特許 6019969 音響処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6019969

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】音響処理装置

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/00 20060101AFI20161020BHJP

   G10K 15/12 20060101ALI20161020BHJP

   G10L 21/0232 20130101ALI20161020BHJP

   G10L 21/0264 20130101ALI20161020BHJP

   G10L 21/0316 20130101ALI20161020BHJP

   H04S 1/00 20060101ALI20161020BHJP

   G10H 1/00 20060101ALN20161020BHJP

【ＦＩ】

   G10K15/00 M

   G10K15/00 B

   G10L21/0232

   G10L21/0264 A

   G10L21/0316 100

   H04S1/00 D

   !G10H1/00 C

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-199269(P2012-199269)

(22)【出願日】2012年9月11日

(65)【公開番号】特開2013-130857(P2013-130857A)

(43)【公開日】2013年7月4日

【審査請求日】2015年7月21日

(31)【優先権主張番号】特願2011-255402(P2011-255402)

(32)【優先日】2011年11月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(72)【発明者】

【氏名】近藤 多伸

【審査官】 千本 潤介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１５７９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０６１３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９０９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７９０６５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０４６３８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５５−１５４４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−００９２２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｋ １５／００

Ｇ１０Ｋ １５／１２

Ｇ１０Ｌ ２１／０２３２

Ｇ１０Ｌ ２１／０２６４

Ｇ１０Ｌ ２１／０３１６

Ｈ０４Ｓ １／００

Ｇ１０Ｈ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音響信号の時間変化に追従する第１指標値と、前記第１指標値と比較して低い追従性で前記音響信号の時間変化に追従する第２指標値とを算定する指標値算定手段と、
前記音響信号の残響成分を調整するための調整値を前記第１指標値と前記第２指標値との相違に応じて算定する調整値算定手段と、
前記音響信号に前記調整値を作用させる残響調整手段と
を具備する音響処理装置。

【請求項2】

前記調整値算定手段は、
前記第２指標値に対する前記第１指標値の比を算定する比算定手段と、
前記比が所定値を上回る場合に当該所定値に設定され、前記比が所定値を下回る場合に前記比に設定される前記調整値を算定する閾値処理手段とを含む
請求項１の音響処理装置。

【請求項3】

前記調整値算定手段は、単位期間が後期残響区間に該当する場合の調整値による前記残響成分の抑圧効果が、当該単位期間が後期残響区間に該当しない場合の調整値による抑圧効果を上回るように、前記音響信号の単位期間毎に調整値を算定する
請求項１の音響処理装置。

【請求項4】

前記指標値算定手段は、
前記音響信号の信号強度の時系列を平滑化することで前記第１指標値を算定する第１平滑手段と、
前記第１平滑手段による平滑化の時定数を上回る時定数で前記音響信号の信号強度の時系列を平滑化することで前記第２指標値を算定する第２平滑手段とを含む
請求項１から請求項３の何れかの音響処理装置。

【請求項5】

前記指標値算定手段は、前記第２指標値の時間変化が前記第１指標値の時間変化を遅延させた関係となるように、前記音響信号の信号強度の時系列を平滑化した前記第１指標値および前記第２指標値を生成する
請求項１から請求項４の何れかの音響処理装置。

【請求項6】

前記音響信号は、第１信号と第２信号とで構成されるステレオ信号であり、
前記指標値算定手段は、
前記第１信号と前記第２信号との空間相互相関を順次に算定する相互相関算定手段と、
前記第１信号および前記第２信号の少なくとも一方の空間自己相関を順次に算定する自己相関算定手段と、
前記空間相互相関の時系列の平滑化で前記第１指標値を算定する第１平滑手段と、
前記空間自己相関の時系列の平滑化で前記第２指標値を算定する第２平滑手段とを含む
請求項１の音響処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響信号を処理する技術に関し、特に、音響信号に含まれる残響成分を抑圧または強調する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

音響信号に含まれる残響成分を抑圧する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、音響信号に含まれる残響成分を推定する予測フィルタ係数の確率モデルを利用することで残響成分の予測フィルタ係数を推定し、推定後の予測フィルタを利用して残響成分を抑圧する技術が開示されている。また、非特許文献１には、発音源から収音点までの伝達関数の逆フィルタを推定し、推定後の逆フィルタを音響信号に適用することで残響成分を抑圧する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２１２５９９号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】K. Furuya, et al."Robust speech dereverberation using multichannel blind deconvolution with spectral subtraction",IEEE Transantions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 15, no. 5, p.1579-1591, 2007

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の予測フィルタ係数や非特許文献１の逆フィルタの高精度な推定には膨大な演算が必要であるという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、簡便な処理で音響信号の残響成分を調整（抑圧または強調）することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以上の課題を解決するために、本発明の音響処理装置は、音響信号の時間変化に追従する第１指標値と、第１指標値と比較して低い追従性で音響信号の時間変化に追従する第２指標値とを算定する指標値算定手段と、音響信号の残響成分を調整するための調整値を第１指標値と第２指標値との相違に応じて算定する調整値算定手段と、音響信号に調整値を作用させる残響調整手段とを具備する。以上の構成では、音響信号の時間変化に追従する第１指標値と第２指標値との相違に応じて残響成分の調整値が算定されるから、特許文献１や非特許文献１の技術と比較して簡便な処理で音響信号の残響成分を調整できるという利点がある。

【0007】

具体的には、第１指標値が第２指標値を下回る場合（例えば区間ＳB）に、第１指標値が第２指標値を上回る場合（例えば区間ＳA）と比較して、残響調整手段による調整で音響信号が抑圧されるように、調整値算定手段が調整値を算定する構成によれば、音響信号の残響成分を抑圧することが可能である。例えば、調整値算定手段は、第２指標値に対する第１指標値の比を算定する比算定手段と、比が所定値（例えば所定値Ｇmax）を上回る場合に当該所定値に設定され、比が所定値を下回る場合に比に設定される調整値を算定する閾値処理手段とを含んで構成される。他方、第１指標値が第２指標値を上回る場合（例えば区間ＳA）に、第１指標値が第２指標値を下回る場合（例えば区間ＳB）と比較して、残響調整手段による調整で音響信号が抑圧されるように、調整値算定手段が調整値を算定する構成によれば、音響信号の残響成分を強調（抽出）することが可能である。

【0008】

本発明の好適な態様に係る音響処理装置は、音響信号を時間領域で分割帯域毎の帯域成分に分割する帯域分割手段と、音響信号のスペクトルを順次に算定する周波数分析手段と、調整値算定手段が算定した調整値から分割帯域毎の調整値を算定する調整処理手段とを具備し、指標値算定手段および調整値算定手段は、周波数分析手段が算定したスペクトルの周波数毎の強度の時系列を平滑化した第１指標値および第２指標値に応じた調整値を算定し、残響調整手段は、帯域分割手段による分割後の各分割帯域の帯域成分に当該分割帯域の調整値を作用させる。以上の態様によれば、残響成分の調整前後にわたる遅延を抑制できるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は例えば第６実施形態として後述される。

【0009】

本発明の第１態様において、指標値算定手段は、音響信号の信号強度の時系列を平滑化することで第１指標値を算定する第１平滑手段と、第１平滑手段による平滑化の時定数（例えば時定数τ1）を上回る時定数（例えば時定数τ2）で音響信号の信号強度の時系列を平滑化することで第２指標値を算定する第２平滑手段とを含む。以上の態様では、第１平滑手段による平滑化の時定数と第２平滑手段による平滑化の時定数とを相違させることで、第１指標値と第２指標値とを簡便に算定できるという利点がある。なお、音響信号の信号強度は、音響信号の振幅またはその冪乗（例えば振幅の２乗や４乗）を意味する。

【0010】

第１態様の具体例において、第１平滑手段は、音響信号のうち第１期間内の信号強度の移動平均（例えば単純移動平均や加重移動平均）を第１指標値として算定し、第２平滑手段は、音響信号のうち第１期間よりも長い第２期間内の信号強度の移動平均を第２指標値として算定する。また、第１平滑手段が、第１平滑化係数（例えば平滑化係数α1）を適用した信号強度の指数平均を第１指標値として算定し、第２平滑手段が、第１平滑化係数を下回る第２平滑化係数（例えば平滑化係数α2）を適用した信号強度の指数平均を第２指標値として算定する構成も好適である。なお、第１態様の具体例は例えば第１実施形態として後述される。

【0011】

本発明の第２態様において、指標値算定手段は、第２指標値の時間変化が第１指標値の時間変化を遅延させた関係となるように、音響信号の信号強度の時系列を平滑化した第１指標値および第２指標値を生成する。以上の態様では、第１指標値に対して第２指標値を遅延させる簡便な構成により第１指標値と第２指標値とを算定できるという利点がある。なお、第２態様の具体例は例えば第２実施形態として後述される。

