JPH0775438B2 - モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法 - Google Patents
モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法Info
- Publication number
- JPH0775438B2 JPH0775438B2 JP63065471A JP6547188A JPH0775438B2 JP H0775438 B2 JPH0775438 B2 JP H0775438B2 JP 63065471 A JP63065471 A JP 63065471A JP 6547188 A JP6547188 A JP 6547188A JP H0775438 B2 JPH0775438 B2 JP H0775438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- stereo
- time
- stereophonic
- transfer function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Stereophonic System (AREA)
- Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はモノフォニック信号をステレオフォニック信号
化するための信号処理方法に関する。
化するための信号処理方法に関する。
(従来の技術) 空間内に分布された多数の音源から放射された音響信号
をモノフォニック信号(以下、モノラル信号と記載され
ることもある)として円筒レコードや円盤レコードを用
いて記録再生することは古くから実用化されており、声
楽家や演奏家によって過去に演奏された音楽も、それら
が記憶されているレコードを再生すれば現在の時点でも
聴取可能である。
をモノフォニック信号(以下、モノラル信号と記載され
ることもある)として円筒レコードや円盤レコードを用
いて記録再生することは古くから実用化されており、声
楽家や演奏家によって過去に演奏された音楽も、それら
が記憶されているレコードを再生すれば現在の時点でも
聴取可能である。
ところで、空間内に分布された多数の音源から放射され
た音響信号によって形成されている立体音場内で日常生
活を送っている我々は、通常、前記の多数の音源から放
射された音響信号を両耳における音のレベル差や位相差
などにより立体感のあるものとして聴取しているのに、
もともと立体音場を形成させる複数の音源から放射され
た音響信号がモノラル信号として記録されているレコー
ドから再生された音楽は聴感上で不自然なものであっ
た。
た音響信号によって形成されている立体音場内で日常生
活を送っている我々は、通常、前記の多数の音源から放
射された音響信号を両耳における音のレベル差や位相差
などにより立体感のあるものとして聴取しているのに、
もともと立体音場を形成させる複数の音源から放射され
た音響信号がモノラル信号として記録されているレコー
ドから再生された音楽は聴感上で不自然なものであっ
た。
それで、聴取者に立体音感を与えることのできる立体再
生音場を形成させうるステレオフォニック信号(以下、
ステレオ信号と記載されることもある)を記録した円盤
レコード(ステレオ・レコード)についても、従来から
各種の立体音響記録再生方式によるものが従来から実用
化されていることは周知であり、また、ステレオ・レコ
ード以外にも、記録済磁気テープ、その他、光学式高密
度記録媒体円盤、静電容量値の変化検出型の高密度記録
媒体円盤などによってステレオ信号の記録再生を行った
り、ステレオ信号の送受(伝送)を行うようにすること
も従来から実用化されている。
生音場を形成させうるステレオフォニック信号(以下、
ステレオ信号と記載されることもある)を記録した円盤
レコード(ステレオ・レコード)についても、従来から
各種の立体音響記録再生方式によるものが従来から実用
化されていることは周知であり、また、ステレオ・レコ
ード以外にも、記録済磁気テープ、その他、光学式高密
度記録媒体円盤、静電容量値の変化検出型の高密度記録
媒体円盤などによってステレオ信号の記録再生を行った
り、ステレオ信号の送受(伝送)を行うようにすること
も従来から実用化されている。
そして、従来から最も一般的に実施されて来た立体音響
の記録再生(あるいは送受,伝送)方式における立体音
響の再生は、聴取者の前面に配置された2つの再生音源
から左,右の音響信号を放射させて空間内に立体再生音
場を形成させるようにしており、前記の左,右の音響信
号を発生させるのに使用される左チャンネル信号Lと右
チャンネル信号Rとの記録再生(あるいは送受,伝送)
態様としては、従来から次の2つのものが代表的なもの
として知られている。
の記録再生(あるいは送受,伝送)方式における立体音
響の再生は、聴取者の前面に配置された2つの再生音源
から左,右の音響信号を放射させて空間内に立体再生音
場を形成させるようにしており、前記の左,右の音響信
号を発生させるのに使用される左チャンネル信号Lと右
チャンネル信号Rとの記録再生(あるいは送受,伝送)
態様としては、従来から次の2つのものが代表的なもの
として知られている。
その1つは、例えば45−45方式のステレオ・レコードで
実施されているように、左チャンネル信号Lをレコード
音溝の左側壁面へ、また、右チャンネル信号Rをレコー
ド音溝の右側壁面へ記録する、というように、左,右チ
ャンネル信号L,Rに対して何等の演算も施すことなしに
記録再生(あるいは送受,伝送)を行うようにするもの
であり、また他の1つは例えばFM放送において実施され
ているように、左,右のチャンネル信号L,Rより、(左
チャンネル信号L+右チャンネル信号R)として示され
る和信号Wと、(左チャンネル信号L−右チャンネル信
号R)として示される差信号Sとを形成して前記の両信
号を記録(伝送)し、また、前記した和信号Wと差信号
Sとに対して、左チャンネル信号L=(和信号W+差信
号S)/2右チャネル信号R=(和信号W−差信号S)/2
前記の諸式に従う演算を行って左,右のチャンネル信号
L,Rを復原し、左,右の音響信号が再生されるようにす
る、という原理に基づいて記録再生(または送受,伝
送)を行うものであった。
実施されているように、左チャンネル信号Lをレコード
音溝の左側壁面へ、また、右チャンネル信号Rをレコー
ド音溝の右側壁面へ記録する、というように、左,右チ
ャンネル信号L,Rに対して何等の演算も施すことなしに
記録再生(あるいは送受,伝送)を行うようにするもの
であり、また他の1つは例えばFM放送において実施され
ているように、左,右のチャンネル信号L,Rより、(左
チャンネル信号L+右チャンネル信号R)として示され
る和信号Wと、(左チャンネル信号L−右チャンネル信
号R)として示される差信号Sとを形成して前記の両信
号を記録(伝送)し、また、前記した和信号Wと差信号
Sとに対して、左チャンネル信号L=(和信号W+差信
号S)/2右チャネル信号R=(和信号W−差信号S)/2
前記の諸式に従う演算を行って左,右のチャンネル信号
L,Rを復原し、左,右の音響信号が再生されるようにす
る、という原理に基づいて記録再生(または送受,伝
送)を行うものであった。
(発明が解決しようとする問題点) さて、ステレオレコード、その他の立体音響情報のプロ
グラムソースによって提供される立体音響再生音場によ
る再生音楽の聴取が一般的になると、立体音響情報のプ
ログラムソースが普及する以前に広く使用されていたモ
ノラル信号によるレコード、その他のプログラムソース
からの再生音が物足りなく感じられるようになり、その
ために、モノラル信号を記録している記録済記録媒体
(例えば、古いモノラル・レコード)から再生したモノ
ラル信号をステレオ信号化し、それを用いて例えばステ
レオ・レコードが作られるようになったことも周知のと
おりである。
グラムソースによって提供される立体音響再生音場によ
る再生音楽の聴取が一般的になると、立体音響情報のプ
ログラムソースが普及する以前に広く使用されていたモ
ノラル信号によるレコード、その他のプログラムソース
からの再生音が物足りなく感じられるようになり、その
ために、モノラル信号を記録している記録済記録媒体
(例えば、古いモノラル・レコード)から再生したモノ
ラル信号をステレオ信号化し、それを用いて例えばステ
レオ・レコードが作られるようになったことも周知のと
おりである。
前記のようにモノラル信号をステレオ信号化する際に従
来適用されていた信号処理の方法としては、(1)モノ
ラル信号に種々のフィルタを適用してそれぞれの楽器の
音を分離し、それぞれの楽器の音像の定位を行う。
(2)モノラル信号に移相回路(オール・パスフィル
タ)を適用して再生音場に拡がり感を与える。(3)モ
ノラル信号に反響や残響を付加して立体音響的な拡がり
感が感じられるようにする。(4)モノラル信号に前記
した(1)〜(3)の手数を組合わせて適用する。など
が代表的なものとして知られており、前記のようにして
作られたステレオ信号は「擬似ステレオ信号」と称され
て、その擬似ステレオ信号が記録された記録済記録媒体
も市販されているが、従来の(1)〜(4)の手段によ
ってモノラル信号をステレオ信号化した擬似ステレオ信
号において、前記した(1)については楽器の定位が不
自然、かつ、不安定であり、場合によっては全く定位が
無いこともあるなどの定位不良の問題があり、また、前
記した(2)については再生された左右の音の位相が大
きく異て聴取者に疲労感を与えるという問題があり、さ
らに、前記した(3)については擬似ステレオ信号にお
ける和信号をモノラル信号として聴取した場合に、もと
のモノラル信号とは全く異なった音として再生されてし
まうという問題があり、さらにまた、前記した(4)に
ついては前記した(1)〜(3)における諸欠点が表わ
れる。
来適用されていた信号処理の方法としては、(1)モノ
ラル信号に種々のフィルタを適用してそれぞれの楽器の
音を分離し、それぞれの楽器の音像の定位を行う。
(2)モノラル信号に移相回路(オール・パスフィル
タ)を適用して再生音場に拡がり感を与える。(3)モ
ノラル信号に反響や残響を付加して立体音響的な拡がり
感が感じられるようにする。(4)モノラル信号に前記
した(1)〜(3)の手数を組合わせて適用する。など
が代表的なものとして知られており、前記のようにして
作られたステレオ信号は「擬似ステレオ信号」と称され
て、その擬似ステレオ信号が記録された記録済記録媒体
も市販されているが、従来の(1)〜(4)の手段によ
ってモノラル信号をステレオ信号化した擬似ステレオ信
号において、前記した(1)については楽器の定位が不
自然、かつ、不安定であり、場合によっては全く定位が
無いこともあるなどの定位不良の問題があり、また、前
記した(2)については再生された左右の音の位相が大
きく異て聴取者に疲労感を与えるという問題があり、さ
らに、前記した(3)については擬似ステレオ信号にお
ける和信号をモノラル信号として聴取した場合に、もと
のモノラル信号とは全く異なった音として再生されてし
まうという問題があり、さらにまた、前記した(4)に
ついては前記した(1)〜(3)における諸欠点が表わ
れる。
(問題点を解決するための手段) 本発明はデジタル信号処理技術を適用してモノフォニッ
ク信号をステレオフォニック信号化する信号処理法であ
って、ステレオフォニック信号化の対象にされているモ
ノフォニック信号と、同一内容の曲目の2チャンネルに
よるステレオフォニック信号の右チャンネル信号と左チ
ャンネル信号とによって形成される和信号と差信号とに
おける差信号を和信号で除して時変伝達関数を得る手段
と、ステレオフォニック信号化の対象にされているモノ
フォニック信号に対して前記した時変伝達関数と同期さ
せるように、ステレオフォニック信号の和信号とステレ
オフォニック信号化の対象にされているモノフォニック
信号との、それぞれのエンベロープの対比を行なうこと
により、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフ
ォニック信号化の対象にされているモノフォニック信号
の時間軸の同期関係を示す非線形関数を導出し、前記の
非線形関数に基づいて前記した時変伝達関数の時間軸を
変更し、ステレオフォニック信号化の対象にされている
モノフォニック信号に対して同期関係にある新たな時変
伝達関数を得る手段と、ステレオフォニック信号化の対
象にされているモノフォニック信号に対して、前記した
新たな時変伝達関数を適用して擬似差信号を得る手段
と、ステレオフォニック信号化の対象にされているモノ
フォニック信号と、前記した擬似差信号からステレオフ
ォニック信号を復原する演算を施す手段とからなるモノ
フォニック信号のステレオフォニック信号化のための信
号処理方法を提供するものである。
ク信号をステレオフォニック信号化する信号処理法であ
って、ステレオフォニック信号化の対象にされているモ
ノフォニック信号と、同一内容の曲目の2チャンネルに
よるステレオフォニック信号の右チャンネル信号と左チ
ャンネル信号とによって形成される和信号と差信号とに
おける差信号を和信号で除して時変伝達関数を得る手段
と、ステレオフォニック信号化の対象にされているモノ
フォニック信号に対して前記した時変伝達関数と同期さ
せるように、ステレオフォニック信号の和信号とステレ
オフォニック信号化の対象にされているモノフォニック
信号との、それぞれのエンベロープの対比を行なうこと
により、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフ
ォニック信号化の対象にされているモノフォニック信号
の時間軸の同期関係を示す非線形関数を導出し、前記の
非線形関数に基づいて前記した時変伝達関数の時間軸を
変更し、ステレオフォニック信号化の対象にされている
モノフォニック信号に対して同期関係にある新たな時変
伝達関数を得る手段と、ステレオフォニック信号化の対
象にされているモノフォニック信号に対して、前記した
新たな時変伝達関数を適用して擬似差信号を得る手段
と、ステレオフォニック信号化の対象にされているモノ
フォニック信号と、前記した擬似差信号からステレオフ
ォニック信号を復原する演算を施す手段とからなるモノ
フォニック信号のステレオフォニック信号化のための信
号処理方法を提供するものである。
(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明のモノフォニック信号
のステレオフォニック信号化のための信号処理方法の具
体的な内容について詳細に説明するが、まず、本発明の
モノォニック信号のステレオフォニック信号化のための
信号処理方法の構成原理について説明する。
のステレオフォニック信号化のための信号処理方法の具
体的な内容について詳細に説明するが、まず、本発明の
モノォニック信号のステレオフォニック信号化のための
信号処理方法の構成原理について説明する。
既述もしたように、FMステレス放送のような立体音響記
録(伝送)方式では、左チャンネル信号Lと右チャンネ
ル信号Rとを(左チャンネル信号L+右チャンネル信号
R)として示される和信号W、すなわち、W=L+R…
(1) と、(左チャンネル信号L−右チャンネル信号R)とし
て示される差信号S、すなわち、 S=L−R …(2) との2種類の信号として記録,伝送し、また、前記した
和信号W=(L+R)と差信号S=(L−R)とに次の
(3),(4)式のような演算を施すことにより、左チ
ャンネル信号Lと右チャンネル信号Rとが復原できるよ
うにされている。
録(伝送)方式では、左チャンネル信号Lと右チャンネ
ル信号Rとを(左チャンネル信号L+右チャンネル信号
R)として示される和信号W、すなわち、W=L+R…
(1) と、(左チャンネル信号L−右チャンネル信号R)とし
て示される差信号S、すなわち、 S=L−R …(2) との2種類の信号として記録,伝送し、また、前記した
和信号W=(L+R)と差信号S=(L−R)とに次の
(3),(4)式のような演算を施すことにより、左チ
ャンネル信号Lと右チャンネル信号Rとが復原できるよ
うにされている。
L=(和信号W+差信号S)/2 …(3) R=(和信号W−差信号S)/2 …(4) 前記した(1)式で示されている和信号Wは、モノラル
信号と略々同一内容の信号であり、この和信号Wがステ
レオ信号をモノラル信号Mとして再生する際に使用でき
ることは周知のとおりであり、また、前記した(2)式
で示されている差信号Sは、モノラル再生とステレオ再
