特開 2023-178550 音響処理装置及び音響処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178550

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】音響処理装置及び音響処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/04 20060101AFI20231211BHJP

   H04S 7/00 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

H04R3/04

H04S7/00 370

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091294

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100078880

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100183760

【弁理士】

【氏名又は名称】山鹿 宗貴

(72)【発明者】

【氏名】桑山 千尋

(72)【発明者】

【氏名】加科 優希

【テーマコード（参考）】

5D162

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D162AA09

5D162BA06

5D162CA11

5D162DA22

5D220AA24

5D220AB02

5D220AB03

5D220AB04

(57)【要約】

【課題】特定の周波数成分を補正するのに適した音響処理装置を提供すること。
【解決手段】音響処理装置は、オーディオ信号から第１の周波数成分を抽出する第１抽出部と、オーディオ信号から第１の周波数成分と異なる第２の周波数成分を抽出する第２抽出部と、第２の周波数成分の振幅レベルが所定の閾値を超えるか否かを判定する振幅レベル判定部と、振幅レベルが所定の閾値を超えると、所定レベル以上の振幅レベルが継続する時間を測定する継続時間測定部と、継続時間測定部により測定された継続時間に応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部を決定する、適用フィルタ決定部と、適用フィルタ決定部により決定されたフィルタ部を第２の周波数成分に対して適用することによって得た周波数成分と第１の周波数成分とを合成する合成部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オーディオ信号から第１の周波数成分を抽出する第１抽出部と、
前記オーディオ信号から前記第１の周波数成分と異なる第２の周波数成分を抽出する第２抽出部と、
前記第２の周波数成分の振幅レベルが所定の閾値を超えるか否かを判定する振幅レベル判定部と、
前記振幅レベルが前記所定の閾値を超えると、所定レベル以上の前記振幅レベルが継続する時間を測定する継続時間測定部と、
前記継続時間測定部により測定された継続時間に応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、前記第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部を決定する、適用フィルタ決定部と、
前記適用フィルタ決定部により決定されたフィルタ部を前記第２の周波数成分に対して適用することによって得た周波数成分と前記第１の周波数成分とを合成する合成部と、を備える、
音響処理装置。

【請求項2】

前記複数種類のフィルタ部は、前記第２の周波数成分のなかで低域となる周波数成分をカットする第１のフィルタ部を含み、
前記適用フィルタ決定部は、前記継続時間が所定時間以上の場合、前記複数種類のフィルタ部のなかから前記第１のフィルタ部を、前記第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部として決定する、
請求項１に記載の音響処理装置。

【請求項3】

前記複数種類のフィルタ部は、前記第２の周波数成分のなかで特定の周波数成分を抑圧する第２のフィルタ部を含み、
前記適用フィルタ決定部は、前記継続時間が所定時間未満の場合、前記複数種類のフィルタ部のなかから前記第２のフィルタ部を、前記第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部として決定する、
請求項１に記載の音響処理装置。

【請求項4】

前記第２のフィルタ部は、ピーキングフィルタ部であり、
前記ピーキングフィルタ部は、前記第２の周波数成分のなかで振幅がピークとなるピーク周波数を検出し、検出されたピーク周波数を前記ピーキングフィルタ部の中心周波数とする、
請求項３に記載の音響処理装置。

【請求項5】

前記ピーキングフィルタ部は、前記ピーク周波数のピークレベルをもとに、前記中心周波数における抑圧レベルを設定する、
請求項４に記載の音響処理装置。

【請求項6】

オーディオ信号から第１の周波数成分を抽出し、
前記オーディオ信号から前記第１の周波数成分と異なる第２の周波数成分を抽出し、
前記第２の周波数成分の振幅レベルが所定の閾値を超えるか否かを判定し、
前記振幅レベルが前記所定の閾値を超えると、所定レベル以上の前記振幅レベルが継続する時間を測定し、
前記測定された継続時間に応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、前記第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部を決定し、
前記決定されたフィルタ部を前記第２の周波数成分に対して適用することによって得た周波数成分と前記第１の周波数成分とを合成する、処理を、コンピュータに実行させる、
音響処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響処理装置及び音響処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、録音レベルが高い楽曲を再生すると、低域が聴感上不自然に強い音になったり歪んだりすることがあり、また、収束性の悪いサウンドシステムでは低域の余韻だけが長い間残ってしまいユーザに違和感を与えることがある。