【0012】

本発明の第３態様において、音響信号は、第１信号（例えば音響信号ｘL(t)）と第２信号（例えば音響信号ｘR(t)）とで構成されるステレオ信号であり、指標値算定手段は、第１信号と第２信号との空間相互相関を順次に算定する相互相関算定手段と、第１信号および第２信号の少なくとも一方の空間自己相関を順次に算定する自己相関算定手段と、空間相互相関の時系列の平滑化で第１指標値を算定する第１平滑手段と、空間自己相関の時系列の平滑化で第２指標値を算定する第２平滑手段とを含む。以上の態様では、第１信号と第２信号との空間相互相関の平滑化で第１指標値が算定され、第１信号および第２信号の少なくとも一方の空間自己相関の平滑化で第２指標値が算定されるから、例えば第１指標値と第２指標値とを共通の信号強度の平滑化で算定する構成と比較して残響成分を効果的に調整できるという利点がある。なお、第３態様の具体例は例えば第３実施形態として後述される。

【0013】

本発明の好適な態様において、指標値算定手段は、第１指標値と第２指標値とを周波数毎に算定し、調整値算定手段は、各周波数の第１指標値と第２指標値とに応じて周波数毎に調整値を算定し、残響調整手段は、音響信号の各周波数の成分に当該周波数の調整値を作用させる。以上の態様では、調整値が周波数毎（帯域毎）に算定されて音響信号の各周波数の成分に作用するから、音響信号の周波数毎に残響成分を個別に調整できるという利点がある。

【0014】

例えば、第１指標値および第２指標値を算定するための平滑化の時定数を指標値算定手段が周波数毎に個別に設定する構成が好適である。例えば、残響成分が低音域側で顕在化するという傾向を考慮すると、第１平滑手段と第２平滑手段とを具備する構成では、周波数が高いほど第１平滑手段による平滑化の時定数と第２平滑手段による平滑化の時定数とが近付くように、周波数毎に個別に時定数が設定される。以上の構成によれば、残響成分が顕在化する低域側では調整値が迅速に変化するから、残響成分を効果的に調整することが可能である。

【0015】

本発明の好適な態様において、指標値算定手段は、第１指標値および第２指標値を算定するための平滑化の時定数を経時的に変化させる。以上の態様によれば、残響成分の調整の度合を経時的に変化させることが可能である。例えば、第１指標値の算定用の時定数と第２指標値の算定用の時定数との相違が大きいほど調整値は迅速に変化するから、第１指標値の算定用の時定数を第２指標値の算定用の時定数に対して経時的に増加させる構成によれば、残響成分を迅速に調整することが可能である。

【0016】

本発明の好適な態様において、調整値算定手段は、音響信号の単位期間毎に調整値を算定し、残響調整手段は、音響信号の一の単位期間について算定された調整値を、一の単位期間よりも手前の単位期間の音響信号に作用させる。以上の態様では、一の単位期間の調整値が過去の音響信号に作用するから、調整値の変化が緩慢な場合でも残響成分を効果的に調整できるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は、例えば第５実施形態として後述される。

【0017】

本発明の好適な態様において、調整値算定手段は、単位期間が後期残響区間に該当する場合の調整値による残響成分の抑圧効果が、当該単位期間が後期残響区間に該当しない場合の調整値による抑圧効果を上回るように、音響信号の単位期間毎に調整値を算定する。以上の態様によれば、後期残響区間の音量の変動が抑制されるから、残響調整後の再生音の音質低下を抑制できるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は、例えば第７実施形態として後述される。各単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する方法は任意であるが、例えば、第１指標値が所定の閾値を上回るか否かに応じて各単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する方法や、第１指標値と第２指標値との間の追従性で音響信号の時間変化に追従する第３指標値に応じて各単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する方法が好適である。

【0018】

以上の各態様に係る音響処理装置は、音響信号の処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、音響信号の時間変化に追従する第１指標値と、第１指標値と比較して低い追従性で音響信号の時間変化に追従する第２指標値とを算定する指標値算定処理と、音響信号の残響成分を調整するための調整値を第１指標値と第２指標値との相違に応じて算定する調整値算定処理と、音響信号に調整値を作用させる残響調整処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによれば、本発明に係る音響処理装置と同様の作用および効果が実現される。なお、本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態に係る音響処理装置のブロック図である。

【図2】解析処理部のブロック図である。

【図3】第１指標値と第２指標値と調整値との関係の説明図である。

【図4】第２実施形態における解析処理部のブロック図である。

【図5】第２実施形態の第１指標値と第２指標値と調整値との関係の説明図である。

【図6】第２実施形態の変形例における指標値算定部のブロック図である。

【図7】第３実施形態に係る音響処理装置のブロック図である。

【図8】第３実施形態における解析処理部のブロック図である。

【図9】空間相互相関と空間自己相関との関係を示すグラフである。

【図10】第４実施形態に係る音響処理装置のブロック図である。

【図11】第５実施形態に係る音響処理装置のブロック図である。

【図12】第６実施形態に係る音響処理装置のブロック図である。

【図13】第６実施形態における解析処理部のブロック図である。

【図14】音響信号とスペクトルとの時間的な関係の説明図である。

【図15】第６実施形態における残響成分の抑圧効果の説明図である。

【図16】第７実施形態における調整値算定部の動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響処理装置１００のブロック図である。図１に示すように、音響処理装置１００には信号供給装置１２と放音装置１４とが接続される。信号供給装置１２は、音響信号ｘ(t)を音響処理装置１００に供給する。音響信号ｘ(t)は、発音源から収音点に対して直接的に到来する直接音に対し、音響空間内での反射後に収音点に到来する残響（初期反射音および後部残響音）を付加した音響の波形を示す時間領域の信号である（ｔ：時間）。例えば収録音や合成音等の既存の音響に対して事後的に残響効果を付与した音響の音響信号ｘ(t)や、残響効果がある音響空間（例えば音響ホール等）内で実際に収録された音響の音響信号ｘ(t)が好適に利用される。周囲の音響を収音して音響信号ｘ(t)を生成する収音機器や、可搬型または内蔵型の記録媒体から音響信号ｘ(t)を取得して音響処理装置１００に供給する再生装置や、通信網から音響信号ｘ(t)を受信して音響処理装置１００に供給する通信装置が信号供給装置１２として採用され得る。

【0021】

第１実施形態の音響処理装置１００は、音響信号ｘ(t)の残響成分（特に後部残響音）を抑圧した音響信号（直接音や初期反射音を強調した音響信号）ｙs(t)を生成する残響抑圧装置である。放音装置１４（例えばスピーカやヘッドホン）は、音響処理装置１００が生成した音響信号ｙs(t)に応じた音波を再生する。なお、音響信号ｙs(t)をデジタルからアナログに変換するＤ/Ａ変換器等の図示は便宜的に省略されている。

【0022】

図１に示すように、音響処理装置１００は、演算処理装置２２と記憶装置２４とを具備するコンピュータシステムで実現される。記憶装置２４は、演算処理装置２２が実行するプログラムＰGMや演算処理装置２２が使用する各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体などの公知の記録媒体や複数種の記録媒体の組合せが記憶装置２４として任意に採用され得る。音響信号ｘ(t)を記憶装置２４に記憶した構成（したがって信号供給装置１２は省略される）も好適である。

【0023】

演算処理装置２２は、記憶装置２４に格納されたプログラムＰGMを実行することで、音響信号ｘ(t)から音響信号ｙs(t)を生成するための複数の機能（周波数分析部３２，解析処理部３４，残響調整部３６，波形合成部３８）を実現する。なお、演算処理装置２２の各機能を複数の集積回路に分散した構成や、専用の電子回路（DSP）が各機能を実現する構成も採用され得る。

【0024】

周波数分析部３２は、音響信号ｘ(t)のスペクトル（複素スペクトル）Ｘ(k,m)を時間軸上の単位期間（フレーム）毎に順次に生成する。記号ｋは、周波数軸上の任意の１個の周波数（帯域）を指定する変数であり、記号ｍは、時間軸上の任意の１個の単位期間（時間軸上の特定の時点）を指定する変数である。スペクトルＸ(k,m)の生成には、短時間フーリエ変換等の公知の周波数分析が任意に採用され得る。なお、通過帯域が相違する複数の帯域通過フィルタで構成されるフィルタバンクも周波数分析部３２として採用され得る。

【0025】

解析処理部３４は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に応じた調整値Ｇs(k,m)を各単位期間にて周波数毎に算定する。第１実施形態の調整値Ｇs(k,m)は、音響信号ｘ(t)の残響成分（特に後部残響音）を抑圧するための変数である。概略的には、第ｍ番目の単位期間の音響信号ｘ(t)のうち第ｋ番目の周波数の成分において残響成分（後部残響音）が優勢であるほど調整値Ｇs(k,m)は小さい数値に設定されるという傾向がある。

