JP6508491B2 - マルチチャネルオーディオ信号内の音声成分を強調するための信号処理装置 - Google Patents
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Description
C=α×(Lin+Rin) (1)
として得ることであり、ここで、αは決定されるパラメータである。次に、得られたセンタチャネルオーディオ信号Cから左右のチャネルオーディオ信号LおよびRを
L=Lin−C (2)
R=Rin−C (3)
として導出することができる。パラメータαを、オーディオ信号の直交性を表す制約
L×R*=0 (4)
を満たすように最適化することができる。この問題の数学的解を、
S=L−R+LS−RS (10)
であり、ここで、Lは左チャネルオーディオ信号を示し、Rは右チャネルオーディオ信号を示し、LSは左サラウンドチャネルオーディオ信号を示し、RSは右サラウンドチャネルオーディオ信号を示している。別の実施形態では、パワーPSを、L−RのパワーとLS−RSのパワーの和として決定することができる。
CEV(m,k)=Gin×C+GS×V(m)×G(m,k)×C(m,k) (14)
LEV(m,k)=Gin×L+GS×V(m)×G(m,k)×L(m,k) (15)
REV(m,k)=Gin×R+GS×V(m)×G(m,k)×R(m,k) (16)
に従って得ることができ、ここで、Ginは元のオーディオ信号に適用される入力利得係数である。この係数は、マルチチャネルオーディオ信号で構成される非音声成分の利得を制御する。GinおよびGSの特定の組み合わせ、例えば、Gin=1およびGS=−1を使用して、マルチチャネルオーディオ信号から音声成分を除去することができる。音声成分をブーストするための適切な設定をGin=1とすることができるが、GSは1から4の範囲であってもよい。最終的に合成されたオーディオ信号LEV,CEV,REVを、時間領域に変換することができ、ステレオダウンミックスを生成するために使用することができる。
101 音声強調フィルタ
103 コンバイナ
200 信号処理方法
301 アップミキサ
303 ダウンミキサ
305 左チャネルプロセッサ
307 センタチャネルプロセッサ
309 右チャネルプロセッサ
501,603,613,615 減算器
503,505,507,605,607,617,619,621 決定器
509,511,513,707,709,711,713 重み付け器
601 音声アクティビティ検出器
609,611 遅延器
701,703,705 加算器
Claims (15)
- マルチチャネルオーディオ信号内の音声成分を強調するための信号処理装置であって、前記マルチチャネルオーディオ信号は、左チャネルオーディオ信号、センタチャネルオーディオ信号、および右チャネルオーディオ信号を含み、前記信号処理装置は、フィルタおよびコンバイナを含み、
前記フィルタが、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて、周波数にわたる前記マルチチャネルオーディオ信号の全体振幅を表す測定値を決定し、
前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の測定値と前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値との比に基づいて利得関数を取得し、
前記利得関数で前記左チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた左チャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記センタチャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記右チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた右チャネルオーディオ信号を取得するように構成され、
前記コンバイナが、
前記左チャネルオーディオ信号を前記重み付けされた左チャネルオーディオ信号と合成して、合成された左チャネルオーディオ信号を取得し、前記センタチャネルオーディオ信号を前記重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号と合成して、合成されたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記右チャネルオーディオ信号を前記重み付けされた右チャネルオーディオ信号と合成して、合成された右チャネルオーディオ信号を取得するように構成されている、
信号処理装置。 - 前記フィルタが、前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値を、前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の前記測定値、および前記左チャネルオーディオ信号と前記右チャネルオーディオ信号との差の振幅の測定値の和として決定するように構成されている、請求項1に記載の信号処理装置。
- 前記フィルタが、以下の式:
Gは前記利得関数を示し、Lは前記左チャネルオーディオ信号を示し、Cは前記センタチャネルオーディオ信号を示し、Rは前記右チャネルオーディオ信号を示し、PCは前記センタチャネルオーディオ信号の振幅を表す前記測定値として前記センタチャネルオーディオ信号のパワーを示し、PSは前記左チャネルオーディオ信号と前記右チャネルオーディオ信号との差のパワーを示し、PCとPSの和は前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値を示し、mはサンプル時間インデックスを示し、kは周波数ビンインデックスを示す、
請求項1または2に記載の信号処理装置。 - 前記マルチチャネルオーディオ信号が、左サラウンドチャネルオーディオ信号および右サラウンドチャネルオーディオ信号をさらに含み、
前記フィルタが、
前記左サラウンドチャネルオーディオ信号および前記右サラウンドチャネルオーディオ信号に基づいて追加的に、周波数にわたる前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値を決定し、
前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の前記測定値、前記左チャネルオーディオ信号と前記右チャネルオーディオ信号との差の振幅の測定値、および前記左サラウンドチャネルオーディオ信号と前記右サラウンドチャネルオーディオ信号との差の振幅の測定値の和として、前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値を決定する
ように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の信号処理装置。 - マルチチャネルオーディオ信号内の音声成分を強調するための信号処理装置であって、前記マルチチャネルオーディオ信号は、左チャネルオーディオ信号、センタチャネルオーディオ信号、および右チャネルオーディオ信号を含み、前記信号処理装置は、フィルタ、音声アクティビティ検出器、およびコンバイナを含み、
前記フィルタが、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて、周波数にわたる前記マルチチャネルオーディオ信号の全体振幅を表す測定値を決定し、
前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の測定値と前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す測定値との比に基づいて利得関数を取得し、
前記利得関数で前記左チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた左チャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記センタチャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記右チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた右チャネルオーディオ信号を取得するように構成され、