【0003】

このような低域の音質を改善するため、例えばイコライザによりオーディオ信号の周波数特性を補正する技術が用いられることがある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１８６７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、イコライザを用いた場合、広い周波数帯域に亘って（言い換えると、低域以外の、本来補正したくない周波数帯域まで）補正されることにより、例えば音のバランスが悪くなる場合がある。

【0006】

本発明は上記の事情に鑑み、特定の周波数成分を補正するのに適した音響処理装置及び音響処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る音響処理装置は、オーディオ信号から第１の周波数成分を抽出する第１抽出部と、オーディオ信号から第１の周波数成分と異なる第２の周波数成分を抽出する第２抽出部と、第２の周波数成分の振幅レベルが所定の閾値を超えるか否かを判定する振幅レベル判定部と、振幅レベルが所定の閾値を超えると、所定レベル以上の振幅レベルが継続する時間を測定する継続時間測定部と、継続時間測定部により測定された継続時間に応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部を決定する、適用フィルタ決定部と、適用フィルタ決定部により決定されたフィルタ部を第２の周波数成分に対して適用することによって得た周波数成分と第１の周波数成分とを合成する合成部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、特定の周波数成分を補正するのに適した音響処理装置及び音響処理方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る音響システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る音響処理装置の機能ブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る音響処理装置に含まれる残響検出部及びフィルタ補正部で実行される処理を示すフローチャートである。

【図4A】本発明の一実施形態において音源より出力されるオリジナルのオーディオ信号の振幅特性を示す図である。

【図4B】本発明の一実施形態においてＬＰＦ（Low Pass Filter）処理後のオーディオ信号の振幅特性を示す図である。

【図4C】本発明の一実施形態においてＬＰＦ処理後のオーディオ信号の振幅特性を示す図である。

【図5】図４Ｃに示されるピークを含むそれぞれの波形に対応する残響時間を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態においてＨＰＦ（High Pass Filter）処理が適用された場合のオーディオ信号の周波数特性を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るピーキングフィルタ部の抑圧レベルの設定例を説明する図である。

【図8】本発明の一実施形態においてピーキングフィルタ処理が適用された場合のオーディオ信号の周波数特性を示す図である。

【図9】本発明の別の一実施形態に係るフィルタ補正部の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下の説明は、本発明の一実施形態に係る音響処理装置及び音響処理方法に関する。

【0011】

図１は、本発明の一実施形態に係る音響システム１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、音響システム１は、音源１０、音響処理装置２０及びサウンドシステム３０を備える。

【0012】

音源１０は、例えば、デジタルオーディオデータを格納したＣＤ（Compact Disc）、ＳＡＣＤ（Super Audio CD）等のディスクメディアや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のストレージメディアである。

【0013】

音響処理装置２０は、コンピュータの一例であり、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）として構成される。音響処理装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２及びフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２３を含む。

【0014】

ＣＰＵ２１は、例えばシングルプロセッサ又はマルチプロセッサであり、少なくとも１つのプロセッサを含む。複数のプロセッサを含む構成とした場合、ＣＰＵ２１は、単一の装置としてパッケージ化されたものであってもよく、音響処理装置２０内で物理的に分離した複数の装置で構成されてもよい。

【0015】

ＣＰＵ２１は、例えば、制御部、ＥＣＵ（Engine Control Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）又はＭＣＵ（Micro Controller Unit）と呼ばれてもよい。

【0016】

ＲＡＭ２２は、データやプログラムを一時的に保持する。ＲＡＭ２２には、フラッシュＲＯＭ２３から読み出されたプログラムやデータ、その他、通信に必要なデータが保持される。

【0017】

フラッシュＲＯＭ２３は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性の半導体メモリである。フラッシュＲＯＭ２３には、ＣＰＵ２１が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータが格納される。

【0018】

ＣＰＵ２１は、フラッシュＲＯＭ２３に格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭ２２をワークエリアとして用いることにより、音響処理装置２０を統括的に制御する。すなわち、ＣＰＵ２１がプログラムを実行することにより、音響処理装置２０が動作する。

