JPH09258782A - デジタル音声処理装置 - Google Patents

デジタル音声処理装置

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JPH09258782A
JPH09258782A JP9025328A JP2532897A JPH09258782A JP H09258782 A JPH09258782 A JP H09258782A JP 9025328 A JP9025328 A JP 9025328A JP 2532897 A JP2532897 A JP 2532897A JP H09258782 A JPH09258782 A JP H09258782A
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JP
Japan
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gain
change
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period
control value
Prior art date
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Pending
Application number
JP9025328A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Anthony Frindle
アンソニー フリンドル ポール
Peter Charles Eastty
チャールズ イースティ ピーター
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Sony Europe BV United Kingdom Branch
Original Assignee
Sony United Kingdom Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09258782A publication Critical patent/JPH09258782A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/007Volume compression or expansion in amplifiers of digital or coded signals

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミックス・プロセッサにおいて、「ホ
ールド」及び「リリース」期間中に適用される利得の間
に存在する不連続部をなくす。 【解決手段】 連続する第1、第2及び第3の期間にわ
たり入力デジタル音声信号に時間で変わる利得を適用す
るデジタル音声処理装置において、適用する利得を第1
期間中は第1の最大変化率のみで変化させ、適用する利
得を第3期間中は第2の最大変化率のみで変化させ、第
2の期間中は適用する利得の変化率を所定の初期変化率
から第2の最大変化率に向かって単調に変化させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル音声信号
の処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】音声ミキシング操作卓の如き多くの最新
音声処理装置では、従来アナログ領域で行われてきた音
声処理操作が、今やサンプリングされたデジタル音声信
号について行われている。
【0003】その一例は、デジタル音声ミキシング操作
卓の「ダイナミックス」部である。ダイナミックス処理
とは、一般に音声信号に対して非線形的作用を行う(簡
単な利得調整や付加的ミキシングのほぼ線形的な技法に
比べて)一群の処理技法のことである。通常、「ダイナ
ミックス」として分類される作用は、音声信号で表され
る音響に歪みを与える傾向がある。ただし、その歪みが
快いか或いは有益なことも多い。例えば、音声信号に与
える利得を非線形的に調整(即ち「圧縮」)して音声信
号のレベルをもっと一定にすれば、歌手がマイクロホン
に近づいたり離れたりするのに従って生じるレベル変動
を軽減するであろう。
【0004】添付図面の図1は、以前に提案された圧縮
プロセッサの概略図であり、図2は、このプロセッサの
圧縮応答を示す模式図である。図1において、入力デジ
タル音声信号(例えば、48kHzのレートでサンプリ
ングされ分解能が16ビットのデジタル音声信号)は、
乗算回路10と処理チェーン20に並列に供給される。
【0005】図1のダイナミックス・プロセッサは、検
出された入力デジタル音声信号の包絡線に応答し、ダイ
ナミックス処理要素50が出力利得制御値を発生する仕
方に応じて、種々異なるダイナミックス処理機能を行う
ように構成できる。いま、説明上、ダイナミックス処理
要素が閾(しきい)圧縮器として構成され、検出された
入力の包絡線が、例えば−20dB以下のときに「0デ
シベル」(不圧縮)の出力を供給し、検出された入力包
絡線がもっと高いとき、例えば4:1の圧縮を示す出力
を供給する如き簡単な例を考える。(一般的には、閾レ
ベル及び適用される圧縮量は、制御回路60の制御の下
でユーザにより選択可能である。)この例の圧縮応答特
性を図2に概略的に示す。
【0006】ダイナミックス処理要素50により出力さ
れる利得制御値は、それから対数変換回路70によって
線形制御値に変換され、被乗数として乗算回路10に供
給される。
【0007】図1のダイナミックス・プロセッサは、入
力デジタル音声信号の検出された包絡線に応答し、ダイ
ナミックス処理要素50が出力利得制御値を発生する仕
方に応じて、種々異なるダイナミックス処理機能を行う
ように構成できる。いま、説明上、ダイナミックス処理
要素が「アタック−ホールド−リリース」圧縮器として
構成された簡単な例を考える。この種の圧縮器は、入力