【0026】

残響調整部３６は、解析処理部３４が算定する調整値Ｇs(k,m)を音響信号ｘ(t)に作用させる。残響調整部３６による調整は、各周波数について単位期間毎に順次に実行される。具体的には、残響調整部３６は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対し、当該スペクトルＸ(k,m)と共通の単位期間および周波数について算定された調整値Ｇs(k,m)を乗算することで、音響信号ｙs(t)のスペクトルＹs(k,m)を算定する（Ｙs(k,m)＝Ｇs(k,m)Ｘ(k,m)）。すなわち、調整値Ｇs(k,m)は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対するゲインに相当する。

【0027】

波形合成部３８は、残響調整部３６が単位期間毎に生成するスペクトルＹs(k,m)から時間領域の音響信号ｙs(t)を生成する。すなわち、波形合成部３８は、各単位期間のスペクトルＹs(k,m)を短時間逆フーリエ変換で時間領域の信号に変換するとともに相前後する単位期間について相互に連結することで音響信号ｙs(t)を生成する。波形合成部３８が生成した音響信号ｙs(t)が放音装置１４に供給されて音波として再生される。

【0028】

図２は、第１実施形態の解析処理部３４のブロック図である。図２に示すように、第１実施形態の解析処理部３４は、指標値算定部４２Aと調整値算定部４４とを具備する。指標値算定部４２Aは、音響信号ｘ(t)に応じた第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を順次に算定する。具体的には、指標値算定部４２Aは、第１平滑部５１と第２平滑部５２とを含んで構成される。第１平滑部５１は、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各周波数の第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。同様に、第２平滑部５２は、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各周波数の第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。

【0029】

第１指標値Ｑ1(k,m)は、以下の数式(1A)で定義されるように、相前後するＮ1個（Ｎ1は１以上の自然数）の単位期間で構成される第１期間内におけるパワー|Ｘ(k,m)|²の移動平均（単純移動平均）である。第１期間は、例えば第ｍ番目の単位期間を最後尾とするＮ1個の単位期間の集合である。他方、第２指標値Ｑ2(k,m)は、以下の数式(1B)で定義されるように、相前後するＮ2個（Ｎ2は２以上の自然数）の単位期間で構成される第２期間内におけるパワー|Ｘ(k,m)|²の移動平均である。第２期間は、例えば第ｍ番目の単位期間を最後尾とするＮ2個の単位期間の集合である。以上の説明から理解されるように、第１平滑部５１および第２平滑部５２はＦＩＲ（finite impulse response）型のローパスフィルタに相当する。なお、個数Ｎ1を１に設定した構成（すなわち、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²自体を第１指標値Ｑ1(k,m)として利用する構成）も採用され得る。

【数1】

【0030】

第２指標値Ｑ2(k,m)の算定に加味される単位期間の個数Ｎ2は、第１指標値Ｑ1(k,m)の算定に加味される単位期間の個数Ｎ1を上回る（Ｎ2＞Ｎ1）。すなわち、第２期間は第１期間よりも長い。例えば、第１期間は１００ミリ秒から３００ミリ秒程度の時間に設定され、第２期間は３００ミリ秒から６００ミリ秒程度の時間に設定される。したがって、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回る（τ2＞τ1）。第１平滑部５１および第２平滑部５２をローパスフィルタで実現する場合を想定すると、第２平滑部５２の遮断周波数が第１平滑部５１の遮断周波数を下回ると換言することも可能である。

【0031】

図３の部分(B)は、音響信号ｘ(t)の任意の周波数について算定される第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化のグラフである。図３の部分(A)のようにパワー|Ｘ(k,m)|²（パワー密度）が指数減衰する室内インパルス応答（RIR）を音響信号ｘ(t)として音響処理装置１００に供給した場合の第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)が図３の部分(B)には図示されている。

【0032】

図３の部分(B)から理解されるように、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)は、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従して経時的に変化する。ただし、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回るから、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性（変化率）で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時間変化に追従する。具体的には、図３の部分(B)に示すように、室内インパルス応答の開始の時点ｔ0の直後の区間では、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る変化率で増加する。そして、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)は、時間軸上の相異なる時点でピークに到達し、第１指標値Ｑ1(k,m)は第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る変化率で減少する。

【0033】

以上のように第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とは相異なる変化率で変化するから、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との大小は時間軸上の特定の時点ｔxで反転する。すなわち、時点ｔ0から時点ｔxまでの区間ＳAでは第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回り、時点ｔx以降の区間ＳBでは第２指標値Ｑ2(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る。区間ＳAは、室内インパルス応答の直接音および初期反射音が存在する区間に相当し、区間ＳBは、室内インパルス応答の後部残響音が存在する区間に相当する。

【0034】

図２の調整値算定部４４は、指標値算定部４２Aが算定した第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とに応じた調整値Ｇs(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。第１実施形態の調整値算定部４４は、比算定部６２と閾値処理部６４とを含んで構成される。

【0035】

比算定部６２は、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との比Ｒ(k,m)を算定する。具体的には、比算定部６２は、以下の数式(2)で表現される通り、第２指標値Ｑ2(k,m)に対する第１指標値Ｑ1(k,m)の比Ｒ(k,m)を単位期間毎に算定する。

【数2】

【0036】

図２の閾値処理部６４は、比算定部６２が算定した比Ｒ(k,m)と所定値Ｇmaxおよび所定値Ｇminとを比較した結果に応じた調整値Ｇs(k,m)を単位期間毎に算定する。所定値Ｇmaxおよび所定値Ｇminは、例えば利用者からの指示に応じて事前に設定されて比Ｒ(k,m)と比較される閾値である。第１実施形態では、所定値Ｇmaxを１に設定した場合を例示する。所定値Ｇminは、所定値Ｇmaxを下回る数値（０以上かつ１未満の範囲内の数値）に設定される。

【0037】

具体的には、閾値処理部６４は、以下の数式(3)の演算を実行する。第１に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇmax（Ｇmax＝１）を上回る場合（Ｒ(k,m)≧Ｇmax）、閾値処理部６４は、所定値Ｇmaxを調整値Ｇs(k,m)として設定する。第２に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇminを下回る場合（Ｒ(k,m)≦Ｇmin）、閾値処理部６４は、所定値Ｇminを調整値Ｇs(k,m)として設定する。第３に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇmaxと所定値Ｇminとの間の数値である場合（Ｇmin＜Ｒ(k,m)＜Ｇmax）、閾値処理部６４は、比Ｒ(k,m)を調整値Ｇs(k,m)として設定する。

【数3】

【0038】

第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)が図３の部分(B)のように変化する場合の調整値Ｇs(k,m)の変化が図３の部分(C)に図示されている。図３の部分(C)から理解されるように、概略的には、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）の調整値Ｇs(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）の調整値Ｇs(k,m)よりも大きい数値となる。具体的には、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る区間ＳA内では比Ｒが所定値Ｇmax（Ｇmax＝１）を上回るから、調整値Ｇs(k,m)は所定値Ｇmaxに維持される。また、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る区間ＳBのうち比Ｒが所定値Ｇminを上回る区間ＳB1では、調整値Ｇs(k,m)は比Ｒ(k,m)に設定されて経時的に減少する。そして、区間ＳBのうち比Ｒが所定値Ｇminを下回る区間ＳB2では、調整値Ｇs(k,m)は所定値Ｇminに維持される。

【0039】

すなわち、第１実施形態の調整値Ｇs(k,m)は、直接音および初期反射音が存在する区間ＳAでは所定値（最大値）Ｇmaxに設定され、後部残響音が存在する区間ＳBでは所定値（最小値）Ｇminまで経時的に減少する。したがって、残響調整部３６が音響信号ｘ(t)に調整値Ｇs(k,m)を作用させることで、音響信号ｘ(t)の残響成分を抑圧（直接音や初期反射音を強調）した音響信号ｙs(t)が生成される。

【0040】

以上に説明した第１実施形態では、音響信号ｘ(t)の時間変化に追従する第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の比Ｒ(k,m)に応じて調整値Ｇs(k,m)が算定されるから、残響成分の予測フィルタ係数を推定する特許文献１の技術や伝達関数を推定して逆フィルタを生成する非特許文献１の技術と比較して簡便な処理で音響信号ｘ(t)の残響成分を抑圧できるという利点がある。なお、残響成分は音響信号ｘ(t)の音源分離や特徴抽出（例えばピッチ検出）の精度を低下させる原因となり得る。第１実施形態による残響成分の抑圧後の音響信号ｙs(t)を対象として音源分離や特徴抽出を実行すれば、高精度の音源分離や特徴抽出を実現できるという利点がある。また、ハウリングは音響的には残響成分と同視され得るから、第１実施形態による残響成分の抑圧でハウリングの経時的な増大を抑制することも可能である