【0019】

概説すると、ＣＰＵ２１は、ワークエリアに展開されたプログラムを実行することにより、音源１０より入力されるオーディオ信号から第１の周波数成分を抽出するとともに第１の周波数成分と異なる第２の周波数成分を抽出し、第２の周波数成分の振幅レベルが所定の閾値を超えるか否かを判定し、振幅レベルが所定の閾値を超えると、所定レベル以上の振幅レベルが継続する時間を測定し、測定された継続時間に応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、第２の周波数成分に対して適用するフィルタ部を決定し、決定されたフィルタ部を第２の周波数成分に対して適用することによって得た周波数成分と第１の周波数成分とを合成する。これにより、オーディオ信号のうち、特定の周波数成分（第２の周波数成分）が良好に補正される。

【0020】

例えば第２の周波数成分が低域成分の場合、かかる補正により、例えば、低域が強すぎて聴感上不自然な音になるのを避けることができ、また、低域が歪むのを避けることができる。また、収束性の悪いサウンドシステムであっても、低域の余韻だけが長い間残るのを避けることができる。

【0021】

サウンドシステム３０は、Ｄ／Ａコンバータ、アンプ、スピーカ等を含む。サウンドシステム３０は、音響処理装置２０より入力される補正後のオーディオ信号をアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号をアンプで増幅してスピーカから出力する。これにより、例えば音源１０の楽曲が再生される。

【0022】

図２は、音響処理装置２０の機能ブロック図である。図２に示されるように、音響処理装置２０は、機能ブロックとして、ＨＰＦ部２１０、ＬＰＦ部２２０、残響検出部２３０、フィルタ補正部２４０及び合成部２５０を含む。

【0023】

ＨＰＦ部２１０は、ＨＰＦを含む第１抽出部の一例である。ＨＰＦ部２１０は、音源１０より入力されるオーディオ信号から、高域成分Ｈ（第１の周波数成分の一例）を抽出して合成部２５０に出力する。ＨＰＦ部２１０において、カットオフ周波数は、予め設定されてもよく、また、ユーザ操作により任意に設定されてもよい。

【0024】

ＬＰＦ部２２０は、ＬＰＦを含む第２抽出部の一例である。ＬＰＦ部２２０は、音源１０より入力されるオーディオ信号から、低域成分Ｌ（第２の周波数成分の一例）を抽出して残響検出部２３０に出力する。ＬＰＦ部２２０においても、カットオフ周波数は、予め設定されてもよく、また、ユーザ操作により任意に設定されてもよい。

【0025】

残響検出部２３０は、振幅レベル判定部２３１及び適用フィルタ決定部２３２を含む。残響検出部２３０は、低域成分Ｌの残響レベル及び残響時間を検出するとともに、低域成分Ｌに対して適用すべきフィルタ部を決定する。

【0026】

振幅レベル判定部２３１は、ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌの振幅レベルが閾値Ｘ（所定の閾値の一例）を超えるか否かを判定する。振幅レベル判定部２３１は、ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌ（便宜上「低域成分Ｌ１」と記す。）を合成部２５０に出力する。但し、低域成分Ｌの振幅レベルが閾値Ｘを超えたときに限り、振幅レベル判定部２３１は、閾値Ｘを超えてから一定時間分の低域成分Ｌ（便宜上「低域成分Ｌ２」と記す。）を適用フィルタ決定部２３２に出力する。

【0027】

適用フィルタ決定部２３２は、継続時間測定部２３３を含む。継続時間測定部２３３は、振幅レベル判定部２３１より入力される低域成分Ｌ２の継続時間を測定する。この継続時間は、ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌにおいて、低域成分Ｌの振幅レベルが所定の閾値を超えた後に、所定レベル以上の振幅レベルが継続する時間であり、レベルの高い低域成分Ｌ２の残響時間ともいえる。以下、この継続時間は「残響時間ＲＴ」と記す。

【0028】

本実施形態において、残響時間ＲＴは、例えば残響時間ＲＴ６０の考えに基づき、振幅レベルが閾値Ｘを超えたときのピークから６０ｄＢ減衰するまでの時間としてもよい。この場合、ピークから６０ｄＢ下がった振幅レベルが上記「所定レベル」である。継続時間測定部２３３は、残響時間ＲＴ２０やＲＴ３０をもとに、ピークから２０ｄＢや３０ｄＢ減衰するまでの時間を測定し、測定された時間に基づいて残響時間ＲＴを推定してもよい。