信号の包絡線の大きさが急に増すと、比較的早く圧縮度
を増す。そして、入力信号が増加しなくなると、到達し
た圧縮レベルを「ホールド」期間中ほぼ一定に保持す
る。その圧縮は、最終の「リリース」期間にゼロ圧縮へ
と減少する。添付図面の図2に、この圧縮応答の例を図
式的に示す。
【0008】この種の圧縮回路を実施するのにデジタル
技術を使うことの利点として、精確に所定の圧縮応答を
得る、例えば「ホールド」期間中圧縮を精確に同じレベ
ルに保持する見込みが立つことが考えられる。
【0009】ダイナミックス処理要素50から出力され
る利得制御値はそれから、対数変換回路70によって線
形制御値に変換され、乗算回路10に被乗数として供給
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述タイプのプロセッ
サでは、「ホールド」及び「リリース」期間中に適用さ
れる利得の間に不連続部があり、この過渡期に利得の変
化する割合が非常に高くなるので、デジタル音声信号に
耳障りな歪みをもたらす可能性がある。
【0011】したがって、本発明の課題は、ホールドか
らリリース期間にかけての変移をもっと緩やかにし、ホ
ールド期間中に利得の変化率を、リリース期間に適用さ
れる変化率に向かって「減衰」させることにより、上述
の問題を解決することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続する第
1、第2及び第3の期間にわたって入力デジタル音声信
号に時間で変わる利得を適用するデジタル音声処理装置
を提供する。その装置では、第1の期間中、適用される
利得が第1のほぼ一定の変化率で変化し、第3の期間
中、適用される利得が第2のほぼ一定の変化率で変化
し、第2の期間中、適用される利得の変化率がほぼゼロ
の変化率から第2のほぼ一定の変化率に向かって単調に
変化する。
【0013】こうすれば、ホールド期間の終わりにおけ
る急激な利得の変化率を避けることができる。これは、
デジタル処理技術の通常の使い方に反するが、こうする
ことにより、ホールド期間中精確に一定の圧縮値を保つ
ことができる。
【0014】「利得」なる用語は一般的な意味で使用
し、そのため利得が1(線形)又は0dB(対数)より
小さくなることがあり、これにより、利得が適用される
信号の増大でなく圧縮を表す。第1、第2及び第3の期
間は、勿論実際には、入力デジタル音声信号の包絡線が
到達した値で決められることになる。
【0015】本発明はまた、入力デジタル音声信号の包
絡線の大きさに応答し、入力デジタル音声信号に時間で
変わる利得を適用するデジタル音声処理装置であって、
適用される利得が、増大する包絡線の大きさに応答して
第1の変化率のみで変化し、また適用される利得が、現
在適用されている利得に対応する包絡線の大きさより小
さい包絡線の大きさに応答して、所定の初期変化率から
第2の最大変化率に向かって単調に変化する変化率で変
化する如き、デジタル音声処理装置をも提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施態様を説明する。ダイナミックス処理要素の具体例
(図1の要素50として用いるのに適する。)をこれよ
り説明する。これは、図3に模式的に示す圧縮応答を発
生する動作をする。上記要素の概略回路図を図4に示
す。図4の回路は、クロック信号をベースとして、例え
ば入力デジタル音声信号のサンプリング期間に1回の割
合で動作するものと考えられたい。
【0017】図4において、ダイナミックス処理要素
は、対数変換回路40から包絡線信号を受けると共に、
制御回路60からアタック、ホールド及びリリース制御
信号を受ける。これらの制御信号は、ユーザ操作制御器
(図示せず)に応答して発生してもよい。ダイナミック
ス処理要素は、図4の右上に示す出力利得制御信号を発
生する。
【0018】動作時、入力デジタル音声信号の包絡線
(ピーク検波回路30によって検波され、対数変換回路
40によってデシベル目盛りに変換される。)は、モニ
タされる。包絡線信号の大きさが増すと、利得制御信号
が変化して一層大きな圧縮度が加えられる。
【0019】現在の包絡線信号レベルが、最大検出回路
100により利得制御信号から「リリース」制御値を減
じたものの現在レベルと比較される。(実際には、リリ
ース制御値は負の量であるから、図4では、現在の利得
制御値に加算するように示してある。)これら2つの値
のうち大きい方が、最大検出回路100によって最小検
出回路110に送られる。リリース制御値は、実をいえ
ば、後述のとおり乗算回路130によって変形される。
【0020】即ち、包絡線が現に増大しつつあって更に
圧縮が必要な場合、包絡線信号は上記の量〔利得制御信
号−リリース制御信号〕より大きくなるので、その包絡
線信号が最大検出回路100によって送出される。そう
でない場合は、量〔利得制御信号−リリース制御信号〕
が最大検出回路から送出される。
【0021】最小検出回路110では、最大検出回路1
00からの値が〔アタック制御値+現在の利得制御値〕
の量と比較される。圧縮度が現に増している(アタック
段階時)場合、圧縮増加率(即ち、図4の回路のクロッ
ク周期毎の利得制御値のインクリメント)は、最小検出
回路110によってアタック制御値と等しくなるように
制限される。更に処理された後、最小検出回路110の
出力は、事実上次のクロック周期の利得制御値となる。
【0022】ゆえに、包絡線信号が再び低下すると、最
大検出回路によって送られる値は、〔利得制御信号−リ
リース制御信号〕の値となる。定義により、これは、量
〔利得制御値+アタック制御値〕より小さいので最小検
出回路110によって送出され、次のクロック周期の利
得制御値となる。こうして、リリース制御値は、リリー
ス段階で圧縮が減少する率(クロック周期毎に利得制御
値に適用される数字デクリメント)を定める。
【0023】該リリース制御値は、乗算回路130で変
形される。それの他の被乗数は、「ホールド・タイマ
ー」140の出力である。ホールド・タイマーは、利得