【0041】

ところで、残響抑圧（reverberation suppression）と対比され得る技術として、電話等の音声通信で問題となる音響エコーを取除くエコー除去（acoustic echo cancellation）やエコー抑圧（acoustic echo suppression）が従来から提案されているが、実際にはエコー除去/抑圧と残響抑圧とは根本的に相違する。例えば、エコー除去では、収音環境での音響特性（室内インパルス応答）を例えば適応アルゴリズムで推定し、推定結果に応じたフィルタを送話側の音響信号に適用して収音後の音響信号から減ずることで音響エコーが除去される。そして、エコー抑圧では、前処理として実行された前述のエコー除去では除去し切れなかった音響エコーがスペクトル減算等の手法で抑圧される。他方、第１実施形態の残響抑圧では、収音環境の音響特性を推定することなく残響成分が抑圧される。また、エコー除去/抑圧では、音響空間内での反射後に収音点に到達する反射音の遅延に起因した音響エコーに加えて、発音源から収音点に直接的に到達する音響の遅延に起因した音響エコーも処理対象となる。すなわち、発音源から収音点に到達する全部の音響を対象としてエコー除去/抑圧は実行される。他方、残響抑圧の対象は、音響空間内での反射後に収音点に到達する音響（特に後部残響音）であり、発音源から収音点に直接的に到来する直接音は処理対象に該当しない。以上のように第１実施形態の残響抑圧は公知のエコー除去/抑圧とは根本的に相違する。

【0042】

＜第１実施形態の変形例＞
（１）以上の説明では、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の単純移動平均を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定したが、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の算定方法は以上の例示に限定されない。例えば、以下の数式(4A)および数式(4B)で表現されるように、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の指数平均（指数移動平均）を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定することも可能である。

【数4】

【0043】

すなわち、第１平滑部５１および第２平滑部５２は、ＩＩＲ（infinite impulse response）型のローパスフィルタに相当する。数式(4A)の記号α1および数式(4B)の記号α2は平滑化係数（忘却係数）である。具体的には、平滑化係数α1は、過去の第１指標値Ｑ1(k,m-1)に対する現在のパワー|Ｘ(k,m)|²の重みを意味し、平滑化係数α2は、過去の第２指標値Ｑ2(k,m-1)に対する現在のパワー|Ｘ(k,m)|²の重みを意味する。平滑化係数α2は、平滑化係数α1を下回る数値に設定される（α2＜α1）。したがって、第１実施形態と同様に、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回る（τ2＞τ1）。すなわち、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。なお、平滑化係数α1を１に設定した構成（すなわち、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²自体を第１指標値Ｑ1(k,m)として利用する構成）も採用され得る。

【0044】

（２）以下の数式(5A)および数式(5B)で表現されるように、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の加重移動平均を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定することも可能である。数式(5A)の記号ｗ1(i)および数式(5B)の記号ｗ2(i)は、第ｍ番目の単位期間からみて前方の第ｉ番目に位置する単位期間に対する加重値を意味する。第２期間が第１期間よりも長いという条件（Ｎ2＞Ｎ1）は前掲の例示と同様である。

【数5】

【0045】

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、第１実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0046】

図４は、第２実施形態における解析処理部３４のブロック図である。第２実施形態の解析処理部３４は、第１実施形態の解析処理部３４の指標値算定部４２Aを指標値算定部４２Bに置換した構成である。指標値算定部４２Bは、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する要素であり、第１平滑部５１と第２平滑部５２と遅延部５４とを含んで構成される。なお、調整値算定部４４の構成および動作は第１実施形態と同様である。

【0047】

第１平滑部５１は、第１実施形態と同様に、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。遅延部５４は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)を単位期間のｄ個分（ｄは自然数）に相当する時間だけ遅延させる記憶回路である。第２平滑部５２は、遅延部５４による遅延後のスペクトルＸ(k,m)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。ただし、第２実施形態では、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と同等である（τ2＝τ1）。したがって、第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化は、第１指標値Ｑ1(k,m)の時間変化を単位期間のｄ個分だけ遅延させた関係にある（Ｑ2(k,m)＝Ｑ1(k,m-d)）。

【0048】

図５の部分(B)は、図３の部分(A)と同様の室内インパルス応答（図５の部分(A)）を音響信号ｘ(t)として第２実施形態の音響処理装置１００に供給した場合の第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化のグラフである。

【0049】

図５の部分(B)から理解されるように、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とで時間変化の態様（波形）は共通するが、第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化は第１指標値Ｑ1(k,m)の時間変化に対して単位期間のｄ個分だけ遅延する。すなわち、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。したがって、第１実施形態と同様に、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との大小は時間軸上の特定の時点ｔxで反転する。すなわち、時点ｔxまでの区間ＳAでは第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回り、時点ｔx以降の区間ＳBでは第２指標値Ｑ2(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る。

【0050】

比算定部６２による比Ｒ(k,m)の算定（数式(2)）や閾値処理部６４による調整値Ｇs(k,m)の算定（数式(3)）は第１実施形態と同様である。したがって、図５の部分(C)に示すように、調整値Ｇs(k,m)は、直接音および初期反射音が存在する区間ＳAにて所定値Ｇmaxに設定され、後部残響音が存在する区間ＳBでは所定値Ｇminまで経時的に減少する。以上に説明した調整値Ｇs(k,m)を残響調整部３６が音響信号ｘ(t)に作用させることで、残響成分を抑圧した音響信号ｙs(t)が生成される。

【0051】

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、図５の部分(C)と図３の部分(C)との対比で理解される通り、第２実施形態の調整値Ｇs(k,m)は、第１実施形態の調整値Ｇs(k,m)と比較して区間ＳB（ＳB1）内で急峻に減少する。したがって、第２実施形態によれば、残響成分の抑圧効果を第１実施形態と比較して強化することが可能である。他方、第１実施形態では、図４の遅延部５４が不要であるから、音響処理装置１００の構成が簡素化されるという利点がある。

【0052】

＜第２実施形態の変形例＞
（１）第２実施形態では、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)を遅延部５４が遅延させたが、第２平滑部５２の後段に遅延部５４を配置し、第２平滑部５２が算定した第２指標値Ｑ2(k,m)を遅延部５４が遅延させる構成も採用され得る。

【0053】

（２）図６に示すように、図４の第２平滑部５２を省略することも可能である。図６の指標値算定部４２Bは第１平滑部５１と遅延部５４とで構成される。遅延部５４は、第１平滑部５１が算定した第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間のｄ個分だけ遅延させることで第２指標値Ｑ2(k,m)（Ｑ2(k,m)＝Ｑ1(k,m-d)）を算定する。

【0054】

（３）第１平滑部５１や第２平滑部５２による演算の内容は適宜に変更される。例えば、数式(4A)および数式(4B)の指数平均や数式(5A)および数式(5B)の加重移動平均の演算で第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を算定することも可能である。

【0055】

（４）第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2とを相違させることも可能である。例えば、第１実施形態と同様に、時定数τ2が時定数τ1を上回る構成によれば、時定数τ1と時定数τ2とが相等しい場合と比較して、遅延部５４による遅延時間が短縮されるという利点がある。

【0056】

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態における音響処理装置１００のブロック図である。図７に示すように、第３実施形態の音響信号ｘ(t)は、左チャネルの音響信号ｘL(t)と右チャネルの音響信号ｘR(t)とで構成されるステレオ信号である。音響処理装置１００は、音響信号ｘL(t)の残響成分を抑圧した左チャネルの音響信号ｙsL(t)と、音響信号ｘR(t)の残響成分を抑圧した右チャネルの音響信号ｙsR(t)とを生成する。

【0057】

図７の周波数分析部３２は、音響信号ｘL(t)のスペクトルＸL(k,m)と音響信号ｘR(t)のスペクトルＸR(k,m)とを単位期間毎に生成する。解析処理部３４は、スペクトルＸL(k,m)およびスペクトルＸR(k,m)に応じた調整値Ｇs(k,m)を単位期間毎に算定する。残響調整部３６は、音響信号ｘL(t)および音響信号ｘR(t)の各々に調整値Ｇs(k,m)を作用させる。具体的には、残響調整部３６は、音響信号ｘL(t)のスペクトルＸL(k,m)に調整値Ｇs(k,m)を乗算することで音響信号ｙsL(t)のスペクトルＹsL(k,m)を算定し（ＹsL(k,m)＝Ｇs(k,m)ＸL(k,m)）、音響信号ｘR(t)のスペクトルＸR(k,m)に調整値Ｇs(k,m)を乗算することで音響信号ｙsR(t)のスペクトルＹsR(k,m)を算定する（ＹsR(k,m)＝Ｇs(k,m)ＸR(k,m)）。波形合成部３８は、各単位期間のスペクトルＹsL(k,m)から音響信号ｙsL(t)を生成するとともに、各単位期間のスペクトルＹsR(k,m)から音響信号ｙsR(t)を生成する。