【0029】

適用フィルタ決定部２３２は、継続時間測定部２３３により測定された残響時間ＲＴに応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、低域成分Ｌ２に対して適用するフィルタ部を決定する。本実施形態において、複数種類のフィルタ部は、フィルタ補正部２４０に含まれる第１のフィルタ部と第２のフィルタ部である。

【0030】

適用フィルタ決定部２３２は、残響時間ＲＴが所定時間ｔ以上の場合、第１のフィルタ部を適用フィルタ部として決定する。適用フィルタ決定部２３２は、振幅レベル判定部２３１より入力される低域成分Ｌ２のうち、所定時間ｔ以上の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ａを、フィルタ補正部２４０のＨＰＦ部２４１（第１のフィルタ部の一例）に出力する。

【0031】

適用フィルタ決定部２３２は、残響時間ＲＴが所定時間ｔ未満の場合、第２のフィルタ部を適用フィルタ部として決定する。適用フィルタ決定部２３２は、振幅レベル判定部２３１より入力される低域成分Ｌ２のうち、所定時間ｔ未満の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ｂを、フィルタ補正部２４０のピーキングフィルタ部２４２（第２のフィルタ部の一例）に出力する。

【0032】

このように、適用フィルタ決定部２３２は、継続時間測定部２３３により測定された残響時間ＲＴに応じて、複数種類のフィルタ部のなかから、低域成分Ｌ２に対して適用するフィルタ部を決定する。より詳細には、適用フィルタ決定部２３２は、残響時間ＲＴが所定時間ｔ以上の場合、複数種類のフィルタ部のなかから第１のフィルタ部を、低域成分Ｌ２に対して適用するフィルタ部として決定する。また、適用フィルタ決定部２３２は、残響時間ＲＴが所定時間ｔ未満の場合、複数種類のフィルタ部のなかから第２のフィルタ部を、低域成分Ｌ２に対して適用するフィルタ部として決定する。

【0033】

第１のフィルタ部の一例であるＨＰＦ部２４１は、所定時間ｔ以上の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ａのなかで低域となる周波数成分をカットし、当該低域がカットされた低域成分Ｌ２ａ’を合成部２５０に出力する。

【0034】

第２のフィルタ部の一例であるピーキングフィルタ部２４２は、所定時間ｔ未満の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ｂのなかで特定の周波数成分を抑圧し、特定の周波数成分が抑圧された低域成分Ｌ２ｂ’を合成部２５０に出力する。より詳細には、ピーキングフィルタ部２４２は、低域成分Ｌ２ｂのなかで振幅がピークとなるピーク周波数ｆｐを検出し、検出されたピーク周波数ｆｐをピーキングフィルタ部２４２の中心周波数ｆｃとする。また、ピーキングフィルタ部２４２は、ピーク周波数ｆｐのピークレベルをもとに、中心周波数ｆｃにおける抑圧レベルを設定する。

【0035】

合成部２５０は、適用フィルタ決定部２３２により決定されたフィルタ部を低域成分Ｌ２に対して適用することによって得た周波数成分と高域成分Ｈとを合成する。より詳細には、合成部２５０は、高域成分Ｈと低域成分Ｌ１と合成し、又は、高域成分Ｈと低域成分Ｌ２ａ’とを合成し、若しくは高域成分Ｈと低域成分Ｌ２ｂ’とを合成する。

【0036】

合成部２５０は、合成後のオーディオ信号をサウンドシステム３０に出力する。これにより、低域の音質が改善された楽曲が再生される。

【0037】

図３は、音響処理装置２０に含まれる残響検出部２３０及びフィルタ補正部２４０で実行される処理を示すフローチャートである。例えば、音源１０の楽曲の再生が開始されると、図３に示される処理の実行が開始される。

【0038】

残響検出部２３０の振幅レベル判定部２３１は、ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌの振幅レベルが閾値Ｘを超えるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

【0039】

図４Ａは、音源１０より出力されるオリジナルのオーディオ信号を示す図である。また、図４Ｂ及び図４Ｃは、ＬＰＦ部２２０より出力される低域成分Ｌ（すなわち、ＬＰＦ処理後のオーディオ信号）を示す図である。附言するに、図４Ｃは、ＬＰＦ部２２０より出力される低域成分Ｌの絶対値（信号が複数チャンネルの場合はその平均値）を示す。図４Ａ～図４Ｃの各図中、縦軸は、振幅（正規化された値のため単位なし）を示し、横軸は、時間（単位：秒）を示す。