生とのコンパチビリティが得られるような信号内容とさ
れている前記した(1)式の和信号Wと間で行われる簡
単なマトリックス計算によって左,右のチャンネル信号
L,Rが容易に得られるような信号内容のものである。
信号と略々同一内容の信号であり、この和信号Wがステ
レオ信号をモノラル信号Mとして再生する際に使用でき
ることは周知のとおりであり、また、前記した(2)式
で示されている差信号Sは、モノラル再生とステレオ再
生とのコンパチビリティが得られるような信号内容とさ
れている前記した(1)式の和信号Wと間で行われる簡
単なマトリックス計算によって左,右のチャンネル信号
L,Rが容易に得られるような信号内容のものである。
さて、前記したモノラル信号Mやステレオ信号における
左右のチャンネル信号L,Rなどは、複数の発音体から放
射された音響信号を複数のマイクロホンによって音響電
気変換して得た電気信号を混合して作られるものである
が、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L,R
と、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L,R
の和信号Wと差信号Sとが前記した(3),(4)式で
示される関係にあり、また、モノラル信号Mがステレオ
信号における左,右のチャンネル信号L,Rの和信号Wと
略々同じ信号であることから、既述した(1)式で示さ
れているステレオ信号における左,右のチャンネル信号
L,Rの和信号Wを、 M=L+R …(5) 前記の(5)式のようにモノラル信号Mと置換えること
ができ、したがって、前記した(3),(4)式におけ
る和信号Wの代わりに前記の(5)式に示されるモノラ
ル信号Mを用いると、ステレオ信号における左,右のチ
ャンネル信号L,Rは、次の第(6),(7)式で示され
るものになる。
左右のチャンネル信号L,Rなどは、複数の発音体から放
射された音響信号を複数のマイクロホンによって音響電
気変換して得た電気信号を混合して作られるものである
が、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L,R
と、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L,R
の和信号Wと差信号Sとが前記した(3),(4)式で
示される関係にあり、また、モノラル信号Mがステレオ
信号における左,右のチャンネル信号L,Rの和信号Wと
略々同じ信号であることから、既述した(1)式で示さ
れているステレオ信号における左,右のチャンネル信号
L,Rの和信号Wを、 M=L+R …(5) 前記の(5)式のようにモノラル信号Mと置換えること
ができ、したがって、前記した(3),(4)式におけ
る和信号Wの代わりに前記の(5)式に示されるモノラ
ル信号Mを用いると、ステレオ信号における左,右のチ
ャンネル信号L,Rは、次の第(6),(7)式で示され
るものになる。
L=(モノラル信号M+差信号S)/2 …(6) R=(モノラル信号M−差信号S)/2 …(7) しかしながら、モノラル信号Mがステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L,Rの和信号Wと同じであると
して、前記した(3),(4)式における和信号Wの代
わりに前記の(5)式に示されるモノラル信号Mを用い
たとしても、そのモノラル信号Mからは前記した
(6),(7)式における差信号S、すなわち、前記し
たモノラル信号Mを構成しているステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L,Rの差の信号Sを得ることは
できないから、単にモノラル信号Mが与えられただけで
は第(6),(7)式の関係によってステレオ信号にお
ける左,右のチャンネル信号L,Rを発生させることがで
きないことは明らかである。
左,右のチャンネル信号L,Rの和信号Wと同じであると
して、前記した(3),(4)式における和信号Wの代
わりに前記の(5)式に示されるモノラル信号Mを用い
たとしても、そのモノラル信号Mからは前記した
(6),(7)式における差信号S、すなわち、前記し
たモノラル信号Mを構成しているステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L,Rの差の信号Sを得ることは
できないから、単にモノラル信号Mが与えられただけで
は第(6),(7)式の関係によってステレオ信号にお
ける左,右のチャンネル信号L,Rを発生させることがで
きないことは明らかである。
それで、モノラル信号Mに基づいてステレオ信号におけ
る左,右のチャンネル信号L,Rが得られるようにするた
め、すなわち、モノラル信号をステレオ信号化するため
には、何等かの手段によって前記した(6),(7)式
における差信号Sの代わりに用いることができる擬似差
信号Gが発生させてそれを(8),(9)式のように用
いることが必要とされるのである。
る左,右のチャンネル信号L,Rが得られるようにするた
め、すなわち、モノラル信号をステレオ信号化するため
には、何等かの手段によって前記した(6),(7)式
における差信号Sの代わりに用いることができる擬似差
信号Gが発生させてそれを(8),(9)式のように用
いることが必要とされるのである。
Ls=(モノラル信号M+擬似差信号G)/2 …(8) Rs=(モノラル信号M−擬似差信号G)/2 …(9) (8),(9)式においてLs,Rsは、それぞれモノラル
信号をステレオ信号化して得られる擬似ステレオ信号に
おける左チャンネル信号Lsと右チャンネル信号Rsとを示
している。
信号をステレオ信号化して得られる擬似ステレオ信号に
おける左チャンネル信号Lsと右チャンネル信号Rsとを示
している。
さて、前記したステレオ信号における左チャンネル信号
Lと右チャンネル信号R、ステレオ信号における左,右
チャンネル信号L,Rの和信号Wと差信号S、モノラル信
号M、擬似差信号G、モノラル信号をステレオ信号化し
て得た擬似ステレオ信号における左チャンネル信号Ls、
モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における右チャンネル信号Rsなどを、それぞれ周波数
の関数として扱うと、前記の各信号はそれぞれ次のよう
に示されるものになる。
Lと右チャンネル信号R、ステレオ信号における左,右
チャンネル信号L,Rの和信号Wと差信号S、モノラル信
号M、擬似差信号G、モノラル信号をステレオ信号化し
て得た擬似ステレオ信号における左チャンネル信号Ls、
モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における右チャンネル信号Rsなどを、それぞれ周波数
の関数として扱うと、前記の各信号はそれぞれ次のよう
に示されるものになる。
ステレオ信号における左チャンネル信号Lは、 L(jω) ステレオ信号における右チャンネル信号Rは、 R(jω) ステレオ信号における左,右チャンネル信号L,Rの和信
号Wは、 W(jω) ステレオ信号における左,右チャンネル信号L,Rの差信
号Sは、 S(jω) モノラル信号Mは、(jω) 擬似差信号Gは、G(jω) モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における左チャンネル信号Lsは、 Ls(jω) モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における右チャンネル信号Rsは、 Rs(jω) したがって、前記した(1)〜(9)式は、それぞれ次
に(1ω)〜(9ω)式のように示されるものになる。
号Wは、 W(jω) ステレオ信号における左,右チャンネル信号L,Rの差信
号Sは、 S(jω) モノラル信号Mは、(jω) 擬似差信号Gは、G(jω) モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における左チャンネル信号Lsは、 Ls(jω) モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ステレオ信
号における右チャンネル信号Rsは、 Rs(jω) したがって、前記した(1)〜(9)式は、それぞれ次
に(1ω)〜(9ω)式のように示されるものになる。
W(jω)=L(jω)+R(jω) …(1ω) S(jω)=L(jω)−R(jω) …(2ω) L(jω)={W(jω)+S(jω)}/2…(3ω) R(jω)={W(jω)−S(jω)}/2…(4ω) M(jω)=L(jω)+R(jω) …(5ω) L(jω)={M(jω)+S(jω)}/2…(6ω) R(jω)={M(jω)−S(jω)}/2…(7ω) Ls(jω)={M(jω)+G(jω)}/2…(8ω) Rs(jω)={M(jω)−G(jω)}/2…(9ω) (6)〜(9)式を参照して既述したことは、(6ω)
〜(9ω)式についても同様であり、モノラル信号M
(jω)に基づいてステレオ信号における左,右のチャ
ンネル信号L(jω),R(jω)が得られるようにする
ため、すなわち、モノラル信号をステレオ信号化するた
めには、何等かの手段によって前記した(6ω),(7
ω)式における差信号S(jω)の代わりに用いること
ができる擬似差信号G(jω)を発生させてそれを(8
ω),(9ω)式のように用いることが必要とされるの
であるが、前記した擬似差信号G(jω)をどのように
して発生させるがが問題である。
〜(9ω)式についても同様であり、モノラル信号M
(jω)に基づいてステレオ信号における左,右のチャ
ンネル信号L(jω),R(jω)が得られるようにする
ため、すなわち、モノラル信号をステレオ信号化するた
めには、何等かの手段によって前記した(6ω),(7
ω)式における差信号S(jω)の代わりに用いること
ができる擬似差信号G(jω)を発生させてそれを(8
ω),(9ω)式のように用いることが必要とされるの
であるが、前記した擬似差信号G(jω)をどのように
して発生させるがが問題である。
本発明者はステレオ信号における左,右のチャンネル信
号L(jω),R(jω)の和信号W(jω)と差信号S
(jω)との関係として、前記した差信号S(jω)を
和信号W(jω)で除して得られる関数F(jω)、す
なわち、 F(jω)=S(jω)/W(jω) …(10ω) を考え、前記の(10ω)式で示されるような伝達関数F
(jω)を有するフィルタが実現できれば、この(10)
式の関係を用いてステレオ信号における左,右のチャン
ネル信号L(jω),R(jω)の差信号S(jω)が、
ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L(j
ω),R(jω)の和信号W(jω)と、前記したフィル
タの伝達関数F(jω)とによって、 S(jω)=W(jω)×F(jω) …(11ω) 前記の(11ω)式のように求めることができることに着
目した。
号L(jω),R(jω)の和信号W(jω)と差信号S
(jω)との関係として、前記した差信号S(jω)を
和信号W(jω)で除して得られる関数F(jω)、す
なわち、 F(jω)=S(jω)/W(jω) …(10ω) を考え、前記の(10ω)式で示されるような伝達関数F
(jω)を有するフィルタが実現できれば、この(10)
式の関係を用いてステレオ信号における左,右のチャン
ネル信号L(jω),R(jω)の差信号S(jω)が、
ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L(j
ω),R(jω)の和信号W(jω)と、前記したフィル
タの伝達関数F(jω)とによって、 S(jω)=W(jω)×F(jω) …(11ω) 前記の(11ω)式のように求めることができることに着
目した。
そして、(1)式と(5)式とを参照して既述したと同
様に、(1ω)に示されているステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L(jω),R(jω)の和親号
W(jω)、 W(jω)=L(jω)+R(jω) …(1ω)、 と(5ω)式に示されているモノラル信号M(jω)、 M(jω)=L(jω)+R(jω) …(5ω) とが略々同一であることから、前記した(11ω)式中の
和新信号W(jω)の代わりにモノラル信号M(jω)
を用いて、必要な擬似差信号G(jω)を、 G(jω)=M(jω)×F(jω) …(12ω) 前記の(12ω)式により求めることができるようにした
点が本発明のモノフォニック信号のステレオフォニック
信号化のための信号処理方法の基本的な構想の第1点で
ある。
様に、(1ω)に示されているステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L(jω),R(jω)の和親号
W(jω)、 W(jω)=L(jω)+R(jω) …(1ω)、 と(5ω)式に示されているモノラル信号M(jω)、 M(jω)=L(jω)+R(jω) …(5ω) とが略々同一であることから、前記した(11ω)式中の
和新信号W(jω)の代わりにモノラル信号M(jω)
を用いて、必要な擬似差信号G(jω)を、 G(jω)=M(jω)×F(jω) …(12ω) 前記の(12ω)式により求めることができるようにした
点が本発明のモノフォニック信号のステレオフォニック
信号化のための信号処理方法の基本的な構想の第1点で
ある。
モノフォニック信号をステレオフォニック信号化する際
に必要とされる擬似信号G(jω)が前記のように求め
られた場合には、前記した(8ω),(9ω)の関係、
すなわち、 Ls(jω)={M(jω)+G(jω)}/2…(8ω) Rs(jω)={M(jω)−G(jω)}/2…(9ω) により、モノラル信号M(jω)をステレオ信号化した
擬似ステレオ信号における左信号Ls(jω)と右信号Rs
(jω)とを発生させることができる。
に必要とされる擬似信号G(jω)が前記のように求め
られた場合には、前記した(8ω),(9ω)の関係、
すなわち、 Ls(jω)={M(jω)+G(jω)}/2…(8ω) Rs(jω)={M(jω)−G(jω)}/2…(9ω) により、モノラル信号M(jω)をステレオ信号化した
擬似ステレオ信号における左信号Ls(jω)と右信号Rs
(jω)とを発生させることができる。
ところで、前記のように擬似信号G(jω)は G(jω)=M(jω)×F(jω)…(12ω)式から
も明らかなように、モノラル信号M(jω)にフィルタ
の伝達関数F(jω)を重み付けることによって得られ
るものであるから、ステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω)から必要な擬似差信号G(j
ω)が得られるような伝達関数F(jω)を有するフィ
ルタが必要とされる。
も明らかなように、モノラル信号M(jω)にフィルタ
の伝達関数F(jω)を重み付けることによって得られ
るものであるから、ステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω)から必要な擬似差信号G(j
ω)が得られるような伝達関数F(jω)を有するフィ
ルタが必要とされる。
そして、前記したフィルタの伝達関数F(jω)は(10
ω)式に示されているように、ステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L(jω),R(jω)の差信号
S(jω)を和信号W(jω)で除して得た関数F(j
ω)であるが、音楽信号における前記した差信号S(j
ω)や和信号W(jω)などは、何れも時間の経過に従
って時々刻々内容が変化する所謂時変スペクトラムとな
るから、前記した関数F(jω)も時間の経過に従って
時々刻々内容が変化する時変伝達関数となる。
ω)式に示されているように、ステレオ信号における
左,右のチャンネル信号L(jω),R(jω)の差信号
S(jω)を和信号W(jω)で除して得た関数F(j
ω)であるが、音楽信号における前記した差信号S(j
ω)や和信号W(jω)などは、何れも時間の経過に従
って時々刻々内容が変化する所謂時変スペクトラムとな
るから、前記した関数F(jω)も時間の経過に従って
時々刻々内容が変化する時変伝達関数となる。
そこで、今までは周波数の関数として記述して来た各種
の信号、すなわち、前記したステレオ信号における左チ
ャンネル信号L(jω)と右チャンネル信号R(j