制御値の下降を最初に検出する比較回路150により、
0から1にカウントするようにトリガされる。カウンタ
0から1にカウントする速度は、「ホールド」制御値に
よって設定される。
【0024】よって、最大検出回路100に送られる量
〔利得制御値−リリース制御値〕の計算に実際に使用さ
れるリリース制御値は、0から制御回路によって定めら
れる値まで、ホールド・タイマーの動作期間にわたって
変化する。これは、圧縮度が減少する段階における利得
制御値の変化率が、はじめのゼロ変化率からリリース制
御値によって指定される率に変化することを意味する。
一旦ホールド・タイマーが1のカウントに達すると、比
較回路150によって再トリガされるまでその値に留ま
る。
【0025】その結果、図3に示す如く、ホールド・タ
イマーが、最大リリースレートに達するまでホールド・
タイマーの設定期間にわたってリリースレートを次第に
増加させることになる。これにより、低周波内容をもつ
音声信号に対する再生歪みを軽減できる極めて滑らかで
主観的に快い減衰特性が得られる。
【0026】こうして、本発明の実施態様により、連続
する第1、第2及び第3期間にわたり入力デジタル音声
信号に次のような時間で変わる利得を適用するデジタル
音声処理装置が提供された。即ち、その装置では、第1
の(アタック)期間中、適用される利得が第1のほぼ一
定な変化率で変化し、第3の(リリース)期間中、適用
される利得が第2のほぼ一定な変化率で変化し、第2の
(ホールド)期間中、適用される利得の変化率がほぼゼ
ロの変化率から第2のほぼ一定な変化率に向かって単調
に変化する。
【0027】図4に関する上述の記載から、第1、第2
及び第3の期間の長さ(時間的な)は、包絡線信号が到
達した最大レベルによって決まることが明らかであろ
う。また、包絡線信号が増加し、静止し、再び増加する
場合、第1期間の次に第2の期間が来て、更にまた第1
の期間が続くことになろう。しかし、第1、第2及び第
3の期間が続いて起こるのは、少なくとも包絡線信号が
ホールド・タイマーの動作期間より長い期間にわたって
減衰するときである。
【0028】本発明の実施態様は、入力デジタル音声信
号の包絡線の大きさに応答し、入力デジタル音声信号に
時間で変化する利得を適用するデジタル音声処理装置で
あって、適用される利得が増大する包絡線の大きさに応
答して第1の最大変化率のみで変化し、また適用される
利得が、現在適用されている利得に対応する包絡線の大
きさより小さい包絡線の大きさに応答して、所定の初期
変化率(例えば、ほぼゼロの変化率)から第2の最大変
化率に向かって単調に変化する変化率で変化する如き、
デジタル音声処理装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイナミックス・プロセッサの概略を示すブロ
ック図である。
【図2】図1のプロセッサの簡単な圧縮応答を示すグラ
フである。
【図3】本発明の実施態様による圧縮応答を示すグラフ
である。
【図4】図3の圧縮応答を発生するためのダイナミック
ス処理要素の略式回路図である。
【符号の説明】
50 ダイナミックス処理要素、60 制御回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続する第1、第2及び第3の期間にわ
    たって入力デジタル音声信号に時間で変わる利得を適用
    するデジタル音声処理装置であって、 上記第1の期間中、適用される利得が第1の最大変化率
    のみで変化し、 上記第3の期間中、適用される利得が第2の最大変化率
    のみで変化し、 上記第2の期間中、適用される利得の変化率が所定の初
    期変化率から第2の最大変化率に向かって単調に変化す
    る、上記デジタル音声処理装置。
  2. 【請求項2】 上記の所定初期変化率は、ほぼゼロの変
    化率である請求項1の装置。
  3. 【請求項3】 上記第2の期間中、上記適用される利得
    の変化率が上記所定の初期変化率から上記第2の最大変
    化率に向かってほぼ線形状に変化する請求項1又は2の
    装置。
  4. 【請求項4】 上記適用される利得が、上記第1及び第
    3の期間中、夫々反対の方向に変化する請求項1〜3の
    いずれか1項の装置。
  5. 【請求項5】 上記の装置は、 上記適用される利得が上記第1期間中減少し、 上記適用される利得が上記第3期間中増大する圧縮装置
    である請求項4の装置。
  6. 【請求項6】 入力デジタル音声信号の包絡線の大きさ
    に応答して、該入力デジタル音声信号に時間で変わる利
    得を適用するデジタル音声処理装置であって、 適用される利得が、増大する包絡線の大きさに応答し
    て、第1の最大変化率のみで変化し、 現在適用されている利得に対応する大きさより上記包絡
    線の大きさが小さい時、適用される利得が、所定の初期
    変化率から第2の最大変化率に向かって単調に変化する
    変化率で変化する、上記デジタル音声処理装置。
JP9025328A 1996-03-08 1997-02-07 デジタル音声処理装置 Pending JPH09258782A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9605004.2A GB9605004D0 (en) 1996-03-08 1996-03-08 Dynamics processor
GB9609783:7 1996-05-10
GB9609783A GB2310985B (en) 1996-03-08 1996-05-10 Digital audio processing
GB9605004:2 1996-05-10

Publications (1)

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ID=26308900

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