【0040】

図４Ａと図４Ｂ及び図４Ｃとを比較すると判るように、音源１０より出力されるオリジナルのオーディオ信号に対してＬＰＦ処理を施すことにより、低域に含まれるピークが検出しやすくなっている。

【0041】

図４Ｃ中、振幅レベルが閾値Ｘを超えるピークに逆三角形マークを付す。便宜上、逆三角形マークが付されたピークを「ピークＰ」と記す。図５は、ピークＰを含むそれぞれの波形に対応する残響時間ＲＴを示す図である。図５中、縦軸は、残響時間ＲＴ（単位：秒）を示し、横軸は、ピークＰを含む波形のそれぞれに便宜上割り当てた番号を示す。

【0042】

ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌの振幅レベルが閾値Ｘ以下の場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）を説明する。この場合、低域成分Ｌの振幅レベルが小さいため、低域が聴感上強い音になりにくく、また、低域の歪みも発生しにくい。また、収束性の悪いサウンドシステムであっても、低域の余韻だけが長い間残るということも起こりにくい。

【0043】

そのため、振幅レベルが低い低域成分Ｌ１は、フィルタ補正部２４０でのフィルタ処理を施されることなく、合成部２５０に出力される。合成部２５０にて、高域成分Ｈと低域成分Ｌ１とが合成されて、サウンドシステム３０に出力される。音源１０の楽曲が終了していれば（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理は終了し、音源１０の楽曲が終了していなければ（ステップＳ１０７：ＮＯ）、本フローチャートの処理はステップＳ１０１に戻る。

【0044】

ＬＰＦ部２２０より入力される低域成分Ｌの振幅レベルが閾値Ｘを超える場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）を説明する。この場合、低域成分Ｌの振幅レベルが大きいため、低域が聴感上不自然に強い音になったり歪んだりすることがあり、また、収束性の悪いサウンドシステムでは低域の余韻だけが長い間残ってしまうことがある。

【0045】

そこで、閾値Ｘを超えてから一定時間分の低域成分Ｌ２は、フィルタ補正部２４０でのフィルタ処理を施すため、適用フィルタ決定部２３２に出力される。但し、残響時間ＲＴによって、低域が強いことによる音質劣化への影響度合いが異なる。この影響度合いを考慮して低域を適切に補正しなければ、例えば低域を抑圧しすぎることによる音質の劣化が起こり得る。

【0046】

従って、適用フィルタ決定部２３２の継続時間測定部２３３は、低域成分Ｌ２の残響時間ＲＴが所定時間ｔ以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0047】

低域成分Ｌ２の残響時間ＲＴが所定時間ｔ以上の場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）を説明する。この場合、低域のエネルギーが収束するまでに時間がかかる。そのため、低域の量感を全体的に減らすことが望ましい。従って、適用フィルタ決定部２３２は、ＨＰＦ部２４１を適用フィルタとして決定する。この結果、ＨＰＦ部２４１には、低域成分Ｌ２のうち、所定時間ｔ以上の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ａが入力される。

【0048】

ＨＰＦ部２４１は、低域成分Ｌ２ａに含まれるピークＰにおける中心周波数を算出し（ステップＳ１０３）、算出された中心周波数を中心としたバターワース型ＨＰＦを形成して低域成分Ｌ２ａに対して適用する（ステップＳ１０４）。これにより、低域成分Ｌ２ａは、ＨＰＦ部２４１で設定されたカットオフ周波数以下の低域成分がカットされる。カット後の低域成分Ｌ２ａ’は、合成部２５０に出力される。

【0049】

合成部２５０にて、高域成分Ｈと低域成分Ｌ２ａ’とが合成されて、サウンドシステム３０に出力される。音源１０の楽曲が終了していれば（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理は終了し、音源１０の楽曲が終了していなければ（ステップＳ１０７：ＮＯ）、本フローチャートの処理はステップＳ１０１に戻る。

【0050】

図６は、ＨＰＦ部２４１によるフィルタ補正を適用した場合のオーディオ信号の周波数特性を示す図である。図６中、符号Ａ１～Ａ５が付されたグラフは、各処理段階におけるオーディオ信号の周波数特性を示す。グラフＡ１～Ａ５の縦軸は、ゲイン（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（単位：Ｈｚ）を示す。