ω)、ステレオ信号における左,右チャンネル信号L,R
の和信号W(jω)と差信号S(jω)、モノラル信号
M(jω)、擬似差信号G(jω)、モノラル信号をス
テレオ信号化して得た擬似ステレオ信号における左チャ
ンネル信号Ls(jω)、モノラル信号をステレオ信号化
して得た擬似ステレオ信号における右チャンネル信号Rs
(jω)などを、それぞれ時変関数として扱うことにし
て、次のような表示法に従った表示、すなわち、前記し
たステレオ信号における左チャンネル信号L(jω,t)
と右チャンネル信号R(jω,t)、ステレオ信号におけ
る左,右チャンネル信号L,Rの和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)、モノラル信号M(jω,t)、擬似差
信号G(jω,t)、モノラル信号をステレオ信号化して
得た擬似ステレオ信号における左チャンネル信号Ls(j
ω,t),モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ス
テレオ信号における右チャンネル信号Rs(jω,t)のよ
うに表示する。
の信号、すなわち、前記したステレオ信号における左チ
ャンネル信号L(jω)と右チャンネル信号R(j
ω)、ステレオ信号における左,右チャンネル信号L,R
の和信号W(jω)と差信号S(jω)、モノラル信号
M(jω)、擬似差信号G(jω)、モノラル信号をス
テレオ信号化して得た擬似ステレオ信号における左チャ
ンネル信号Ls(jω)、モノラル信号をステレオ信号化
して得た擬似ステレオ信号における右チャンネル信号Rs
(jω)などを、それぞれ時変関数として扱うことにし
て、次のような表示法に従った表示、すなわち、前記し
たステレオ信号における左チャンネル信号L(jω,t)
と右チャンネル信号R(jω,t)、ステレオ信号におけ
る左,右チャンネル信号L,Rの和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)、モノラル信号M(jω,t)、擬似差
信号G(jω,t)、モノラル信号をステレオ信号化して
得た擬似ステレオ信号における左チャンネル信号Ls(j
ω,t),モノラル信号をステレオ信号化して得た擬似ス
テレオ信号における右チャンネル信号Rs(jω,t)のよ
うに表示する。
したがって、前記した(1ω)〜(12ω)式は次の(1
ωt)〜(12ωt)式のように示されるものになる。
ωt)〜(12ωt)式のように示されるものになる。
W(jω,t)=L(jω,t) +R(jω,t) …(1ωt) S(jω,t)=L(jω,t) −R(jω,t) …(2ωt) L(jω,t)={W(jω,t) +S(jω,t)}/2 …(3ωt) R(jω,t)={W(jω,t) −S(jω,t)}/2 …(4ωt) M(jω,t)=L(jω,t) +R(jω,t) …(5ωt) L(jω,t)={M(jω,t) +S(jω,t)}/2 …(6ωt) R(jω,t)={M(jω,t) −S(jω,t)}/2 …(7ωt) Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …(8ωt) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(9ωt) F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) S(jω,t)=W(jω,t)×F(jω,t) …(11ω
t) G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) ところで、前記した(10ωt)式に示されている時変伝
達関数を有するフィルタの特性は、主として楽器の編成
と配置とに依存して曲の進行に伴って変化しているが、
特殊な場合を除き、モノラル信号M(jω,t)に何等か
の法則を適用して前記の時変伝達関数F(jω,t)を算
出するようなことは事実上不可能である。
t) G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) ところで、前記した(10ωt)式に示されている時変伝
達関数を有するフィルタの特性は、主として楽器の編成
と配置とに依存して曲の進行に伴って変化しているが、
特殊な場合を除き、モノラル信号M(jω,t)に何等か
の法則を適用して前記の時変伝達関数F(jω,t)を算
出するようなことは事実上不可能である。
そこで、本発明方法においては、ステレオ信号化の対象
にされているモノラル信号M(jω,t)と同一の曲目
(同一の曲目の音楽のことであり、前記の同一の曲目の
音楽は、ある特定の曲目の音楽が同一内容の楽譜に基づ
いて演奏されることによって得られる)のステレオ信号
から前記した(10ωt)式に示されるような時変伝達関
数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) を導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレス信
号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適
用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した
(12ωt)式、すなわち、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) の関係を用いて得るようにした点が本発明のモノフォニ
ック信号のステレオフオニック信号化のための信号処理
方法の基本的な構想の第2点である。
にされているモノラル信号M(jω,t)と同一の曲目
(同一の曲目の音楽のことであり、前記の同一の曲目の
音楽は、ある特定の曲目の音楽が同一内容の楽譜に基づ
いて演奏されることによって得られる)のステレオ信号
から前記した(10ωt)式に示されるような時変伝達関
数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) を導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレス信
号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適
用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した
(12ωt)式、すなわち、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) の関係を用いて得るようにした点が本発明のモノフォニ
ック信号のステレオフオニック信号化のための信号処理
方法の基本的な構想の第2点である。
第2図は、特定な曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際
に得られた音響信号に基づいて発生された各種の信号の
波形、フィルタの時変伝達関数などを説明するための図
であり、第2図の(a)は曲目αの音楽を演奏者Aが演
奏した際に得られた音響信号に基づいて発生された和信
号W(jω,t)の時間波形を示している図、第2図の
(b)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際に得られ
た音響信号に基づいて発生された和信号W(jω,t)の
エンベロープを示している図である。また、第2図の
(c)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際に得られ
た音響信号に適用されるフィルタの時変伝達関数F(j
ω,t)、すなわち、jωとtとの2変数関数であるフィ
ルタの時変伝達関数F(jω,t)を、音声のソナグラム
(声紋)に似た表現法を採用して表示した場合の図であ
り、フィルタの時変伝達関数F(jω,t)の振幅は音声
のソナラム(声紋)と同様に濃淡によって表わされる
(ただし特許出願の明細書に添付する添付図面におい
て、濃淡を付けて塗りつぶすような図面の記載は禁止さ
れているから、図中には濃淡の記載はなされていな
い)。
に得られた音響信号に基づいて発生された各種の信号の
波形、フィルタの時変伝達関数などを説明するための図
であり、第2図の(a)は曲目αの音楽を演奏者Aが演
奏した際に得られた音響信号に基づいて発生された和信
号W(jω,t)の時間波形を示している図、第2図の
(b)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際に得られ
た音響信号に基づいて発生された和信号W(jω,t)の
エンベロープを示している図である。また、第2図の
(c)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際に得られ
た音響信号に適用されるフィルタの時変伝達関数F(j
ω,t)、すなわち、jωとtとの2変数関数であるフィ
ルタの時変伝達関数F(jω,t)を、音声のソナグラム
(声紋)に似た表現法を採用して表示した場合の図であ
り、フィルタの時変伝達関数F(jω,t)の振幅は音声
のソナラム(声紋)と同様に濃淡によって表わされる
(ただし特許出願の明細書に添付する添付図面におい
て、濃淡を付けて塗りつぶすような図面の記載は禁止さ
れているから、図中には濃淡の記載はなされていな
い)。
第2図の(d)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際
の音響信号に基づいて発生された差信号S(jω,t)の
時間波形を示している図である。
の音響信号に基づいて発生された差信号S(jω,t)の
時間波形を示している図である。
さて、ステレオ信号における左,右チャンネル信号の差
信号S(jω,t)は、既述の(11ω,t)式、 S(jω,t)=W(jω,t)×F(jω,t) …(11ω
t) に示されているように、ステレオ信号における左,右チ
ャンネル信号の和信号W(jω,t)に時変伝達関数F
(jω,t)を適用することによって得られるが、前記し
た(11ω,t)式に従って差信号S(jω,t)が正しく得
らるれるためには、和信号W(jω,t)と時変伝達関数
F(jω,t)とが同期していることが必要である。
信号S(jω,t)は、既述の(11ω,t)式、 S(jω,t)=W(jω,t)×F(jω,t) …(11ω
t) に示されているように、ステレオ信号における左,右チ
ャンネル信号の和信号W(jω,t)に時変伝達関数F
(jω,t)を適用することによって得られるが、前記し
た(11ω,t)式に従って差信号S(jω,t)が正しく得
らるれるためには、和信号W(jω,t)と時変伝達関数
F(jω,t)とが同期していることが必要である。
次に、モノラル信号M(jω,t)に時変伝達関数F(j
ω,t)を適用し、ステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を作
り出す場合について説明する。
ω,t)を適用し、ステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を作
り出す場合について説明する。
第3図は、第2図の内容の説明に際して述べた演奏者A
が演奏した曲目αの音楽を、前記の演奏者Aが曲目αの
音楽の演奏時に使用した楽譜と同一内容の楽譜を使用し
て曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した際の音響信号によ
るモノラル信号M(jω,t)の時間波形{第3図の
(a)}とエンベロープ{第3図の(b)}とを示す図
である(演奏者は誰であってもよいが、ここの説明では
Bであるとしている)。
が演奏した曲目αの音楽を、前記の演奏者Aが曲目αの
音楽の演奏時に使用した楽譜と同一内容の楽譜を使用し
て曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した際の音響信号によ
るモノラル信号M(jω,t)の時間波形{第3図の
(a)}とエンベロープ{第3図の(b)}とを示す図
である(演奏者は誰であってもよいが、ここの説明では
Bであるとしている)。
既述のように本発明のモノフォニック信号のステレオフ
ォニック信号化のための信号処理方法においては、ステ
レオ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,
t)と同一の曲目にステレオ信号から前記した(10ω
t)式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) を導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレオ信
号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適
用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した
(12ωt)式、すなわち、 Gg(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) に従って作り出すようにするのであるが、(12ωt)式
の適用によって擬似差信号G(jω,t)を作り出す場合
にも、モノラル信号M(jω,t)と時変伝達関数F(j
ω,t)とが同期していることが必要とされる。
ォニック信号化のための信号処理方法においては、ステ
レオ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,
t)と同一の曲目にステレオ信号から前記した(10ω
t)式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) を導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレオ信
号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適
用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した
(12ωt)式、すなわち、 Gg(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(12ω
t) に従って作り出すようにするのであるが、(12ωt)式
の適用によって擬似差信号G(jω,t)を作り出す場合
にも、モノラル信号M(jω,t)と時変伝達関数F(j
ω,t)とが同期していることが必要とされる。
そして、前記したモノラル信号M(jω,t)と時変伝達
関数F(jω,t)とが良好な同期状態にあれば、このモ
ノラル信号M(jω,t)に時変伝達関数F(jω,t)を
適用して得た擬似差信号G(jω,t)を用いて、既述し
た(8ωt),(9ωt)式、すなわち、 Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …8(ωt) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(9ωt) により、擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号Ls(j
ω,t),Rs(jω,t)を作り出すことができる。
関数F(jω,t)とが良好な同期状態にあれば、このモ
ノラル信号M(jω,t)に時変伝達関数F(jω,t)を
適用して得た擬似差信号G(jω,t)を用いて、既述し
た(8ωt),(9ωt)式、すなわち、 Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …8(ωt) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(9ωt) により、擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号Ls(j
ω,t),Rs(jω,t)を作り出すことができる。
前記のように特定な曲目αの音楽を演奏者Bが演奏して
得たモノラル信号M(jω,t)を擬似ステレオ信号化す
る場合には、前記の演奏者Bが曲目αの音楽を演奏する
際に使用した楽譜と同一内容と楽譜を使用して、前記し
た前記の特定な曲目αと同一の曲目の音楽を演奏者Aが
演奏して得たステレオ信号における和信号W(jω,t)
と差信号S(jω,t)とに基づいて得た時変伝達関数F
(jω,t)を、前記したステレオ信号化の対象にされて
いるモノラル信号M(jω,t)に適用して擬似差信号G