【0058】

図８は、第３実施形態における解析処理部３４のブロック図である。第３実施形態の解析処理部３４は、第１実施形態の解析処理部３４の指標値算定部４２Aを指標値算定部４２Cに置換した構成である。調整値算定部４４の構成および動作は第１実施形態と同様である。

【0059】

図８に示すように、第３実施形態の指標値算定部４２Cは、相互相関算定部５６と自己相関算定部５７と第１平滑部５１と第２平滑部５２とを含んで構成される。相互相関算定部５６は、音響信号ｘL(t)のスペクトルＸL(k,m)と音響信号ｘR(t)のスペクトルＸR(k,m)との間（左右チャネル間）の空間相互相関Ｃc(k,m)を各周波数について単位期間毎に算定する。他方、自己相関算定部５７は、音響信号ｘL(t)のスペクトルＸL(k,m)および音響信号ｘR(t)のスペクトルＸR(k,m)の各々の空間自己相関の加算値Ｃa(k,m)を算定する。具体的には、空間相互相関Ｃc(k,m)は以下の数式(6A)で表現され、空間自己相関（チャネル間の和）Ｃa(k,m)は以下の数式(6B)で表現される。数式(6A)の記号＊は複素共役を意味する。数式(6B)から理解されるように、空間自己相関Ｃa(k,m)は、左右チャネルのパワー（|ＸL(k,m)|²，|ＸR(k,m)|²）の総和とも換言される。

【数6】

【0060】

図８の第１平滑部５１は、相互相関算定部５６が算定した空間相互相関Ｃc(k,m）の時系列を平滑化することで各周波数の第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。同様に、第２平滑部５２は、自己相関算定部５７が算定した空間自己相関Ｃa(k,m)の時系列を平滑化することで各周波数の第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。第１実施形態と同様に、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回る（τ2＞τ1）。調整値算定部４４は、第１実施形態と同様の構成および動作で、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とに応じた調整値Ｇs(k,m)を算定する。

【0061】

図９は、室内インパルス応答を音響信号ｘ(t)（ｘL(t)，ｘR(t)）として供給した場合の空間相互相関Ｃc(k,m)および空間自己相関Ｃa(k,m)の時間変化の模式図である。直接音や初期反射音は収音点に対する明確な方向性をもって到来するが、多様な方向から収音点に到来する後部残響音では方向性が曖昧となる。したがって、左チャネルの音響信号ｘL(t)と右チャネルの音響信号ｘR(t)との相関（空間相関）は、以上に説明した方向性の低下に起因して残響成分の後部ほど低下するという傾向がある。すなわち、空間相互相関Ｃc(k,m)は、音響信号ｘ(t)のパワーの減衰と方向性の低下との双方に起因して経時的に低下する。他方、空間自己相関Ｃa(k,m)の経時的な低下は、音響信号ｘ(t)のパワーの減衰のみに起因する。図９からも把握される通り、以上の相違に起因して、空間相互相関Ｃc(k,m)は、空間自己相関Ｃa(k,m)と比較して急峻に低下する。

【0062】

したがって、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)が共通のパワー|Ｘ(k,m)|²の平滑化で算定される第１実施形態と比較すると、第３実施形態では、後部残響音の区間ＳB内で第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)に対して急峻に低下する。すなわち、第１実施形態では時定数τ1と時定数τ2とが共通する場合には第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とは同様に変化するが、第３実施形態では、時定数τ1と時定数τ2とが共通する場合でも、第１指標値Ｑ1(k,m)は第２指標値Ｑ2(k,m)と比較して急峻に変化する。以上の説明から理解されるように、第３実施形態によれば、第１実施形態と比較して調整値Ｇs(k,m)が区間ＳB（ＳB1）内で急峻に減少する。したがって、残響成分の抑圧効果が第１実施形態と比較して強化されるという利点がある。

【0063】

なお、以上の説明では、音響信号ｘL(t)および音響信号ｘR(t)の各々の空間自己相関（パワー）の総和を空間自己相関Ｃa(k,m)としたが、音響信号ｘL(t)および音響信号ｘR(t)の一方の空間自己相関を自己相関算定部５７が空間自己相関Ｃa(k,m)として算定することも可能である。すなわち、自己相関算定部５７は、音響信号ｘL(t)および音響信号ｘR(t)の少なくとも一方の空間自己相関Ｃa(k,m)を算定する要素として包括される。

【0064】

＜第４実施形態＞
図１０は、第４実施形態の音響処理装置１００のブロック図である。図１０に示すように、第４実施形態の音響処理装置１００は、音響信号ｘ(t)の残響成分を抑制（suppress）した音響信号ｙs(t)と、音響信号ｘ(t)の残響成分を強調（enhance）した音響信号ｙe(t)とを生成する。

【0065】

第４実施形態の解析処理部３４（調整値算定部４４）は、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とに応じた調整値Ｇs(k,m)および調整値Ｇe(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。残響抑圧用の調整値Ｇs(k,m)の算定方法は第１実施形態と同様である。調整値Ｇe(k,m)は、音響信号ｘ(t)の残響成分を強調（抽出）するための変数である。

【0066】

概略的には、第ｍ番目の単位期間の音響信号ｘ(t)のうち第ｋ番目の周波数の成分において残響成分（後部残響音）が優勢であるほど調整値Ｇe(k,m)が大きい数値となるように、調整値算定部４４は調整値Ｇe(k,m)を算定する。具体的には、調整値算定部４４（閾値処理部６４）は、数式(3)で算定された残響抑圧用の調整値Ｇs(k,m)を所定値（以下の例示では１）から減算することで残響強調用の調整値Ｇe(k,m)を算定する（Ｇe(k,m)＝１−Ｇs(k,m)）。したがって、調整値Ｇe(k,m)は、直接音および初期反射音が存在する区間ＳAではゼロに維持され、後部残響音が存在する区間ＳBでは所定値（１−Ｇmin）まで経時的に増加する。すなわち、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）の調整値Ｇe(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）の調整値Ｇe(k,m)よりも小さい数値となる。なお、指標値算定部４２Aの構成および動作は第１実施形態と同様である。

【0067】

残響調整部３６は、調整値Ｇs(k,m)および調整値Ｇe(k,m)の各々を音響信号ｘ(t)（スペクトルＸ(k,m)）に作用させる。具体的には、残響調整部３６は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に調整値Ｇs(k,m)を乗算することで第１実施形態と同様にスペクトルＹs(k,m)を算定するとともに、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に調整値Ｇe(k,m)を乗算することでスペクトルＹe(k,m)を算定する（Ｙe(k,m)＝Ｇe(k,m)Ｘ(k,m)）。波形合成部３８は、スペクトルＹs(k,m)から音響信号ｙs(t)を生成するとともにスペクトルＹe(k,m)から音響信号ｙe(t)を生成する。調整値Ｇe(k,m)は直接音および初期反射音が存在する区間ＳAで後部残響音の区間ＳBと比較して小さい数値（ゼロ）に設定されるから、音響信号ｘ(t)の残響成分を強調（直接音や初期反射音を抑圧）した音響信号ｙe(t)が生成される。すなわち、音響信号ｘ(t)が、残響成分を抑圧した音響信号ｙs(t)と残響成分を強調した音響信号ｙe(t)とに分離される。音響信号ｙs(t)および音響信号ｙe(t)は、例えば利用者からの指示に応じて選択的に放音装置１４に供給される。

【0068】

第４実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第４実施形態では、音響信号ｘ(t)の時間変化に追従する第１指標値Ｑ1(t)および第２指標値Ｑ2(k,m)に応じて残響強調用の調整値Ｇe(k,m)が生成される。したがって、残響成分の推定等の煩雑な処理を必要とせずに音響信号ｘ(t)の残響成分を簡便な処理で強調（抽出）できるという利点がある。

【0069】

なお、以上の説明では音響信号ｙs(t)および音響信号ｙe(t)を選択的に再生したが、音響信号ｙs(t)および音響信号ｙe(t)の使用方法は以上の例示に限定されない。例えば、受聴者の周囲に複数のスピーカを配置したサラウンドシステムでは、左チャネルの音響信号ｘL(t)および右チャネルの音響信号ｘR(t)の各々について音響信号ｙs(t)と音響信号ｙe(t)とが生成される。左チャネルの音響信号ｙs(t)は左スピーカで再生され、左チャネルの音響信号ｙe(t)は左後方スピーカで再生される。同様に、右チャネルの音響信号ｙs(t)は右スピーカで再生され、右チャネルの音響信号ｙe(t)は右後方スピーカで再生される。以上の構成によれば、臨場感に富んだ音場を形成可能な４チャネルのサラウンド信号を左右２チャネルの音響信号ｘ(t)（ｘL(t)，ｘR(t)）から生成できるという利点がある。また、音響信号ｙs(t)と音響信号ｙe(t)とに対して別個の音響効果を付与したうえで混合すれば、多様な音響効果を実現することが可能である。