【0051】

グラフＡ１に示されるオリジナルのオーディオ信号は、ＨＰＦ部２１０で低域がカットされ（グラフＡ２参照）、また、ＬＰＦ部２２０で高域がカットされる（グラフＡ３参照）。

【0052】

ＬＰＦ部２２０を通過後の低域成分Ｌ２ａは、ＨＰＦ部２４１で低域がカットされる（グラフＡ４参照）。カット後の低域成分Ｌ２ａ’と高域成分Ｈとが合成部２５０で合成されることにより、実質的に低域だけが全体的に抑圧されたオーディオ信号が生成される（グラフＡ５参照）。

【0053】

このように、低域成分がＨＰＦ部２４１でカットされるため、低域の量感を全体的に適度に減らしつつ低域のエネルギーの収束を早めることができる。また、オーディオ信号の高域成分Ｈの周波数特性が実質的に変わらないため、音のバランスへの影響を抑えつつ楽曲の音質が改善する。

【0054】

本実施形態では、ＨＰＦ部２４１がバターワース型ＨＰＦを形成する。そのため、高域成分Ｈと低域成分Ｌ２ａ’とを合成した際のリップルの発生が抑えられる。

【0055】

低域成分Ｌ２の残響時間ＲＴが所定時間ｔ未満の場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）を説明する。この場合、低域では、アタック音のような音圧が瞬間的に高い音が支配的である。そのため、低域の量感を全体的に減らさず、アタックが強い低域部分だけを補正することが望ましい。従って、適用フィルタ決定部２３２は、ピーキングフィルタ部２４２を適用フィルタとして決定する。この結果、ピーキングフィルタ部２４２には、所定時間ｔ未満の残響時間ＲＴに対応する期間の低域成分Ｌ２ｂが入力される。

【0056】

ピーキングフィルタ部２４２は、低域成分Ｌ２ｂに含まれるピークＰの周波数（ピーク周波数ｆｐ）を検出し（ステップＳ１０５）、検出されたピーク周波数ｆｐを中心周波数ｆｃとしたピーキングフィルタを形成して低域成分Ｌ２ｂに対して適用する（ステップＳ１０６）。これにより、低域成分Ｌ２ｂの中心周波数ｆｃ付近が局所的に抑圧され、抑圧後の低域成分Ｌ２ｂ’が合成部２５０に出力される。

【0057】

ピーキングフィルタ部２４２は、ピーク周波数ｆｐのピークレベル（言い換えるとピークＰのレベル）をもとに、中心周波数ｆｃにおける抑圧レベルを設定する。

【0058】

図７は、ピーキングフィルタ部２４２の抑圧レベルの設定例を説明するための図である。図７の例では、ピークＰ１及びＰ２が閾値Ｘを超える一方、ピークＰ３が閾値Ｘ以下となっている。ピークＰ１～Ｐ３を含むそれぞれの波形に対応する残響時間ＲＴは、何れも所定時間ｔ未満である。

【0059】

本実施形態では、波形全体のなかから、閾値Ｘを超えるピークのなかで最大となるピークレベルが検出され、検出された最大ピークレベルをもとに、調整係数が設定される。設定された調整係数は、閾値Ｘを超えるピークを含む各波形に対して適用される。

【0060】

図７の例では、最大ピークレベルが－２ｄＢである（ピークＰ１参照）。最大ピークレベルが－２ｄＢの場合の、ターゲットとなる最大音圧レベルを、－７ｄＢとする。

【0061】

この場合のピーキングフィルタの調整係数は、－５ｄＢ（＝－７ｄＢ－（－２ｄＢ））となる。そのため、ピークＰ１を含む波形は、ピークＰ１のレベル（－２ｄＢ）が－７ｄＢとなるように抑圧される（符号Ｐ１’参照）。同様に、ピークＰ２を含む波形も抑圧されて、ピークＰ２のレベル（－４ｄＢ）が－９ｄＢとなる（符号Ｐ２’参照）。閾値Ｘ以下であるピークＰ３を含む波形については、ピーキングフィルタがかけられない。

【0062】

合成部２５０にて、高域成分Ｈと低域成分Ｌ２ｂ’とが合成されて、サウンドシステム３０に出力される。音源１０の楽曲が終了していれば（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理は終了し、音源１０の楽曲が終了していなければ（ステップＳ１０７：ＮＯ）、本フローチャートの処理はステップＳ１０１に戻る。