(jω,t)を作って擬似ステレオ信号の左右チャンネル
信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り出した場合にお
ける擬似ステレス信号の左右チャンネル信号Ls(jω,
t),Rs(jω,t)によるステレオ再生の効果は、演奏者
Bによる特定な曲目αの音楽の演奏に対して、前記の特
定な曲目αと同じ音楽を演奏者Aが演奏したときのステ
レオ効果を付与したものになる。
得たモノラル信号M(jω,t)を擬似ステレオ信号化す
る場合には、前記の演奏者Bが曲目αの音楽を演奏する
際に使用した楽譜と同一内容と楽譜を使用して、前記し
た前記の特定な曲目αと同一の曲目の音楽を演奏者Aが
演奏して得たステレオ信号における和信号W(jω,t)
と差信号S(jω,t)とに基づいて得た時変伝達関数F
(jω,t)を、前記したステレオ信号化の対象にされて
いるモノラル信号M(jω,t)に適用して擬似差信号G
(jω,t)を作って擬似ステレオ信号の左右チャンネル
信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り出した場合にお
ける擬似ステレス信号の左右チャンネル信号Ls(jω,
t),Rs(jω,t)によるステレオ再生の効果は、演奏者
Bによる特定な曲目αの音楽の演奏に対して、前記の特
定な曲目αと同じ音楽を演奏者Aが演奏したときのステ
レオ効果を付与したものになる。
しかし、前記のようにモノラル信号を良好にステレオ信
号化できるのは既述のようにモノラル信号M(jω,t)
と時変伝達関数F(jω,t)とが良好な同期状態にあっ
た場合でけであり、モノラル信号M(jω,t)と時変伝
達関数F(jω,t)との同期がとれていない場合には良
好な状態でのステレオ信号化は実現できない。
号化できるのは既述のようにモノラル信号M(jω,t)
と時変伝達関数F(jω,t)とが良好な同期状態にあっ
た場合でけであり、モノラル信号M(jω,t)と時変伝
達関数F(jω,t)との同期がとれていない場合には良
好な状態でのステレオ信号化は実現できない。
そして、現実の問題としては、たとえ同一の演奏者が同
一の曲目の音楽を複数回演奏した場合に、常に同一の結
果が得られるとは限らないことからみても、前記したモ
ノラル信号M(jω,t)と時変伝達関数F(jω,t)と
が常に良好な同期状態になっていることは無いと考えら
れる。
一の曲目の音楽を複数回演奏した場合に、常に同一の結
果が得られるとは限らないことからみても、前記したモ
ノラル信号M(jω,t)と時変伝達関数F(jω,t)と
が常に良好な同期状態になっていることは無いと考えら
れる。
そこで、本発明のモノフォニック信号のステレオフォニ
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)を
発生させた音楽と、実質的に同一の音楽(曲目、楽譜、
楽器の種類等の諸要素を同じにして演奏した場合の音
楽)によって発生させたステレオ信号から導出した前記
した(10ωt)式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) をステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)に同期させるように、時変伝達関数F(j
ω,t)を時間軸上で伸縮させるようにしているのであ
り、この点が本発明のモノフォニック信号のステレオフ
ォニック信号化のための信号処理方法の基本的な構想の
第3点である。
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)を
発生させた音楽と、実質的に同一の音楽(曲目、楽譜、
楽器の種類等の諸要素を同じにして演奏した場合の音
楽)によって発生させたステレオ信号から導出した前記
した(10ωt)式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) をステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)に同期させるように、時変伝達関数F(j
ω,t)を時間軸上で伸縮させるようにしているのであ
り、この点が本発明のモノフォニック信号のステレオフ
ォニック信号化のための信号処理方法の基本的な構想の
第3点である。
次に第4図を参照してステレオ信号化の対象にされてい
るモノラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質
的に同一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を
同じにして演奏した場合の音楽)によって発生させたス
テレオ信号から導出した前記の(10ωt)式に示される
ような時変伝達関数F(jω,t)をステレオ信号化の対
象にされているモノラル信号M(jω,t)に同期させる
ように、時変伝達関数F(jω,t)を時間軸上で伸縮さ
せる場合の説明を行う。
るモノラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質
的に同一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を
同じにして演奏した場合の音楽)によって発生させたス
テレオ信号から導出した前記の(10ωt)式に示される
ような時変伝達関数F(jω,t)をステレオ信号化の対
象にされているモノラル信号M(jω,t)に同期させる
ように、時変伝達関数F(jω,t)を時間軸上で伸縮さ
せる場合の説明を行う。
第4図(a)は曲目αの音楽を演奏者Aが演奏した際に
得られた音響信号に基づいて発生された和信号W(j
ω,t)のエンベロープを示している図、第4図の(b)
は曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した際に得られた音響
信号に基づいて発生されたモノラル信号M(jω,t)の
エンベロープを示している図であり、さらに、第4図の
(c)は前記した演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使
用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが曲
目αの音楽を演奏した際に得られた音響信号に適用され
るフィルタの時変伝達関数F(jω,t)、すなわち、j
ωとtとの2変数関数であるフィルタの時変伝達関数F
(jω,t)を、音声のソナグラム(音紋)に似た表現法
を採用して表示した場合の図であり、フィルタの時変伝
達関数F(jω,t)の振幅は音声のソナグラム(声紋)
と同様に濃淡によって表わされる(ただし、特許出願の
明細書に添付する添付図面において、濃淡を付けて塗り
つぶすような図面の記載は禁止されているから、図中に
は濃淡の記載はなされていない)。
得られた音響信号に基づいて発生された和信号W(j
ω,t)のエンベロープを示している図、第4図の(b)
は曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した際に得られた音響
信号に基づいて発生されたモノラル信号M(jω,t)の
エンベロープを示している図であり、さらに、第4図の
(c)は前記した演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使
用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが曲
目αの音楽を演奏した際に得られた音響信号に適用され
るフィルタの時変伝達関数F(jω,t)、すなわち、j
ωとtとの2変数関数であるフィルタの時変伝達関数F
(jω,t)を、音声のソナグラム(音紋)に似た表現法
を採用して表示した場合の図であり、フィルタの時変伝
達関数F(jω,t)の振幅は音声のソナグラム(声紋)
と同様に濃淡によって表わされる(ただし、特許出願の
明細書に添付する添付図面において、濃淡を付けて塗り
つぶすような図面の記載は禁止されているから、図中に
は濃淡の記載はなされていない)。
なお、第4図中においてはtaは演奏者Aによる演奏時の
時間軸、tbは演奏者Bによる演奏時の時間軸を示してい
る。また、第4図の(a)〜(c)間や第4図の(a)
〜(d)間における点線は、同一時刻のところを示すた
めのものである。
時間軸、tbは演奏者Bによる演奏時の時間軸を示してい
る。また、第4図の(a)〜(c)間や第4図の(a)
〜(d)間における点線は、同一時刻のところを示すた
めのものである。
さて、既述もしたようにモラル信号を良好にステレオ信
号化できるのはモノラル信号M(jω,t)と時変伝達関
数F(jω,t)とが良好な同期状態にあった場合だけで
あるが、ステレオ信号化の対象にされるべきモノラル信
号として第4図の(b)にエンベロープにより例示して
いるものモノラル信号M(jω,t)、すなわち、曲目α
の音楽を演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基
づいて発生されたモノラル信号M(jω,t)の時間軸tb
上における信号振幅の変化態様と、ステレオ信号化の対
象にされるべき前記したモノラル信号M(jω,t)のス
テレオ信号化に際して、そのモノラル信号M(jω,t)
に適用させるべき時変伝達関数F(jω,t)を作り出す
のに用いられるステレオ信号の和信号W(jω,t)、す
なわち、第4図の(a)にエンベロープが例示されてい
る曲目αの音楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に
使用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが
曲目αの音楽を演奏した際に得られた音響信号に基づい
て発生された和信号W(jω,t)の時間軸ta上における
信号振幅の変化態様とが、第4図の(a),(b)間に
実線矢印の表示で示してあるように互いに異なっている
場合には、第4図の(a)に示されている和信号W(j
ω,t)が得られたステレオ信号、すなわち、曲目αの音
楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜
と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが曲目αの音楽
を演奏した際に得られた音響信号に基づいて得られたス
テレオ信号から作られる時変伝達関数F(jω,t){第
4図の(c)に音声のソナグラム(声紋)に似た表現法
を採用して表示されている}を前記した第4図の(b)
に示されているモノラル信号M(jω,t)に適用してみ
たところで良好なステレオ信号は発生できない。
号化できるのはモノラル信号M(jω,t)と時変伝達関
数F(jω,t)とが良好な同期状態にあった場合だけで
あるが、ステレオ信号化の対象にされるべきモノラル信
号として第4図の(b)にエンベロープにより例示して
いるものモノラル信号M(jω,t)、すなわち、曲目α
の音楽を演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基
づいて発生されたモノラル信号M(jω,t)の時間軸tb
上における信号振幅の変化態様と、ステレオ信号化の対
象にされるべき前記したモノラル信号M(jω,t)のス
テレオ信号化に際して、そのモノラル信号M(jω,t)
に適用させるべき時変伝達関数F(jω,t)を作り出す
のに用いられるステレオ信号の和信号W(jω,t)、す
なわち、第4図の(a)にエンベロープが例示されてい
る曲目αの音楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に
使用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが
曲目αの音楽を演奏した際に得られた音響信号に基づい
て発生された和信号W(jω,t)の時間軸ta上における
信号振幅の変化態様とが、第4図の(a),(b)間に
実線矢印の表示で示してあるように互いに異なっている
場合には、第4図の(a)に示されている和信号W(j
ω,t)が得られたステレオ信号、すなわち、曲目αの音
楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜
と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが曲目αの音楽
を演奏した際に得られた音響信号に基づいて得られたス
テレオ信号から作られる時変伝達関数F(jω,t){第
4図の(c)に音声のソナグラム(声紋)に似た表現法
を採用して表示されている}を前記した第4図の(b)
に示されているモノラル信号M(jω,t)に適用してみ
たところで良好なステレオ信号は発生できない。
それで、本発明のモノフォニック信号のステレオフォニ
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)の
エンベロープと、ステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質的に
同一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を同じ
にして演奏した場合の音楽)によって発生させたステレ
オ信号のエンベロープとを対比することにより、ステレ
オ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)
の時間軸tbと、ステレオ信号化の対象にされているモノ
ラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質的に同
一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を同じに
して演奏した場合の音楽)によって発生させたステレオ
信号の時間軸taとの間の「進み」や「遅れ」の関係を見
出し、前記の時間軸ta,tbの「進み」「遅れ」の関係を
時変伝達関数F(jω,t)に適用して時変伝達関数F
(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間軸補正が行われた状
態の第4図の(d)に例示されているような時変伝達関
数F′(jω,t)を得て、この時間軸補正が行われた状
態の時変伝達関数F′(jω,t)を、ステレオ信号化の
対象にされるべきモノラル信号として第4図の(b)に
エンベロープで例示しているモノラル信号M(jω,
t)、すなわち、既述のように同一の曲目αの同一内容
の音楽(同一内容の楽譜を使用して演奏した曲目αの音
楽)を演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づ
いて発生されたモノラル信号M(jω,t)に次式によう
に適用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラ
ル信号M(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出すようにしているのである。
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)の
エンベロープと、ステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質的に
同一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を同じ
にして演奏した場合の音楽)によって発生させたステレ
オ信号のエンベロープとを対比することにより、ステレ
オ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)
の時間軸tbと、ステレオ信号化の対象にされているモノ
ラル信号M(jω,t)を発生させた音楽と、実質的に同
一の音楽(曲目、楽譜、楽器の種類等の諸要素を同じに
して演奏した場合の音楽)によって発生させたステレオ
信号の時間軸taとの間の「進み」や「遅れ」の関係を見
出し、前記の時間軸ta,tbの「進み」「遅れ」の関係を
時変伝達関数F(jω,t)に適用して時変伝達関数F
(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間軸補正が行われた状
態の第4図の(d)に例示されているような時変伝達関