【0070】

以上の説明では音響信号ｙs(t)および音響信号ｙe(t)の双方を生成する構成を例示したが、残響成分を強調した音響信号ｙe(t)のみを生成することも可能である。すなわち、解析処理部３４は、残響成分の強調用の調整値Ｇe(k,m)を単位期間毎に算定し、残響調整部３６は、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に調整値Ｇe(k,m)を作用させることで、残響成分を強調した音響信号ｙe(t)のスペクトルＹe(k,m)を生成する。また、調整値Ｇe(k,m)を算定して音響信号ｘ(t)に作用させる第４実施形態の構成は、第２実施形態や第３実施形態にも同様に適用され得る。

【0071】

＜第５実施形態＞
図１１は、第５実施形態における音響処理装置１００のブロック図である。第５実施形態の音響処理装置１００は、第１実施形態の音響処理装置１００に遅延部３５を追加した構成である。遅延部３５は、周波数分析部３２が生成したスペクトルＸ(k,m)を単位期間のδ個分に相当する時間だけ遅延させる記憶回路である。なお、解析処理部３４の構成は、第１実施形態と同様である。

【0072】

第ｍ番目の単位期間の調整値Ｇs(k,m)が解析処理部３４から残響調整部３６に指示される時点では、その単位期間に対してδ個だけ手前（第(ｍ−δ)番目）の単位期間のスペクトルＸ(k,m-δ)が遅延部３５から残響調整部３６に指示される。残響調整部３６は、調整値Ｇs(k,m)を音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m-δ)に乗算することでスペクトルＹs(k,m-δ)を生成する。第５実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、音響信号ｘ(t)を遅延させる第５実施形態の構成は、第２実施形態から第４実施形態にも同様に適用され得る。

【0073】

ところで、第１平滑部５１の時定数τ1や第２平滑部５２の時定数τ2が長い場合には、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の変動が緩慢となるから、調整値Ｇs(k,m)の時間変化が音響信号ｘ(t)に対して遅れる可能性がある。したがって、各単位期間の調整値Ｇs(k,m)をその単位期間の音響信号ｘ(t)（スペクトルＸ(k,m)）に作用させる構成では、残響成分を充分に調整（抑圧，強調）できない可能性がある。第５実施形態では、各単位期間の調整値Ｇs(k,m)が過去の単位期間の音響信号ｘ(t)（スペクトルＸ(k,m-δ）)に作用するから、時定数τ1や時定数τ2が長い場合でも、残響成分を充分に調整できるという利点がある。なお、第４実施形態における音響信号ｙe(t)の生成にも同様の構成を採用することが可能である。

【0074】

＜第６実施形態＞
図１２は、第６実施形態における音響処理装置１００のブロック図である。第６実施形態の音響処理装置１００は、第１実施形態と同様の各要素（周波数分析部３２，解析処理部３４A，残響調整部３６，波形合成部３８）に帯域分割部７２を追加した構成である。帯域分割部７２は、信号供給装置１２から供給される音響信号ｘ(t)を、相異なる周波数帯域（以下「分割帯域」という）に対応するＢ個の帯域成分Ｚ1(t)〜ＺB(t)に時間領域で分割する。第ｂ番目（ｂ＝１〜Ｂ）の帯域成分Ｚb(t)は、周波数軸上に画定されたＢ個の分割帯域のうち第ｂ番目の分割帯域内の時間領域の音響成分である。具体的には、通過帯域が相違するＢ個の帯域通過フィルタ（例えばＦＩＲ型またはＩＩＲ型のフィルタ）で構成されるフィルタバンクが帯域分割部７２として好適に利用される。各分割帯域は、調整値Ｇs(k,m)が算定される複数の周波数（ビン）を包含する。例えば、各分割帯域の帯域幅は数百Ｈｚ程度に設定される。なお、分割帯域の個数が過度に少ないと残響成分の抑圧効果が低下し、分割帯域の個数が過度に多いと演算量が増大する。例えば音響信号ｘ(t)のサンプリング周波数が４４.１ｋＨｚである場合、分割帯域の総数は数十個程度に好適に設定される。周波数軸上で隣合う各分割帯域は部分的に相互に重複し得る。また、帯域幅を分割帯域毎に相違させることも可能である。

【0075】

図１２の周波数分析部３２は、第１実施形態と同様に、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)を単位期間毎に順次に生成する。なお、１個の単位期間の時間長は数十ミリ秒程度が好適である。解析処理部３４Aは、周波数分析部３２が生成した各スペクトルＸ(k,m)に応じた調整値Ｇs(b,m)（Ｇs(1,m)〜Ｇs(B,m)）を各分割帯域について単位期間毎に順次に生成する。

【0076】

図１３に例示される通り、第６実施形態の解析処理部３４Aは、第１実施形態で例示した解析処理部３４の各要素（指標値算定部４２A，調整値算定部４４）に調整処理部４６を追加した構成である。指標値算定部４２Aおよび調整値算定部４４は、第１実施形態と同様に、周波数分析部３２が生成した各スペクトルＸ(k,m)に対応する第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)に応じた各周波数の調整値Ｇs(k,m)を単位期間毎に順次に生成する。具体的には、指標値算定部４２Aは、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)の各周波数のパワー|Ｘ(k,m)|²を相異なる時定数にて平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を算定し、調整値算定部４４は、指標値算定部４２Aが算定した第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とに応じた調整値Ｇs(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。

【0077】

図１３の調整処理部４６は、調整値算定部４４が周波数毎に算定する調整値Ｇs(k,m)から分割帯域毎の調整値Ｇs(b,m)を生成する。具体的には、第ｂ番目の分割帯域内の複数の周波数の各々に対応する調整値Ｇs(k,m)の代表値（典型的には平均値）が調整値Ｇs(b,m)として算定される。なお、第ｂ番目の分割帯域内の各周波数の調整値Ｇs(k,m)の加重和を調整値Ｇs(b,m)として算定することも可能である。例えば、第ｂ番目の分割帯域内の１個の周波数での振幅|Ｘ(k,m)|と分割帯域内の各周波数での振幅|Ｘ(k,m)|の合計値Σ|Ｘ(k,m)|との相対比（|Ｘ(k,m)|／Σ|Ｘ(k,m)|）を加重値とした各調整値Ｇs(k,m)の加重和が第ｂ番目の分割帯域の調整値Ｇs(b,m)として好適である。

【0078】

図１２の残響調整部３６は、帯域分割部７２が生成する各帯域成分Ｚb(t)（Ｚ1(t)〜ＺB(t)）に対して、解析処理部３４A（調整処理部４６）が生成した調整値Ｇs(b,m)を単位期間毎に順次に作用させる。具体的には、残響調整部３６は、帯域成分Ｚb(t)に調整値Ｇs(b,m)を乗算する振幅調整処理を分割帯域毎に実行する。調整値Ｇs(b,m)の乗算により帯域成分Ｚb(t)の残響成分が抑圧される。波形合成部３８は、残響調整部３６による調整後（残響成分の抑圧後）のＢ個の帯域成分Ｇs(b,m)Ｚb(t)（Ｇs(1,m)Ｚ1(t)〜Ｇs(B,m)ＺB(t)）を合成（例えば加算）することで音響信号ｙs(t)を生成する。

【0079】

以上の説明から理解される通り、第６実施形態では、音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)は調整値Ｇs(b,m)の算定に利用され、音響信号ｙs(t)の生成（時間領域での重複加算）に直接的には適用されないから、第６実施形態においてスペクトルＸ(k,m)が算定される各単位期間は時間軸上で相互に重複する必要はない。

【0080】

図１４は、任意の帯域成分Ｚb(t)と調整値Ｇs(b,m)との時間的な関係の説明図である。任意の１個のスペクトルＸ(k,m)の算定には音響信号ｘ(t)の第ｍ番目の単位期間内の全部のサンプルが必要であるから、周波数分析部３２によるスペクトルＸ(k,m)の算定は音響信号ｘ(t)に対して単位期間の１個分だけ遅延する。したがって、第ｍ番目の単位期間に対応する調整値Ｇs(b,m)は、第ｍ番目の単位期間の始点ｑ(m)に対して単位期間の２個分だけ遅延した時点ｐ(m)にて帯域成分Ｚb(t)の調整に利用可能となる。他方、帯域分割部７２は時間領域で各帯域成分Ｚb(t)を生成するから各帯域成分Ｚb(t)に遅延は発生しない。したがって、第６実施形態の残響調整部３６では、第ｍ番目の単位期間に対応する調整値Ｇs(b,m)が帯域成分Ｚb(t)のうち第(m+2)番目の単位期間に作用する。なお、調整値Ｇs(b,m)の算定が開始されていない段階（例えば音響信号ｘ(t)の第１番目および第２番目の単位期間）では所定値（例えば１）が調整値Ｇs(b,m)として適用される。