【0063】

図８は、ピーキングフィルタ部２４２によるフィルタ補正を適用した場合のオーディオ信号の周波数特性を示す図である。図８中、符号Ｂ１～Ｂ５が付されたグラフは、各処理段階におけるオーディオ信号の周波数特性を示す。グラフＢ１～Ｂ５の縦軸は、ゲイン（単位：ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（単位：Ｈｚ）を示す。

【0064】

グラフＢ１に示されるオリジナルのオーディオ信号は、ＨＰＦ部２１０で低域がカットされ（グラフＢ２参照）、また、ＬＰＦ部２２０で高域がカットされる（グラフＢ３参照）。

【0065】

ＬＰＦ部２２０を通過後の低域成分Ｌ２ｂは、ピーキングフィルタ部２４２で低域が局所的に抑圧される（グラフＢ４参照）。局所的な抑圧後の低域成分Ｌ２ｂ’と高域成分Ｈとが合成部２５０で合成されることにより、実質的に低域内の局所的な部分（ピークを含む音圧が高い部分）だけが抑圧されたオーディオ信号が生成される（グラフＢ５参照）。

【0066】

このように、低域成分のなかで音圧が高い局所的な部分だけがピーキングフィルタ部２４２で抑圧されるため、聴感上強い低域を適度に抑圧できるとともに歪みの発生を抑えられ、また、低域の量感が過度に減弱されない。そのため、音のバランスへの影響を抑えつつ楽曲の音質が改善する。

【0067】

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

【0068】

例えば、上記の実施形態では、ピーキングフィルタ部２４２が低域成分Ｌ２ｂを局所的に抑圧しているが、本発明の構成はこれに限らない。別の実施形態では、音のバランスの改善のため、ピーキングフィルタ部２４２が低域成分Ｌ２ｂを局所的に増強する構成も考えられる。

【0069】

フィルタ補正部２４０の構成は、図２に示されるものに限らない。一例として、ＨＰＦ部２４１の後段に、ピーキングフィルタ部を追加した構成も本発明の範疇である。

【0070】

図９は、別の一実施形態に係るフィルタ補正部１２４０の機能ブロック図を示す図である。図９に示されるように、フィルタ補正部１２４０は、ＨＰＦ部２４１及びピーキングフィルタ部２４２に加えて、ＬＰＦ部２４３、ＨＰＦ部２４４及び加算器２４５を含む。

【0071】

図９に示されるように、適用フィルタ決定部２３２より入力される低域成分Ｌ２ａは、ＨＰＦ部２４１と並列に配置されたＬＰＦ部２４３にも入力される。低域成分Ｌ２ａに含まれるピークＰにおける中心周波数が算出され、算出された中心周波数を中心としたバターワース型ＨＰＦがＨＰＦ部２４１で形成されて低域成分Ｌ２ａに対して適用されるとともに、同じ中心周波数を中心としたバターワース型ＬＰＦがＬＰＦ部２４３で形成されて低域成分Ｌ２ａに対して適用される。

【0072】

ＨＰＦ部２４４は、ＬＰＦ部２４３より入力される低域成分Ｌ３ａ内における低域成分をカットし、カット後の低域成分Ｌ４ａを出力する。加算器２４５は、ＨＰＦ部２４１より入力される低域成分Ｌ２ａ’と、ＨＰＦ部２４４より入力される低域成分Ｌ４ａと、を合成し、合成後の低域成分Ｌ５ａを合成部２５０に出力する。

【0073】

別の一実施形態では、ＬＰＦ部２２０を通過した低域成分Ｌ２ａに対してＬＰＦ部２４３にて更にＬＰＦ処理を施すことにより、対象となる低域をより緻密に抑圧して、音質のより一層の改善を達成することができる。

【符号の説明】

【0074】

１ ：音響システム
１０ ：音源
２０ ：音響処理装置
２１ ：ＣＰＵ
２２ ：ＲＡＭ
２３ ：フラッシュＲＯＭ
３０ ：サウンドシステム
２１０ ：ＨＰＦ部
２２０ ：ＬＰＦ部
２３０ ：残響検出部
２３１ ：振幅レベル判定部
２３２ ：適用フィルタ決定部
２３３ ：継続時間測定部
２４０ ：フィルタ補正部
２４１ ：ＨＰＦ部
２４２ ：ピーキングフィルタ部
２５０ ：合成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】