数F′(jω,t)を得て、この時間軸補正が行われた状
態の時変伝達関数F′(jω,t)を、ステレオ信号化の
対象にされるべきモノラル信号として第4図の(b)に
エンベロープで例示しているモノラル信号M(jω,
t)、すなわち、既述のように同一の曲目αの同一内容
の音楽(同一内容の楽譜を使用して演奏した曲目αの音
楽)を演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づ
いて発生されたモノラル信号M(jω,t)に次式によう
に適用して、ステレオ信号化の対象にされているモノラ
ル信号M(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出すようにしているのである。
第5図は前記した第4図の(a)に示されているステレ
オ信号の和信号W(jω,t)と、第4図の(b)に示さ
れているステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)との間の時間軸の整合を与えるための非
線形関数を例示したものであるが、これは例えば第4図
の(a)に示されているステレオ信号の和信号W(j
ω,t)のエンベロープにおける山谷と、第4図の(b)
に示されているステレオ信号比の対象にされているモノ
ラル信号M(jω,t)のエンベロープにおける山谷とを
対比することによって求めることができる。第4図にお
いて横軸taはステレオ信号の和信号W(jω,t)の時間
経過を示し、また、縦軸はステレス信号化の対象にされ
ているモノラル信号M(jω,t)の時間経過を示してい
る。
オ信号の和信号W(jω,t)と、第4図の(b)に示さ
れているステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)との間の時間軸の整合を与えるための非
線形関数を例示したものであるが、これは例えば第4図
の(a)に示されているステレオ信号の和信号W(j
ω,t)のエンベロープにおける山谷と、第4図の(b)
に示されているステレオ信号比の対象にされているモノ
ラル信号M(jω,t)のエンベロープにおける山谷とを
対比することによって求めることができる。第4図にお
いて横軸taはステレオ信号の和信号W(jω,t)の時間
経過を示し、また、縦軸はステレス信号化の対象にされ
ているモノラル信号M(jω,t)の時間経過を示してい
る。
前記したステレオ信号の和信号W(jω,t)とステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と
が同期関係にあれば、第4図の(a)中に示されている
,,…等の指標は、すべて第5図中に示されてい
る直線上に位置することになるが、現実にはステレオ信
号の和信号W(jω,t)とステレオ信号化の対象にされ
ているモノラル信号M(jω,t)とは、必らずしも同期
関係にはないので、例えば第4図の(a)中で時刻t1に
位置するステレオ信号の和信号W(jω,t)における指
標の点に対応するステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω,t)の前記の指標に対応する点
は、第4図の(b)に示されているように時刻t1′に位
置している。そして、第4図の(a)中の各点から第4
図の(b)中の各点に向かって引かれている実線矢印
は、前記した両図中においてそれぞれ対応している2点
間の対応関係を明示するためのものである。
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と
が同期関係にあれば、第4図の(a)中に示されている
,,…等の指標は、すべて第5図中に示されてい
る直線上に位置することになるが、現実にはステレオ信
号の和信号W(jω,t)とステレオ信号化の対象にされ
ているモノラル信号M(jω,t)とは、必らずしも同期
関係にはないので、例えば第4図の(a)中で時刻t1に
位置するステレオ信号の和信号W(jω,t)における指
標の点に対応するステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω,t)の前記の指標に対応する点
は、第4図の(b)に示されているように時刻t1′に位
置している。そして、第4図の(a)中の各点から第4
図の(b)中の各点に向かって引かれている実線矢印
は、前記した両図中においてそれぞれ対応している2点
間の対応関係を明示するためのものである。
それで第5図においては、前記の指標に対応する座標
点は、直線を外れた所に位置することになり、前記の指
標の場合と同様にして、,…等の他の多くの指標
と対応する座標点を図5中に示して、それらの各座標点
を結ぶと第5図中に点線の曲線で示してあるような非直
線の関数が得られる。
点は、直線を外れた所に位置することになり、前記の指
標の場合と同様にして、,…等の他の多くの指標
と対応する座標点を図5中に示して、それらの各座標点
を結ぶと第5図中に点線の曲線で示してあるような非直
線の関数が得られる。
そこで、ステレオ信号から導出される時変伝達関数F
(jω,t)に対して、例えば指標に対応する時変伝達
関数F(jω,t)を、時刻t1′に移すような操作を、第
5図中に点線によって示されている非直線な関数に基づ
いて行なうことにより、第4図の(a)中で時刻t1に位
置するステレオ信号の和信号W(jω,t)における指標
の点に対応するステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)に対して同期関係にある新たな
時変伝達関数F′(jω,t)が得られるのである。前記
の操作が第4図の(c)と第4図の(d)との関係によ
って示されている。
(jω,t)に対して、例えば指標に対応する時変伝達
関数F(jω,t)を、時刻t1′に移すような操作を、第
5図中に点線によって示されている非直線な関数に基づ
いて行なうことにより、第4図の(a)中で時刻t1に位
置するステレオ信号の和信号W(jω,t)における指標
の点に対応するステレオ信号化の対象にされているモ
ノラル信号M(jω,t)に対して同期関係にある新たな
時変伝達関数F′(jω,t)が得られるのである。前記
の操作が第4図の(c)と第4図の(d)との関係によ
って示されている。
現実のステレオ信号の和信号W(jω,t)と、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と
のエンベロープは、必らずしも第4図の(a),(b)
に例示してあるような明瞭な対応関係にあるとは限らな
いので、音声認識技術において実用されている線形マッ
チングあるいはDPマッチング等の手法の適用によって、
上記の目的を達成することができる。なお、前記した線
形マッチング、あるいはDPマッチング手法は、音声認識
における分野において広く使用されている公知の技術手
段なので、それの具体的な説明は省略するが、要するに
時変伝達関数F(jω,t)に対して第5図に示されてい
るような時間軸整合(補正)を施して時変伝達関数F
(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間軸補正が行われた状
態の第4図の(d)に例示されているような新たな時変
伝達関数F′(jω,t)を形成させるのである。
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と
のエンベロープは、必らずしも第4図の(a),(b)
に例示してあるような明瞭な対応関係にあるとは限らな
いので、音声認識技術において実用されている線形マッ
チングあるいはDPマッチング等の手法の適用によって、
上記の目的を達成することができる。なお、前記した線
形マッチング、あるいはDPマッチング手法は、音声認識
における分野において広く使用されている公知の技術手
段なので、それの具体的な説明は省略するが、要するに
時変伝達関数F(jω,t)に対して第5図に示されてい
るような時間軸整合(補正)を施して時変伝達関数F
(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間軸補正が行われた状
態の第4図の(d)に例示されているような新たな時変
伝達関数F′(jω,t)を形成させるのである。
これまでは、ステレス信号の和信号W(jω,t)とステ
レオ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,
t)とのエンベロープに着目して、時変伝達関数F(j
ω,t)に対して時間軸を操作する場合について説明して
来たが、時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を操作し
て、新たな時変伝達関数F′(jω,t)を形成させるの
には、例えば、ステレオ信号の和信号W(jω,t)とス
テレオ信号化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)との短時間のスペクトラムを細かく観察して、前
記両者の対比から非直線な関数を導出し、時変伝達関数
F(jω,t)の時間軸を操作して新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を形成させることもできる。
レオ信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,
t)とのエンベロープに着目して、時変伝達関数F(j
ω,t)に対して時間軸を操作する場合について説明して
来たが、時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を操作し
て、新たな時変伝達関数F′(jω,t)を形成させるの
には、例えば、ステレオ信号の和信号W(jω,t)とス
テレオ信号化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)との短時間のスペクトラムを細かく観察して、前
記両者の対比から非直線な関数を導出し、時変伝達関数
F(jω,t)の時間軸を操作して新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を形成させることもできる。
本発明のモノフォニック信号のステレオフォニック信号
化のための信号処理方法の構成原理は以上のとおりであ
るが、次に第1図その他の各図を参照して、本発明のモ
ノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための
信号処理方法についての具体的な説明を行う。
化のための信号処理方法の構成原理は以上のとおりであ
るが、次に第1図その他の各図を参照して、本発明のモ
ノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための
信号処理方法についての具体的な説明を行う。
第1図は本発明のモノフォニック信号のステレオフォニ
ック信号化のための信号処理方法のブロック図である。
第1図において1は演奏者Bが曲目αの音楽を演奏して
得たモノラル信号の信号源であり、また、2は演奏者A
が曲目αの音楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に
使用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが
曲目αの音楽を演奏して得たステレオ信号の信号源であ
る。
ック信号化のための信号処理方法のブロック図である。
第1図において1は演奏者Bが曲目αの音楽を演奏して
得たモノラル信号の信号源であり、また、2は演奏者A
が曲目αの音楽を、演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に
使用した楽譜と同じ内容の楽譜を使用して、演奏者Aが
曲目αの音楽を演奏して得たステレオ信号の信号源であ
る。
前記したモノラル信号の信号源1からの演奏者Bが曲目
αの音楽を演奏して得たモノラル信号はアナログ・デジ
タル変換器3によってデジタル信号に変換されたモノラ
ル信号M(jω,t)の波形データとしてメモリ5に記憶
される。
αの音楽を演奏して得たモノラル信号はアナログ・デジ
タル変換器3によってデジタル信号に変換されたモノラ
ル信号M(jω,t)の波形データとしてメモリ5に記憶
される。
また、前記したステレオ信号の信号源2からのステレオ
信号、すなわち、演奏者Aが曲目αの音楽を、演奏者B
が曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ内容の楽
譜を使用して、演奏者Aが曲目αの音楽を演奏して得た
ステレオ信号の左右のチャンネル信号L(jω,t),R
(jω,t)は、アナログ・デジタル変換器4によってデ
ジタル信号に変換されたステレオ信号の左右のチャンネ
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データとしてメ
モリ6に記憶される。
信号、すなわち、演奏者Aが曲目αの音楽を、演奏者B
が曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ内容の楽
譜を使用して、演奏者Aが曲目αの音楽を演奏して得た
ステレオ信号の左右のチャンネル信号L(jω,t),R
(jω,t)は、アナログ・デジタル変換器4によってデ
ジタル信号に変換されたステレオ信号の左右のチャンネ
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データとしてメ
モリ6に記憶される。
デジタル信号形態のモノラル信号M(jω,t)や左右の
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)を送出しうる
ような信号源が用いられている場合には、前記したアナ
ログ・デジタル変換器3,4が不要とされることはいうま
でもない。
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)を送出しうる
ような信号源が用いられている場合には、前記したアナ
ログ・デジタル変換器3,4が不要とされることはいうま
でもない。
前記したメモリ5に記憶されているデジタル信号形態の
モノラル信号M(jω,t)の波形データは、メモリ5か
ら読出されてマトリクス計算回路20とデジタル・フィル
タ処理回路19及びエンベロープの計算回路7とに供給さ
れる。
モノラル信号M(jω,t)の波形データは、メモリ5か
ら読出されてマトリクス計算回路20とデジタル・フィル
タ処理回路19及びエンベロープの計算回路7とに供給さ
れる。
前記したエンベロープの計算回路7においては前記のメ
モリ5から読出されたデジタル信号形態のモノラル信号
M(jω,t)の波形データからモノラル信号M(jω,
t)のエンベロープデータを作り、それをモノラル信号
M(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として用
いられるメモリ8に記憶させる。
モリ5から読出されたデジタル信号形態のモノラル信号
M(jω,t)の波形データからモノラル信号M(jω,
t)のエンベロープデータを作り、それをモノラル信号
M(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として用
いられるメモリ8に記憶させる。
また、前記したデジタル信号に変換されたステレオ信号
の左右のチャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の波
形データを記憶しているメモリ6から読出された左右の
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データ
は、時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14と、ステレ
オ信号の和信号W(jω,t)の計算回路10とに供給され
る。
の左右のチャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の波
形データを記憶しているメモリ6から読出された左右の
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データ
は、時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14と、ステレ
オ信号の和信号W(jω,t)の計算回路10とに供給され
る。