【0081】

図１５には、音響信号ｘ(t)のスペクトログラムＰ1と、第６実施形態の音響処理装置による残響抑圧後の音響信号ｙs(t)のスペクトログラムＰ2と、両者間の差分（Ｐ2−Ｐ1）とが併記されている。差分（Ｐ2−Ｐ1）では、表示階調が低いほど数値が小さいこと（すなわち音響処理装置による処理で抑圧された残響成分）を意味する。スペクトログラムＰ1とスペクトログラムＰ2との対比や差分（Ｐ2−Ｐ1）から把握される通り、第６実施形態では、調整値Ｇs(b,m)が帯域成分Ｚb(t)に対して遅延する構成にも関わらず、音響信号ｘ(t)の残響成分を効果的に抑圧することが可能である。

【0082】

第６実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第６実施形態では、音響信号ｘ(t)が帯域分割部７２（フィルタバンク）によりＢ個の帯域成分Ｚ1(t)〜ＺB(t)に分割されて調整値Ｇs(b,m)で処理される。したがって、周波数分析部３２が生成したスペクトルＸ(k,m)に調整値Ｇs(k,m)を作用させる第１実施形態と比較して、音響信号ｘ(t)に対する音響信号ｙs(t)の遅延を抑制できるという利点がある。例えば、同時に収録された音響信号ｘ(t)と映像信号とを再生する場面（例えば遠隔会議システム等において音響信号ｘ(t)と映像信号とを通信端末間で授受する場面）を想定すると、残響抑圧後の音響信号ｙs(t)が音響信号ｘ(t)に対して遅延すると音響信号ｙs(t)と映像信号とを正確に同期させることが困難となり得る。第６実施形態では、音響信号ｘ(t)に対する音響信号ｙs(t)の遅延が抑制されるから、音響信号ｙs(t)と映像信号とを正確に同期させることが可能である。

【0083】

なお、前述の例示のように帯域成分Ｚb(t)の単位期間毎に別個の調整値Ｇs(b,m)を適用する構成では、残響調整部３６による調整後の帯域成分Ｇs(b,m)Ｚb(t)の音量が各単位期間の境界にて不連続に変動し、結果的に音響信号ｙs(t)の再生音が聴感的に不自然な印象となる可能性がある。そこで、相前後する各単位期間にて調整値Ｇs(b,m)をクロスフェードさせる構成が好適である。例えば、調整処理部４６は、任意の単位期間の調整値Ｇs(b,m)を経時的に増加させるとともに直前の単位期間の調整値Ｇs(b,m-1)を経時的に減少させて相互に加算したうえで帯域成分Ｚb(t)に作用させる。以上の構成によれば、帯域成分Ｇs(b,m)Ｚb(t)の音量の不連続な変動が抑制されるから、聴感的に自然な再生音の音響信号ｙs(t)を生成できるという利点がある。また、以上の説明では第１実施形態を基礎とした構成を例示したが、第２実施形態から第５実施形態の構成を第６実施形態に適用することも可能である。

【0084】

＜第７実施形態＞
音響信号ｘ(t)の残響時間が長い場合、後期残響区間では、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)に対して変動することで比Ｒ(k,m)（調整値Ｇs(k,m)）が不安定となり、結果的に、音響信号ｙs(t)の音量が揺動して再生音の音質が低下する可能性がある。以上の傾向を考慮して、第７実施形態では、後期残響区間にて音響信号ｙs(t)の音量の変動を抑制する。

【0085】

第７実施形態の調整値算定部４４は、各単位期間の調整値Ｇs(k,m)を後期残響区間内の単位期間と後期残響区間外の単位区間とで区別して算定することで後期残響区間内の音響信号ｙs(t)の音量の変動を抑制する。具体的には、調整値算定部４４は、単位期間が後期残響区間に該当する場合の調整値Ｇs(k,m)が、単位期間が後期残響区間に該当しない場合の調整値Ｇs(k,m)を下回る（すなわち、前者の調整値Ｇs(k,m)による残響成分の抑圧効果が後者の調整値Ｇs(k,m)による抑圧効果を上回る）ように、音響信号ｘ(t)の単位期間毎に調整値Ｇs(k,m)を算定する。図１６は、第７実施形態の調整値算定部４４が実行する処理のフローチャートである。

【0086】

図１６に示すように、調整値算定部４４は、数式(2)および数式(3)の演算で調整値Ｇs(k,m)を単位期間毎に算定し（ＳT1）、各単位期間が音響信号ｘ(t)の後期残響区間に該当するか否かを判定する（ＳT2）。具体的には、第１指標値Ｑ1(k,m)が後期残響区間内で小さい数値に低下するという傾向を考慮して、調整値算定部４４は、第１閾値Ｑ1(k,m)と所定の閾値ＱTHとを比較することで単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する。すなわち、第１閾値Ｑ1(k,m)が閾値ＱTHを上回る場合（Ｑ1(k,m)≧ＱTH）には単位期間が後期残響区間に該当しない（初期反射区間に該当する）と判定され、第１閾値Ｑ1(k,m)が閾値ＱTHを下回る場合（Ｑ1(k,m)＜ＱTH）には単位期間が後期残響区間に該当すると判定される。

【0087】

調整値算定部４４は、ステップＳT1で算定した調整値Ｇs(k,m)をステップＳT2の判定結果に応じて補正する（ＳT3）。具体的には、調整値算定部４４は、後期残響区間に該当しないと判定した単位期間（Ｑ1(k,m)≧ＱTH）の調整値Ｇs(k,m)を数式(3)での算定値に確定し（数式(7A)）、後期残響区間に該当すると判定した単位期間（Ｑ1(k,m)＜ＱTH）については調整値Ｇs(k,m)を数式(3)での算定値から低下させる（数式(7B)）。具体的には、調整値算定部４４は、後期残響区間内の各単位期間について数式(3)で算定された調整値Ｇs(k,m)に係数γを乗算する。係数γは、１を下回る正数である（０＜γ＜１）。したがって、音響信号ｙs(t)のうち音響信号ｘ(t)の後期残響区間に対応する区間では音量が低下し、再生音の音質の低下を受聴者に知覚され難くすることが可能である。

【数7】

【0088】

第７実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第７実施形態によれば、後期残響区間内にて音響信号ｙs(t)の音量が低減されるから、後期残響区間内で比Ｒ(k,m)（調整値Ｇs(k,m)）が不安定に変動する場合でも、音響信号ｙs(t)の再生音の音質の低下を抑制することが可能である。なお、第２実施形態から第６実施形態の構成を第７実施形態に適用することも可能である。

【0089】

＜第７実施形態の変形例＞
（１）各単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する構成や方法は任意である。例えば、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との中間の追従性で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する第３指標値Ｑ3(k,m)を、単位期間が後期残響区間に該当するか否かの判定に適用することも可能である。

【0090】

第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を前掲の数式(1A)および数式(1B)で算定する構成では、指標値算定部４２Aは、例えば以下の数式(1C)の演算で第３指標値Ｑ3(k,m)を算定する。第３指標値Ｑ3(k,m)の算定に加味される単位期間の個数Ｎ3は、第１指標値Ｑ1(k,m)の算定（数式(1A)）に加味される単位期間の個数Ｎ1と第２指標値Ｑ2(k,m)の算定（数式(1B)）に加味される単位期間の個数Ｎ2との間の数値に設定される（Ｎ1＜Ｎ3＜Ｎ2）。したがって、第３指標値Ｑ3(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)の時定数τ1と第２指標値Ｑ2(k,m)の時定数τ2との間の時定数τ3（τ1＜τ3＜τ2）で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。なお、数式(5A)および数式(5B)と同様の加重移動平均で第３指標値Ｑ3(k,m)を算定することも可能である。

【数8】

【0091】

また、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を前掲の数式(4A)および数式(4B)で算定する構成では、第３指標値Ｑ3(k,m)は、例えば以下の数式(4C)で算定される。第３指標値Ｑ3(k,m)の算定に適用される平滑化係数α3は、第１指標値Ｑ1(k,m)の算定（数式(4A)）に適用される平滑化係数α1と第２指標値Ｑ2(k,m)の算定（数式(4B)）に適用される平滑化係数α2との間の数値に設定される（α2＜α3＜α1）。したがって、第３指標値Ｑ3(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)の時定数τ1と第２指標値Ｑ2(k,m)の時定数τ2との間の時定数τ3（τ1＜τ3＜τ2）で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。

