に接続される第1のフィードバックループ(120)、および第1の複数の遅延線タップ(115)によって出力される信号を合成するための第1のコンバイナ(130)、および
少なくとも2つの周波数サブバンド信号(1415)の第2の周波数サブバンド信号に対して、タップ遅延によって遅延する信号を提供する第2の複数の遅延線タップ(115)を有する第2の遅延線(110)、第2の遅延線(110)に接続される第2のフィードバックループ(120)、および第2の複数の遅延線タップ(115)によって出力される信号を合成するための第2のコンバイナ(130)を含み、
第1のフィードバックループと第1の遅延線とが第1のループ遅延量を表し、第2のフィードバックループと第2の遅延線とが第1のループ遅延量とは異なる第2の遅延量を表し、
フィードバック遅延ループ・プロセッサ(1320)は、各周波数サブバンド信号(1317)に対して、フィードバックループ(1350)および複数の遅延線タップを有する拡散フィルタ(1330)を含み、フィードバックループ(1350)は、フィードバック信号(1353)を得るために周波数サブバンド信号のためのループ遅延を決定する遅延素子(1352)を含み、フィードバックループ(1350)は、周波数サブバンド信号(1317)およびフィードバック信号(1353)を加算するための加算器(1354)を含み、前記加算器(1354)は拡散フィルタ(1330)に接続され、遅延素子が少なくとも2つの異なる周波数サブバンド信号(17)によって異なり、
フィードバックループ(120)およびコンバイナ(130)に接続される拡散フィルタ(1330)または遅延線(110)は、スパース・フィルタ(600)として構成され、スパース・フィルタ(600)のフィルタ・インパルス応答(700)が所定のエネルギー・エンベロープ(715)に近似するようにスパース・フィルタ(600)は可変的なフィルタ・タップ密度を有し、
スパース・フィルタ(600;900)は複数の位相修正ユニット(950)を含み、複数の位相修正ユニット(950)のうちの各位相修正ユニットが複数の遅延線タップ(915)のうちの個々の遅延線タップに直接接続され、各位相修正ユニットは、個々の遅延線タップによって出力される対応する信号に増加のない位相演算を適用するように構成される、方法。 - コンピュータ・プログラムがコンピュータで実行されるときに、請求項12に記載の方法を実行する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。
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