前記したステレオ信号の和信号W(jω,t)の計算回路
10から出力されたステレオ信号の和信号W(jω,t)
は、和信号W(jω,t)の波形データのメモリ11に記憶
される。
10から出力されたステレオ信号の和信号W(jω,t)
は、和信号W(jω,t)の波形データのメモリ11に記憶
される。
前記したメモリ11に記憶されているデジタル信号形態の
ステレオ信号の和信号W(jω,t)の波形データは、メ
モリ11から読出されてエンベロープの計算回路12に供給
される。
ステレオ信号の和信号W(jω,t)の波形データは、メ
モリ11から読出されてエンベロープの計算回路12に供給
される。
前記したエンベロープの計算回路12においては前記のメ
モリ11から読出されたデジタル信号形態のステレオ信号
の和信号W(jω,t)の波形データからステレオ信号の
和信号W(jω,t)のエンベロープデータを作り、それ
をステレオ信号の和信号W(jω,t)のエンベロープデ
ータの記憶装置として用いられているメモリ13に記憶さ
せる。
モリ11から読出されたデジタル信号形態のステレオ信号
の和信号W(jω,t)の波形データからステレオ信号の
和信号W(jω,t)のエンベロープデータを作り、それ
をステレオ信号の和信号W(jω,t)のエンベロープデ
ータの記憶装置として用いられているメモリ13に記憶さ
せる。
前記したメモリ8から読出されたモノラル信号M(j
ω,t)のエンベロープデータと、前記したメモリ13から
読出されたステレオ信号の和信号W(jω,t)のエンベ
ロープデータとは時間軸整合の計算回路9に供給され
て、そこで例えばDPマッチングなどにより時間軸整合の
計算が行われ、時間軸調整の計算回路9からの出力信号
は時間軸整合(非線形)関数のデータとしてメモリ16に
記憶される。
ω,t)のエンベロープデータと、前記したメモリ13から
読出されたステレオ信号の和信号W(jω,t)のエンベ
ロープデータとは時間軸整合の計算回路9に供給され
て、そこで例えばDPマッチングなどにより時間軸整合の
計算が行われ、時間軸調整の計算回路9からの出力信号
は時間軸整合(非線形)関数のデータとしてメモリ16に
記憶される。
また、前記したメモリ6から読出された左右のチャンネ
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データが供給さ
れた時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14では、メモ
リ6から読出された左右のチャンネル信号L(jω,
t),R(jω,t)の波形データから時変伝達関数F(j
ω,t)を計算して、それから出力された時変伝達関数F
(jω,t)を作る。
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の波形データが供給さ
れた時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14では、メモ
リ6から読出された左右のチャンネル信号L(jω,
t),R(jω,t)の波形データから時変伝達関数F(j
ω,t)を計算して、それから出力された時変伝達関数F
(jω,t)を作る。
すなわち、時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14で
は、メモリ6から読出され左右のチャンネル信号L(j
ω,t),R(jω,t)の波形データから、既述した(1ω
t),(2ωt)式に従って和信号W(jω,t)と差信
号S(jω,t)とを作り、次に、前記の和信号W(j
ω,t)と差信号S(jω,t)とを用いて(10ω,t)式に
より時変数伝達関数F(jω,t)を作り出すのである。
は、メモリ6から読出され左右のチャンネル信号L(j
ω,t),R(jω,t)の波形データから、既述した(1ω
t),(2ωt)式に従って和信号W(jω,t)と差信
号S(jω,t)とを作り、次に、前記の和信号W(j
ω,t)と差信号S(jω,t)とを用いて(10ω,t)式に
より時変数伝達関数F(jω,t)を作り出すのである。
W(jω,t)=L(jω,t)+R(jω,t) …(1ω
t) S(jω,5)=L(jω,t)−R(jω,t) …(2ω
t) F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) 時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14によって作られ
た時変伝達関数F(jω,t)はメモリ15に記憶され、メ
モリ15から続出された時変伝達関数F(jω,t)は時間
軸整合の処理回路17に供給される。
t) S(jω,5)=L(jω,t)−R(jω,t) …(2ω
t) F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t)…(10ωt) 時変伝達関数F(jω,t)の計算回路14によって作られ
た時変伝達関数F(jω,t)はメモリ15に記憶され、メ
モリ15から続出された時変伝達関数F(jω,t)は時間
軸整合の処理回路17に供給される。
前記した時間軸整合の処理回路17には、前記したメモリ
16から読出された時間軸整合(非線形)関数のデータも
供給されており、時間軸整合の処理回路17ではメモリ15
から読出された時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を、
前記したメモリ16から読出された時間軸整合(非線形)
関数のデータにより伸縮させて、時間軸補正の行われた
状態の新たな時変伝達関数F′(jω,t)を出力し、こ
の時間軸補正が行われた状態の新たな時変伝達関数F′
(jω,t)をメモリ18に記憶する。
16から読出された時間軸整合(非線形)関数のデータも
供給されており、時間軸整合の処理回路17ではメモリ15
から読出された時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を、
前記したメモリ16から読出された時間軸整合(非線形)
関数のデータにより伸縮させて、時間軸補正の行われた
状態の新たな時変伝達関数F′(jω,t)を出力し、こ
の時間軸補正が行われた状態の新たな時変伝達関数F′
(jω,t)をメモリ18に記憶する。
第6図は前記した時間軸整合の処理回路17において行わ
れる時間軸整合の処理の内容を図示説明したものであ
り、第6図の(a)は時変伝達関数F(jω,t)を3次
元表示(振幅特性のみを示す)したものであり、また第
6図の(b)は第6図の(a)に示されている時変伝達
関数F(jω,t)に時間軸伸縮を施して得られる新たな
時変伝達関数F′(jω,t)、すなわち、第6図の
(a)に示されている時変伝達関数F(jω,t)に対し
て、既述した第4図及び第5図を参照して説明した時間
軸整合関数により時間軸を伸縮した状態のものを示した
ものである。
れる時間軸整合の処理の内容を図示説明したものであ
り、第6図の(a)は時変伝達関数F(jω,t)を3次
元表示(振幅特性のみを示す)したものであり、また第
6図の(b)は第6図の(a)に示されている時変伝達
関数F(jω,t)に時間軸伸縮を施して得られる新たな
時変伝達関数F′(jω,t)、すなわち、第6図の
(a)に示されている時変伝達関数F(jω,t)に対し
て、既述した第4図及び第5図を参照して説明した時間
軸整合関数により時間軸を伸縮した状態のものを示した
ものである。
すなわち、第6図の(a)にで示されている時刻t1に
おける時変伝達関数F(jω,t1)は、時間伸縮を施し
て得られた第6図の(b)においてはF(jω,t1′)
のように、時刻がt1から時刻t1′に変えられている。
おける時変伝達関数F(jω,t1)は、時間伸縮を施し
て得られた第6図の(b)においてはF(jω,t1′)
のように、時刻がt1から時刻t1′に変えられている。
第6図の(c)は第6図の(b)に示されている時間伸
縮の施されている新たな時変伝達関数F′(jω,t)に
対して補間処理を施して得られる新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を示したものであるが、このように時間
軸伸縮が施されている新たな時変伝達関数F′(jω,
t)に対して補間処理を施すのは、離散的なデジタル信
号によって信号処理が行われるために、新たな時変伝達
関数F′(jω,t)は時刻t1,t2,t3…のように波形デー
タの時刻と同期した時変伝達関数に変換されることが必
要とされるからであって、補間処理により例えば第6図
の(b)の′に示されている時刻t1における新たな時
変伝達関数F′(jω,t1)が求められる。
縮の施されている新たな時変伝達関数F′(jω,t)に
対して補間処理を施して得られる新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を示したものであるが、このように時間
軸伸縮が施されている新たな時変伝達関数F′(jω,
t)に対して補間処理を施すのは、離散的なデジタル信
号によって信号処理が行われるために、新たな時変伝達
関数F′(jω,t)は時刻t1,t2,t3…のように波形デー
タの時刻と同期した時変伝達関数に変換されることが必
要とされるからであって、補間処理により例えば第6図
の(b)の′に示されている時刻t1における新たな時
変伝達関数F′(jω,t1)が求められる。
前記したメモリ18から読出された時間軸補正が行われた
状態の新たな時変伝達関数F′(jω,t)は、デジタル
・フィルタ処理回路19に供給されるが、このデジタル・
フィルタ処理回路19には、既述したようにメモリ5から
続出されたモノラル信号M(jω,t)の波形データも供
給されていて、このデジタル・フィルタ処理回路19で
は、時間軸補正が行われた状態の新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を、ステレオ信号化の対象にされるべき
モノラル信号M(jω,t)、すなわち、曲目αの音楽を
演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づいて発
生されたモノラル信号M(jω,t)に次式にように適用
して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号
M(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出し、その擬似差信号G(jω,t)の波形データ
をメモリ21に記憶させる。
状態の新たな時変伝達関数F′(jω,t)は、デジタル
・フィルタ処理回路19に供給されるが、このデジタル・
フィルタ処理回路19には、既述したようにメモリ5から
続出されたモノラル信号M(jω,t)の波形データも供
給されていて、このデジタル・フィルタ処理回路19で
は、時間軸補正が行われた状態の新たな時変伝達関数
F′(jω,t)を、ステレオ信号化の対象にされるべき
モノラル信号M(jω,t)、すなわち、曲目αの音楽を
演奏者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づいて発
生されたモノラル信号M(jω,t)に次式にように適用
して、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号
M(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出し、その擬似差信号G(jω,t)の波形データ
をメモリ21に記憶させる。
デジタル・フィルタ処理回路19においてステレオ信号化
の対象にされるべき曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した
際に得られた音響信号に基づいて発生されたモノラル信
号M(jω,t)に次式のように適用して、ステレオ信号
化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と同期
している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出す手順を図示説明しているのが第7図である。
の対象にされるべき曲目αの音楽を演奏者Bが演奏した
際に得られた音響信号に基づいて発生されたモノラル信
号M(jω,t)に次式のように適用して、ステレオ信号
化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と同期
している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…(12′
ωt) を作り出す手順を図示説明しているのが第7図である。
第7図に示されているのは、周波数領域におけるデジタ
ル・フィルタリングと呼ばれているもので、モノラル信
号M(jω,t)は予め定められたタイミングで、予め定
められた時間巾だけ切出されてハニング窓処理を受け
る。
ル・フィルタリングと呼ばれているもので、モノラル信
号M(jω,t)は予め定められたタイミングで、予め定
められた時間巾だけ切出されてハニング窓処理を受け
る。
次いで、前記したモノラル信号M(jω,t)の部分波形
はフーリエ変換されて、前記のフーリエ変換のタイミン
グ(図示の例では時刻t2)に対応する時変伝達関数F′
(jω,t)によって重み付けされた後にフーリエ逆変換
されて、この段階で時刻t2における擬似差信号G(j
ω,t)の部分波形が得られる。
はフーリエ変換されて、前記のフーリエ変換のタイミン
グ(図示の例では時刻t2)に対応する時変伝達関数F′
(jω,t)によって重み付けされた後にフーリエ逆変換
されて、この段階で時刻t2における擬似差信号G(j
ω,t)の部分波形が得られる。
前記したと同様な信号処理が順次の時刻において次々に
行われることによって得られた擬似差信号G(jω,t)
の次々の部分波形が接続されることによって擬似差信号
G(jω,t)が形成されてメモリ21に記憶される。
行われることによって得られた擬似差信号G(jω,t)
の次々の部分波形が接続されることによって擬似差信号
G(jω,t)が形成されてメモリ21に記憶される。
メモリ21から読出された擬似差信号G(jω,t)の波形
データと、前記したメモリ5から読出されたモノラル信
号M(jω,t)の波形データとはマトリクス計算回路20
に供給され、マトリクス計算回路20では Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …(8ωt) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(9ωt) のような演算を行って擬似ステレオ信号の左,右チャン
ネル信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り、その擬似
ステレス信号の左,右チャンネル信号Ls(jω,t),Rs
(jω,t)の波形データはメモリ22に記憶される。メモ
リ22から読出された擬似ステレオ信号の左,右チャンネ
ル信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)の波形データはデジ
タル・アナログ変換器23によってアナログ信号に変換さ
れるが、このアナログ信号は演奏者Bによって演奏され
た曲目αの音楽のモノラル信号M(jω,t)に対して、
演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ
内容の楽譜を使用して、演奏者Aによって演奏された曲
目αの音楽のステレオ信号におけるステレオ音響効果が
付加された擬似ステレオ信号となされているのである。
データと、前記したメモリ5から読出されたモノラル信
号M(jω,t)の波形データとはマトリクス計算回路20
に供給され、マトリクス計算回路20では Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …(8ωt) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(9ωt) のような演算を行って擬似ステレオ信号の左,右チャン
ネル信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り、その擬似
ステレス信号の左,右チャンネル信号Ls(jω,t),Rs
(jω,t)の波形データはメモリ22に記憶される。メモ
リ22から読出された擬似ステレオ信号の左,右チャンネ