【数9】

【0092】

以上に説明した通り、第３指標値Ｑ3(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との中間の追従性で音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。したがって、後期残響区間内の各単位期間では第３指標値Ｑ3(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る（Ｑ3(k,m)＞Ｑ1(k,m)）と期待される。以上の傾向を考慮して、調整値算定部４４は、第３指標値Ｑ3(k,m)と第１指標値Ｑ1(k,m)とを比較することで単位期間が後期残響区間に該当するか否かを判定する（図１６のステップＳT2）。具体的には、第３指標値Ｑ3(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を下回る場合（Ｑ3(k,m)≦Ｑ1(k,m)）には単位期間が後期残響区間に該当しないと判定され、第３指標値Ｑ3(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る場合（Ｑ3(k,m)＞Ｑ1(k,m)）には単位期間が後期残響区間に該当すると判定される。前述の形態と同様に、後期残響区間外の単位期間（Ｑ3(k,m)≦Ｑ1(k,m)）の調整値Ｇs(k,m)は数式(3)での算定値に確定され（数式(7A)）、後期残響区間内の単位期間（Ｑ3(k,m)＞Ｑ1(k,m)）については調整値Ｇs(k,m)が係数γに応じて補正される（数式(7B)）。

【0093】

（２）後期残響区間内の各単位期間の調整値Ｇs(k,m)を低下させる構成や方法は前述の例示に限定されない。例えば、前掲の数式(1C)や数式(4C)で第３指標値Ｑ3(k,m)を算定する構成では、以下に例示する数式(8A)および数式(8B)で各単位期間の調整値Ｇs(k,m)を算定することも可能である。なお、数式(8A)および数式(8B)で調整値Ｇs(k,m)を算定する場合、数式(2)による比Ｒ(k,m)の算定は省略される。

【数10】

【0094】

数式(8A)および数式(8B)の記号min｛A,B｝は、数値Ａおよび数値Ｂの最小値を選択する演算子を意味する。数式(8A)および数式(8B)から理解される通り、後期残響区間外の各単位期間については第１実施形態と同様に調整値Ｇs(k,m)が算定され、後期残響区間内の各単位期間については比Ｒ(k,m)を下回る調整値Ｇs(k,m)が算定される。なお、数式(8B)を以下の数式(8C)（数式(8B)の分母の乗算を加算に変更した数式）に置換することも可能である。

【数11】

【0095】

（３）以上の例示では、後期残響区間内の各単位期間の調整値Ｇs(k,m)を後期残響区間外の各単位期間の調整値Ｇs(k,m)と比較して低下させる構成を例示したが、後期残響区間にて音響信号ｙs(t)の音量の変動を抑制するための構成は以上の例示に限定されない。例えば、各単位期間が後期残響区間に該当するか否かを以上に例示した方法で判定し、波形合成部３８が生成した音響信号ｙs(t)のうち後期残響区間内の単位区間の音量を時間領域で低下させる構成や、残響調整部３６による調整後のスペクトルＹs(k,m)のうち後期残響区間内のスペクトルＹs(k,m)の音量を周波数領域で低下させる構成も採用され得る。調整値Ｇs(k,m)の算定は第１実施形態と同様である。

【0096】

＜変形例＞
前述の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

【0097】

（１）前述の各形態では、第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2との各々を複数の周波数にわたり共通させたが、時定数τ1と時定数τ2とを周波数毎（帯域毎）に個別に設定することも可能である。

【0098】

数式(2)および数式(3)から理解されるように、第２指標値Ｑ2(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る区間ＳBでは、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との相違（時定数τ1と時定数τ2との相違）が大きいほど調整値Ｇs(k,m)は小さい数値となり、残響成分の抑圧効果は増加する。他方、残響成分は高音域よりも低音域で顕在化するという傾向がある。そこで、低域側の周波数ほど時定数τ1と時定数τ2との相違を増加させた構成（低域側の周波数ほど調整値Ｇs(k,m)が迅速に減少する構成）構成が好適である。例えば、周波数軸上の第ｋ1番目の周波数ｆ(k1)と周波数ｆ(k1)を上回る周波数ｆ(k2)とに着目すると、周波数ｆ(f1)に対応する時定数τ1(k1)と時定数τ2(k1)との差異は、周波数ｆ(k2)に対応する時定数τ1(k2)と時定数τ2(k2)との差異を上回る。

【0099】

（２）時定数τ1および時定数τ2の一方または双方を経時的に変化させることも可能である。例えば、前述のように、時定数τ1と時定数τ2との相違が大きい（時定数τ2が時定数τ1に対して大きい）ほど調整値Ｇs(k,m)が迅速に減少するという傾向があるから、時定数τ2を時定数τ1に対して経時的に増加させる構成が好適である。以上の構成では、調整値Ｇs(k,m)の減少が促進されるから、例えば残響成分の時間長が充分に長い場合でも残響成分を有効に抑圧することが可能である。なお、時定数τ1および時定数τ2は、例えば音響信号ｘ(t)における音響の立上がりの時点（例えば調整値Ｇs(k,m)が減少から増加に逆転した時点）で初期化される。

【0100】

（３）第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)に応じて調整値Ｇs(k,m)や調整値Ｇe(k,m)を算定する方法は任意である。例えば、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を変数とする所定の演算や比Ｒ(k,m)を変数とする所定の演算により調整値Ｇs(k,m)や調整値Ｇe(k,m)を算定する構成も採用され得る。また、前述の各形態では第２指標値Ｑ2(k,m)に対する第１指標値Ｑ1(k,m)の比Ｒ(k,m)に応じて調整値Ｇe(k,m)を算定したが、例えば第１指標値Ｑ1(k,m)に対する第２指標値Ｑ2(k,m)の比Ｒ(k,m)を数式(3)の演算に適用すれば、第４実施形態と同様に、残響強調用の調整値Ｇe(k,m)を算定することが可能である。

【0101】

以上の説明から理解されるように、調整値算定部４４は、音響信号ｘ(t)の残響成分を調整（抑圧または強調）するための調整値（Ｇs(k,m)，Ｇe(k,m)）を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)に応じて算定する要素として包括される。例えば、残響成分を抑圧する構成では、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）に、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）と比較して音響信号ｘ(t)が抑圧されるように調整値Ｇs(k,m)が算定される。他方、残響成分を強調する構成では、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）に、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）と比較して音響信号ｘ(t)が抑圧されるように調整値Ｇe(k,m)が算定される。

【0102】

（４）前述の実施形態では、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を算定したが、第１平滑部５１や第２平滑部５２による平滑化の対象はパワー|Ｘ(k,m)|²に限定されない。例えば、音響信号ｘ(t)の振幅|Ｘ(k,m)|や振幅の４乗|Ｘ(k,m)|⁴を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)や第２指標値Ｑ2(k,m)を算定する構成も採用され得る。すなわち、前述の各形態における第１平滑部５１や第２平滑部５２は、音響信号ｘ(t)の信号強度の時系列を平滑化する要素として包括され、信号強度は、音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²のほかに振幅|Ｘ(k,m)|や振幅の４乗|Ｘ(k,m)|⁴を包含する。また、前述の各形態では、調整値Ｇs(k,m)や調整値Ｇe(k,m)を音響信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に作用させたが、例えば音響信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に調整値Ｇs(k,m)や調整値Ｇe(k,m)を作用させることも可能である。

【0103】

（５）前述の各形態では、残響成分を調整（抑圧，強調）する構成を例示したが、経時的に減衰する任意の音響成分（以下「減衰成分」という）の調整に本発明を適用することが可能である。減衰成分は、前述の各形態で例示した残響成分のほか、例えば楽器の演奏音の響きの成分（共鳴成分）を包含し得る。具体的には、ピアノ等の鍵盤楽器の響板による共鳴成分やバイオリン等の弦楽器の共鳴成分（胴鳴り，箱鳴り）の調整にも、前述の各形態と同様に本発明を適用することが可能である。以上の説明から理解されるように、本願の出願書類に記載された「残響成分」は、経時的に減衰する成分を意味する「減衰成分」と換言することが可能である。

【符号の説明】

【0104】

１００……音響処理装置、１２……信号供給装置、１４……放音装置、２２……演算処理装置、２４……記憶装置、３２……周波数分析部、３４，３４A……解析処理部、３５……遅延部、３６……残響調整部、３８……波形合成部、４２A，４２B，４２C……指標値算定部、４４……調整値算定部、４６……調整処理部、５１……第１平滑部、５２……第２平滑部、５４……遅延部、５６……相互相関算定部、５７……自己相関算定部、６２……比算定部、６４……閾値処理部、７２……帯域分割部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図16】

【図15】