前記音声アクティビティ検出器が、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて音声アクティビティインジケータを決定するように構成され、前記音声アクティビティインジケータは前記マルチチャネルオーディオ信号内の前記音声成分の振幅を経時的に示し、
前記コンバイナが、
前記重み付けされた左チャネルオーディオ信号を前記音声アクティビティインジケータと合成して、合成された左チャネルオーディオ信号を取得し、前記重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号を前記音声アクティビティインジケータと合成して、合成されたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記重み付けされた右チャネルオーディオ信号を前記音声アクティビティインジケータと合成して、合成された右チャネルオーディオ信号を取得するように構成されている、
信号処理装置。 - 前記音声アクティビティ検出器が、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて前記マルチチャネルオーディオ信号の全体のスペクトル変動を表す測定値を決定し、
前記センタチャネルオーディオ信号のスペクトル変動の測定値と前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体のスペクトル変動を表す前記測定値との比に基づいて、前記音声アクティビティインジケータを取得する
ように構成されている、請求項5に記載の信号処理装置。 - 前記音声アクティビティ検出器が、以下の式:
FCは前記センタチャネルオーディオ信号のスペクトルフラックスを示し、FSは前記左チャネルオーディオ信号と前記右チャネルオーディオ信号との前記差のスペクトルフラックスを示し、Cは前記センタチャネルオーディオ信号を示し、Sは前記左チャネルオーディオ信号と前記右チャネルオーディオ信号との前記差を示し、mはサンプル時間インデックスを示し、kは周波数ビンインデックスを示す、
請求項7に記載の信号処理装置。 - 前記音声アクティビティ検出器が、所定のローパスフィルタ機能に基づいて前記音声アクティビティインジケータをフィルタリングするように構成されている、請求項5から8のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- 前記コンバイナが、前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号を所定の入力利得係数(Gin)で重み付けし、前記音声アクティビティインジケータを所定のスピーチ利得係数(GS)で重み付けするようにさらに構成されている、請求項5から9のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- マルチチャネルオーディオ信号内の音声成分を強調するための信号処理装置であって、前記マルチチャネルオーディオ信号は、左チャネルオーディオ信号、センタチャネルオーディオ信号、および右チャネルオーディオ信号を含み、前記信号処理装置は、フィルタ、音声アクティビティ検出器、およびコンバイナを含み、
前記フィルタが、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて、周波数にわたる前記マルチチャネルオーディオ信号の全体振幅を表す測定値を決定し、
前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の測定値と前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す測定値との比に基づいて利得関数を取得し、
前記利得関数で前記左チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた左チャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記センタチャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記利得関数で前記右チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた右チャネルオーディオ信号を取得するように構成され、
前記音声アクティビティ検出器が、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて音声アクティビティインジケータを決定するように構成され、前記音声アクティビティインジケータは前記マルチチャネルオーディオ信号内の前記音声成分の振幅を経時的に示し、
前記コンバイナが、
前記重み付けされた左チャネルオーディオ信号と前記音声アクティビティインジケータとを合成した信号に更に前記左チャネルオーディオ信号を加えて、合成された左チャネルオーディオ信号を取得し、前記重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号と前記音声アクティビティインジケータとを合成した信号に更に前記センタチャネルオーディオ信号を加えて、合成されたセンタチャネルオーディオ信号を取得し、前記重み付けされた右チャネルオーディオ信号と前記音声アクティビティインジケータとを合成した信号に更に前記右チャネルオーディオ信号を加えて、合成された右チャネルオーディオ信号を取得するように構成されている、
信号処理装置。 - 前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号を、入力左チャネルステレオオーディオ信号(Lin)および入力右チャネルステレオオーディオ信号(Rin)に基づいて決定するように構成されたアップミキサ、および/または、
前記合成された左チャネルオーディオ信号、前記合成されたセンタチャネルオーディオ信号、および前記合成された右チャネルオーディオ信号に基づいて、出力左チャネルステレオオーディオ信号(Lout)および出力右チャネルステレオオーディオ信号(Rout)を決定するように構成されたダウンミキサ
をさらに備えた、請求項1から11のいずれか一項に記載の信号処理装置。 - 前記振幅の測定値が、信号のパワー、対数パワー、振幅または対数振幅を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- マルチチャネルオーディオ信号内の音声成分を強調するための信号処理方法であって、前記マルチチャネルオーディオ信号は、左チャネルオーディオ信号、センタチャネルオーディオ信号、および右チャネルオーディオ信号を含み、前記信号処理方法が、
前記左チャネルオーディオ信号、前記センタチャネルオーディオ信号、および前記右チャネルオーディオ信号に基づいて、周波数にわたる前記マルチチャネルオーディオ信号の全体振幅を表す測定値を決定するステップと、
前記センタチャネルオーディオ信号の振幅の測定値と前記マルチチャネルオーディオ信号の前記全体振幅を表す前記測定値との比に基づいて利得関数(G)を取得するステップと、
前記利得関数(G)で前記左チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた左チャネルオーディオ信号を取得するステップと、
前記利得関数(G)で前記センタチャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号を取得するステップと、
前記利得関数(G)で前記右チャネルオーディオ信号に重み付けして、重み付けされた右チャネルオーディオ信号を取得するステップと、
前記左チャネルオーディオ信号を前記重み付けされた左チャネルオーディオ信号と合成して、合成された左チャネルオーディオ信号を取得するステップと、
前記センタチャネルオーディオ信号を前記重み付けされたセンタチャネルオーディオ信号と合成して、合成されたセンタチャネルオーディオ信号を取得するステップと、
前記右チャネルオーディオ信号を前記重み付けされた右チャネルオーディオ信号と合成して、合成された右チャネルオーディオ信号を取得するステップと
を含む、信号処理方法。 - コンピュータ上で実行される場合に請求項14に記載の方法を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
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