ル信号Ls(jω,t),Rs(jω,t)の波形データはデジ
タル・アナログ変換器23によってアナログ信号に変換さ
れるが、このアナログ信号は演奏者Bによって演奏され
た曲目αの音楽のモノラル信号M(jω,t)に対して、
演奏者Bが曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ
内容の楽譜を使用して、演奏者Aによって演奏された曲
目αの音楽のステレオ信号におけるステレオ音響効果が
付加された擬似ステレオ信号となされているのである。
前記したメモリ21に記憶されている擬似ステレオ信号は
デジタル信号であるから、後続されている録音装置がデ
ジタル・テープレコーダの場合にはデジタル・アナログ
変換器23が不要であることはいうまでもない。
デジタル信号であるから、後続されている録音装置がデ
ジタル・テープレコーダの場合にはデジタル・アナログ
変換器23が不要であることはいうまでもない。
(発明の効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなように、デジ
タル信号処理技術を適用してモノフォニック信号をステ
レオフォニック信号化する信号処理方法を行うのに、ス
テレオフォニック信号化の対象にされているモノフォニ
ック信号と、同一内容の曲目の2チャンネルによるステ
レオフォニック信号の右チャンネル信号と左チャンネル
信号とによって形成される和信号と差信号とにおける差
信号を和信号で除して時変伝達関数を得る手段と、ステ
レオフォニック信号化の対象にされているモノフォニッ
ク信号に対して前記した時変伝達関数と同期させるよう
に、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフォニ
ック信号化の対象にされているモノフォニック信号と
の、それぞれのエンベロープなどの対比を行なうことに
より、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフォ
ニック信号化の対象にされているモノフォニック信号の
時間軸の同期関係を示す非線形関数を導出し、前記の非
線形関数に基づいて前記した時変伝達関数の時間軸を変
更し、ステレオフォニック信号化の対象にされているモ
ノフォニック信号に対して同期関係にある新たな時変伝
達関数を得る手段と、ステレオフォニック信号化の対象
にされているモノフォニック信号に対して、前記した新
たな時変伝達関数を適用して擬似差信号を得る手段と、
ステレオフォニック信号化の対象にされているモノフォ
ニック信号と、前記した擬似差信号からステレオフォニ
ック信号を復原する演算を施す手段とからなるモノフォ
ニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処
理方法は、ステレオ信号における左,右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)との関係として、前記した差信号S
(jω,t)を和信号W(jω,t)で除して得られる関数
F(jω,t)、すなわち、 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A) を考え、前記の(A)式で示されるような伝達関数F
(jω,t)を有するフィルタが実現できれば、この
(A)式の関係を用いてステレオ信号における左,右の
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の差信号S
(jω,t)が、ステレオ信号における左,右のチャンネ
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)
と、前記したフィルタの伝達関数F(jω,t)とによっ
て、 S(jω,t)=W(jω,t)×F(jω,t) …(B) 前記の(B)式のように求めることができることに着目
し、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L
(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)、 W(jω,t)=L(jω,t)+R(jω,t)…(C)、 とモノラル信号M(jω,t)、 M(jω,t)=L(jω,t)+R(jω,t) …(D) とが略々同一であることから、前記した(B)式中の和
信号W(jω,t)の代わりにモノラル信号M(jω,t)
を用いて、必要な擬似差信号G(jω,t)を、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(E) 前記の(E)式により求めることができるようにし、ま
た、モノフォニック信号をステレオフォニック信号化す
る際に必要とされる擬似信号G(jω,t)が前記のよう
に求められた場合には、 Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …(F) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(G) 前式の関係により、モノラル信号M(jω,t)をステレ
オ信号化した擬似ステレオ信号における左信号Ls(j
ω,t)と右信号Rs(jω,t)とを発生させることができ
るのであるが、前記の擬似信号G(jω,t)は前記した
(E)式からも明らかなように、モノラル信号M(j
ω,t)にフィルタの伝達関数F(jω,t)を重み付ける
ことによって得られるものであるから、ステレオ信号化
の対象にされているモノラル信号M(jω,t)から必要
な擬似差信号G(jω,t)が得られるような伝達関数F
(jω,t)を有するフィルタが必要とされる。そして、
前記した伝達関数F(jω,t)は(A)式に示されてい
るように、ステレオ信号における左,右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の差信号S(jω,t)を和
信号W(jω,t)で除して得た伝達関数F(jω,t)で
あるが、音楽信号における前記した差信号S(jω,t)
や和信号W(jω,t)などは、何れも時間の経過に従っ
て刻々内容が変化する所謂時変スペクトラムであるか
ら、前記した関数F(jω,t)も時間の経過に従って時
々刻々内容が変化する時変伝達関数となるが、前記した
(A)式に示されている時変伝達関数を有するフィルタ
の特性は、主として楽器の編成と配置とに依存して曲の
進行に伴って変化していて、特殊な場合を除き、モノラ
ル信号M(jω,t)に何等かの法則を適用して前記の時
変伝達関数F(jω,t)を算出するようなことは事実上
不可能なものである。
タル信号処理技術を適用してモノフォニック信号をステ
レオフォニック信号化する信号処理方法を行うのに、ス
テレオフォニック信号化の対象にされているモノフォニ
ック信号と、同一内容の曲目の2チャンネルによるステ
レオフォニック信号の右チャンネル信号と左チャンネル
信号とによって形成される和信号と差信号とにおける差
信号を和信号で除して時変伝達関数を得る手段と、ステ
レオフォニック信号化の対象にされているモノフォニッ
ク信号に対して前記した時変伝達関数と同期させるよう
に、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフォニ
ック信号化の対象にされているモノフォニック信号と
の、それぞれのエンベロープなどの対比を行なうことに
より、ステレオフォニック信号の和信号とステレオフォ
ニック信号化の対象にされているモノフォニック信号の
時間軸の同期関係を示す非線形関数を導出し、前記の非
線形関数に基づいて前記した時変伝達関数の時間軸を変
更し、ステレオフォニック信号化の対象にされているモ
ノフォニック信号に対して同期関係にある新たな時変伝
達関数を得る手段と、ステレオフォニック信号化の対象
にされているモノフォニック信号に対して、前記した新
たな時変伝達関数を適用して擬似差信号を得る手段と、
ステレオフォニック信号化の対象にされているモノフォ
ニック信号と、前記した擬似差信号からステレオフォニ
ック信号を復原する演算を施す手段とからなるモノフォ
ニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処
理方法は、ステレオ信号における左,右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)との関係として、前記した差信号S
(jω,t)を和信号W(jω,t)で除して得られる関数
F(jω,t)、すなわち、 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A) を考え、前記の(A)式で示されるような伝達関数F
(jω,t)を有するフィルタが実現できれば、この
(A)式の関係を用いてステレオ信号における左,右の
チャンネル信号L(jω,t),R(jω,t)の差信号S
(jω,t)が、ステレオ信号における左,右のチャンネ
ル信号L(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)
と、前記したフィルタの伝達関数F(jω,t)とによっ
て、 S(jω,t)=W(jω,t)×F(jω,t) …(B) 前記の(B)式のように求めることができることに着目
し、ステレオ信号における左,右のチャンネル信号L
(jω,t),R(jω,t)の和信号W(jω,t)、 W(jω,t)=L(jω,t)+R(jω,t)…(C)、 とモノラル信号M(jω,t)、 M(jω,t)=L(jω,t)+R(jω,t) …(D) とが略々同一であることから、前記した(B)式中の和
信号W(jω,t)の代わりにモノラル信号M(jω,t)
を用いて、必要な擬似差信号G(jω,t)を、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(E) 前記の(E)式により求めることができるようにし、ま
た、モノフォニック信号をステレオフォニック信号化す
る際に必要とされる擬似信号G(jω,t)が前記のよう
に求められた場合には、 Ls(jω,t)={M(jω,t) +G(jω,t)}/2 …(F) Rs(jω,t)={M(jω,t) −G(jω,t)}/2 …(G) 前式の関係により、モノラル信号M(jω,t)をステレ
オ信号化した擬似ステレオ信号における左信号Ls(j
ω,t)と右信号Rs(jω,t)とを発生させることができ
るのであるが、前記の擬似信号G(jω,t)は前記した
(E)式からも明らかなように、モノラル信号M(j
ω,t)にフィルタの伝達関数F(jω,t)を重み付ける
ことによって得られるものであるから、ステレオ信号化
の対象にされているモノラル信号M(jω,t)から必要
な擬似差信号G(jω,t)が得られるような伝達関数F
(jω,t)を有するフィルタが必要とされる。そして、
前記した伝達関数F(jω,t)は(A)式に示されてい
るように、ステレオ信号における左,右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の差信号S(jω,t)を和
信号W(jω,t)で除して得た伝達関数F(jω,t)で
あるが、音楽信号における前記した差信号S(jω,t)
や和信号W(jω,t)などは、何れも時間の経過に従っ
て刻々内容が変化する所謂時変スペクトラムであるか
ら、前記した関数F(jω,t)も時間の経過に従って時
々刻々内容が変化する時変伝達関数となるが、前記した
(A)式に示されている時変伝達関数を有するフィルタ
の特性は、主として楽器の編成と配置とに依存して曲の
進行に伴って変化していて、特殊な場合を除き、モノラ
ル信号M(jω,t)に何等かの法則を適用して前記の時
変伝達関数F(jω,t)を算出するようなことは事実上
不可能なものである。
それで、本発明のモノフォニック信号のステレオフォニ
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と同一
の曲目のステレオ信号S(jω,t)から前記した(A)
式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A)を
導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレオ化の
対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適用し
て、ステレオ化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した(E)式、
すなわち、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(E) 次の関係を用いて作り出すようにしており、さらにモノ
ラル信号M(jω,t)に時変伝達関数F(jω,t)を用
いてステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を作り出す場合
に、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)と、それに適用されるべき時変伝達関数F
(jω,t)とが同期していることが必要とされる点につ
いては、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)と同一の曲目のステレオ信号から導出し
た前記した(A)式に示されるような時変伝達関数F
(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A)をス
テレオ信号化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)に同期させるために、時変伝達関数F(jω,t)
を時間軸上で伸縮させることができるように、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)の
時間軸と、ステレオ信号化の対象にされているモノラル
信号M(jω,t)と同一の曲目の同一内容の音楽の演奏
によって発生されたステレオ信号の時間軸との間の「進
み」や「遅れ」の関係を見出し、前記の両時間軸の「進
み」「遅れ」の関係を時変伝達関数F(jω,t)に適用
して時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間
軸補正が行われた状態の新しい時変伝達関数F′(j
ω,t)を得て、この時間軸補正が行われた状態の新しい
時変伝達関数F′(jω,t)を、ステレオ信号化の対象
にされるべきモノラル信号として、曲目αの音楽を演奏
者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づいて発生さ
れたモノラル信号M(jω,t)に次式のように適用し
て、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…
(E′)を作り出すようにしているのであり、この本発
明のモノフォニック信号のステレフォニック信号化のた
めの信号処理方法では、前記のように演奏者Bが特定な
曲目αの音楽を演奏して得たモノラル信号M(jω,t)
を擬似ステレオ信号化するのに、演奏者Bが前記の特定
な曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ内容の楽
譜を使用して、演奏者Aによって演奏された曲目αの音
楽によるステレオ信号における和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)とに基づいて得た時変伝達関数F(j
ω,t)を、前記したステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω,t)に適用して擬似差信号G(j
ω,t)を作って擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号
Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り出した場合における
擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号Ls(jω,t),R
s(jω,t)によるステレオ再生の効果は、演奏者Bに
よる特定な曲目αの音楽の演奏に対して、演奏者Bが前
記の特定な曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ
内容の楽譜を使用して、曲目αの音楽を演奏者Aが演奏
したときのステレオ効果を付与したものになるのであ
り、また、本発明のモノフォニック信号のステレオフォ
ニック信号化のための信号処理方法によって作られた擬
似ステレオ信号がモノラル再生された場合には擬似差信
号が打消されて再生されず、モノラル信号M(jω,t)
だけが再生されるのでステレオ信号の再生とモノラル信
号の再生とにおけるコンパチビリティは完全であり、本
発明のモノフォニック信号のステレオフォニック信号化
のための信号処理方法によれば従来の(1)モノラル信
号に種々のフィルタを適用してそれぞれの楽器の音を分
離し、それぞれの楽器の音像の定位を行う。(2)モノ
ラル信号に移送回路(オール・パスフィルタ)を適用し
て再生音場に拡がり感を与える。(3)モノラル信号に
反響や残響を付加して立体音響的な拡がり感が感じられ
るようにする。(4)モノラル信号に前記した(1)〜
(3)の手段を組合わせて適用する、などによって代表
されているモノフォニック信号のステレオフォニック信
号化方法における既述したような諸問題点がすべて良好
に解決できる。
ック信号化のための信号処理方法においては、ステレオ
化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)と同一
の曲目のステレオ信号S(jω,t)から前記した(A)
式に示されるような時変伝達関数 F(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A)を
導出し、その時変伝達関数F(jω,t)をステレオ化の
対象にされているモノラル信号M(jω,t)に適用し
て、ステレオ化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)の擬似差信号G(jω,t)を既述した(E)式、
すなわち、 G(jω,t)=M(jω,t)×F(jω,t) …(E) 次の関係を用いて作り出すようにしており、さらにモノ
ラル信号M(jω,t)に時変伝達関数F(jω,t)を用
いてステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)の擬似差信号G(jω,t)を作り出す場合
に、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)と、それに適用されるべき時変伝達関数F
(jω,t)とが同期していることが必要とされる点につ
いては、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信
号M(jω,t)と同一の曲目のステレオ信号から導出し
た前記した(A)式に示されるような時変伝達関数F
(jω,t)=S(jω,t)/W(jω,t) …(A)をス
テレオ信号化の対象にされているモノラル信号M(j
ω,t)に同期させるために、時変伝達関数F(jω,t)
を時間軸上で伸縮させることができるように、ステレオ
信号化の対象にされているモノラル信号M(jω,t)の
時間軸と、ステレオ信号化の対象にされているモノラル
信号M(jω,t)と同一の曲目の同一内容の音楽の演奏
によって発生されたステレオ信号の時間軸との間の「進
み」や「遅れ」の関係を見出し、前記の両時間軸の「進
み」「遅れ」の関係を時変伝達関数F(jω,t)に適用
して時変伝達関数F(jω,t)の時間軸を伸縮し、時間
軸補正が行われた状態の新しい時変伝達関数F′(j
ω,t)を得て、この時間軸補正が行われた状態の新しい
時変伝達関数F′(jω,t)を、ステレオ信号化の対象
にされるべきモノラル信号として、曲目αの音楽を演奏
者Bが演奏した際に得られた音響信号に基づいて発生さ
れたモノラル信号M(jω,t)に次式のように適用し
て、ステレオ信号化の対象にされているモノラル信号M
(jω,t)と同期している状態の擬似差信号 G(jω,t)=M(jω,t)×F′(jω,t)…
(E′)を作り出すようにしているのであり、この本発
明のモノフォニック信号のステレフォニック信号化のた
めの信号処理方法では、前記のように演奏者Bが特定な
曲目αの音楽を演奏して得たモノラル信号M(jω,t)
を擬似ステレオ信号化するのに、演奏者Bが前記の特定
な曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ内容の楽
譜を使用して、演奏者Aによって演奏された曲目αの音
楽によるステレオ信号における和信号W(jω,t)と差
信号S(jω,t)とに基づいて得た時変伝達関数F(j
ω,t)を、前記したステレオ信号化の対象にされている
モノラル信号M(jω,t)に適用して擬似差信号G(j
ω,t)を作って擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号
Ls(jω,t),Rs(jω,t)を作り出した場合における
擬似ステレオ信号の左右チャンネル信号Ls(jω,t),R
s(jω,t)によるステレオ再生の効果は、演奏者Bに
よる特定な曲目αの音楽の演奏に対して、演奏者Bが前
記の特定な曲目αの音楽の演奏時に使用した楽譜と同じ
内容の楽譜を使用して、曲目αの音楽を演奏者Aが演奏
したときのステレオ効果を付与したものになるのであ
り、また、本発明のモノフォニック信号のステレオフォ
ニック信号化のための信号処理方法によって作られた擬
似ステレオ信号がモノラル再生された場合には擬似差信
号が打消されて再生されず、モノラル信号M(jω,t)
だけが再生されるのでステレオ信号の再生とモノラル信
号の再生とにおけるコンパチビリティは完全であり、本
発明のモノフォニック信号のステレオフォニック信号化
のための信号処理方法によれば従来の(1)モノラル信
号に種々のフィルタを適用してそれぞれの楽器の音を分
離し、それぞれの楽器の音像の定位を行う。(2)モノ
ラル信号に移送回路(オール・パスフィルタ)を適用し
て再生音場に拡がり感を与える。(3)モノラル信号に
反響や残響を付加して立体音響的な拡がり感が感じられ
るようにする。(4)モノラル信号に前記した(1)〜
(3)の手段を組合わせて適用する、などによって代表
されているモノフォニック信号のステレオフォニック信
号化方法における既述したような諸問題点がすべて良好
に解決できる。
第1図は本発明のモノフォニック信号のステレオフォニ
ック信号化のための信号処理方法のブロック図、第2図
乃至第7図は本発明のモノフォニック信号のステレオニ
ック信号化のための信号処理方法の構成原理及び動作原
理を説明するための図である。 1……演奏者Bが曲目αの音楽を演奏して得たモノラル
信号の信号源、2……演奏者Aが曲目αの音楽を演奏し
て得たステレオ信号の信号源、3,4……アナログ・デジ
タル変換器、5……デジタル信号に変換されたモノラル
信号M(jω,t)の波形データのメモリ、6……デジタ
ル信号に変換されたステレオ信号の左右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の波形データとしてメモ
リ、7……エンベロープの計算回路、8……モノラル信
号M(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として
用いられるメモリ、9……時間軸整合の計算回路、10…
…ステレオ信号の和信号(jω,t)の計算回路、11……
和信号W(jω,t)の波形データのメモリ、12……エン
ベロープの計算回路、13……ステレオ信号の和信号W
(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として用い
られているメモリ、14……時変伝達関数F(jω,t)の
計算回路、15……時変伝達関数F(jω,t)のメモリ、
16……時間軸整合(非線形)関数のデータのメモリ、17
……時間軸整合の処理回路、18……時間軸補正が行われ
た状態の時変伝達関数F′(jω,t)のメモリ、19……
デジタル・フィルタ処理回路、20……マトリクス計算回
路、21……擬似差信号G(jω,t)の波形データのメモ
リ、22……擬似ステレオ信号のメモリ、23……デジタル
・アナログ変換器、
ック信号化のための信号処理方法のブロック図、第2図
乃至第7図は本発明のモノフォニック信号のステレオニ
ック信号化のための信号処理方法の構成原理及び動作原
理を説明するための図である。 1……演奏者Bが曲目αの音楽を演奏して得たモノラル
信号の信号源、2……演奏者Aが曲目αの音楽を演奏し
て得たステレオ信号の信号源、3,4……アナログ・デジ
タル変換器、5……デジタル信号に変換されたモノラル
信号M(jω,t)の波形データのメモリ、6……デジタ
ル信号に変換されたステレオ信号の左右のチャンネル信
号L(jω,t),R(jω,t)の波形データとしてメモ
リ、7……エンベロープの計算回路、8……モノラル信
号M(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として
用いられるメモリ、9……時間軸整合の計算回路、10…
…ステレオ信号の和信号(jω,t)の計算回路、11……
和信号W(jω,t)の波形データのメモリ、12……エン
ベロープの計算回路、13……ステレオ信号の和信号W
(jω,t)のエンベロープデータの記憶装置として用い
られているメモリ、14……時変伝達関数F(jω,t)の
計算回路、15……時変伝達関数F(jω,t)のメモリ、
16……時間軸整合(非線形)関数のデータのメモリ、17
……時間軸整合の処理回路、18……時間軸補正が行われ
た状態の時変伝達関数F′(jω,t)のメモリ、19……
デジタル・フィルタ処理回路、20……マトリクス計算回
路、21……擬似差信号G(jω,t)の波形データのメモ
リ、22……擬似ステレオ信号のメモリ、23……デジタル
・アナログ変換器、
Claims (1)
- 【請求項1】デジタル信号処理技術を適用してモノフォ
ニック信号をステレオフォニック信号化する信号処理方
法であって、ステレオフォニック信号化の対象にされて
いるモノフォニック信号と、同一内容の曲目の2チャン
ネルによるステレオフォニック信号の右チャンネル信号
と左チャンネル信号とによって形成される和信号と差信
号とにおける差信号を和信号で除して時変伝達関数を得
る手段と、ステレオフォニック信号化の対象にされてい
るモノフォニック信号に対して前記した時変伝達関数と
同期させるように、ステレオフォニック信号の和信号と
ステレオフォニック信号化の対象にされているモノフォ
ニック信号との、それぞれのエンベロープの対比を行な
うことにより、ステレオフォニック信号の和親号とステ
レオフォニック信号化の対象にされているモノフォニッ
ク信号の時間軸の同期関係を示す非線形関数を導出し、
前記の非線形関数に基づいて前記した時変伝達関数の時
間軸を変更し、ステレオフォニック信号化の対象にされ
ているモノフォニック信号に対して同期関係にある新た
な時変伝達関数を得る手段と、ステレオフォニック信号
化の対象にされているモノフォニック信号に対して、前
記した新たな時変伝達関数を適用して擬似差信号を得る
手段と、ステレオフォニック信号化の対象にされている
モノフォニック信号と、前記した擬似差信号からステレ
オフォニック信号を復原する演算を施す手段とからなる
モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のため
の信号処理方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63065471A JPH0775438B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63065471A JPH0775438B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01238400A JPH01238400A (ja) | 1989-09-22 |
JPH0775438B2 true JPH0775438B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=13288060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63065471A Expired - Lifetime JPH0775438B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0775438B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101263740A (zh) * | 2005-09-13 | 2008-09-10 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 生成3d声音的方法和设备 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63065471A patent/JPH0775438B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01238400A (ja) | 1989-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100739723B1 (ko) | 오디오 썸네일 기능을 지원하는 오디오 재생 방법 및 장치 | |
US7773755B2 (en) | Reproduction apparatus and reproduction system | |
JPH05505504A (ja) | 多次元音場チャンネル用復号器 | |
JP5611970B2 (ja) | オーディオ信号を変換するためのコンバータ及び方法 | |
JP2001125578A (ja) | 音場再現方法およびその装置 | |
US5119422A (en) | Optimal sonic separator and multi-channel forward imaging system | |
JPH04150200A (ja) | 音場制御装置 | |
CN111405456B (zh) | 一种网格化3d声场采样方法及*** | |
JPS582519B2 (ja) | ホウコウセイオ−デイオジヨウホウ ノ サイセイホウホウ | |
US1765735A (en) | Recording and reproducing system | |
JP5338053B2 (ja) | 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法 | |
US20050047619A1 (en) | Apparatus, method, and program for creating all-around acoustic field | |
US6925426B1 (en) | Process for high fidelity sound recording and reproduction of musical sound | |
JPH04306100A (ja) | 音場再生用コンパクトディスク及び音場制御装置 | |
JPH0775438B2 (ja) | モノフォニック信号のステレオフォニック信号化のための信号処理方法 | |
JPS61184594A (ja) | 楽音音源装置 | |
JP5743003B2 (ja) | 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法 | |
KR200447608Y1 (ko) | 디에스피를 이용한 가라오케용 고음질 멀티채널 오디오 시스템 | |
JP2991452B2 (ja) | 音響信号再生装置 | |
JPS59138200A (ja) | 車載用オ−デイオ装置の再生方式 | |
JP5590169B2 (ja) | 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法 | |
US5539833A (en) | Audio signal amplifier device | |
US20230370797A1 (en) | Sound reproduction with multiple order hrtf between left and right ears | |
JP2966176B2 (ja) | 音場信号再生装置 | |
JPH0621097U (ja) | 音源対応再生装置 |