(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置であって、
前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、
前記和信号を２乗し、長時間平均し、１／２倍する第１の回路手段、
前記差信号を２乗し、長時間平均し、１／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第２の回路手段、
前記第２の回路手段の出力信号を（１＋ｒ）／２倍する第３の回路手段、
前記第１の回路手段の出力信号から前記第３の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第１の差信号合成回路手段を備え、
前記第１の差信号合成回路手段の出力信号レベルを推定されたアナウンスのレベルとし、
前記第２の回路手段の出力信号レベルを推定されたＢＧＭのレベルとする、
ことを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置。
【請求項２】
アナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置であって、
前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、
前記和信号を２乗し、長時間平均する第４の回路手段、
前記差信号を２乗し、長時間平均し、（１＋ｒ）／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第５の回路手段、
前記第４の回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第２の差信号合成回路手段を備え、
前記第２の差信号合成回路手段の出力信号レベルを推定されたアナウンスのレベルとし、
前記第５の回路手段の出力信号レベルを推定されたＢＧＭのレベルとする、
ことを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の装置において、前記相関係数ｒは、前記アナウンスが存在しない時間帯に測定された値であることを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の装置において、前記相関係数ｒは、“１／３”の固定した値であることを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の装置において、前記長時間平均の長時間は、１乃至２０秒間であることを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置。
【請求項６】
アナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置であって、
前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、
前記和信号を２乗し、長時間平均し、１／２倍する第１の回路手段、
前記差信号を２乗し、長時間平均し、１／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第２の回路手段、
前記第２の回路手段の出力信号を（１＋ｒ）／２倍する第３の回路手段、
前記第１の回路手段の出力信号から前記第３の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第１の差信号合成回路手段、
前記第１の差信号合成回路手段の出力信号から前記第２の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第３の差信号合成回路手段を備え、
前記第３の差信号合成回路手段の出力信号レベルを前記アナウンスとＢＧＭのレベル差とする、
ことを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置。
【請求項７】
アナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置であって、
前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、
前記和信号を２乗し、長時間平均する第４の回路手段、
前記差信号を２乗し、長時間平均し、（１＋ｒ）／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第５の回路手段、
前記第４の回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第２の差信号合成回路手段、
前記第２の差信号合成回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第４の差信号合成回路手段を備え、
前記第４の差信号合成回路手段の出力信号レベルを前記アナウンスとＢＧＭのレベル差とする、
ことを特徴とするアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）から、アナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンやラジオ番組のアナウンス（音声）とその背景に流されるＢＧＭ（通常は音楽であるが、効果音のときもある）のように、それらが混合された状態にあるなかからアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置、およびその装置を使用して構成したアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョンやラジオ番組のＢＧＭレベルの調整は、アナウンスとＢＧＭが混合されたステレオ信号（一般に、ＢＧＭがステレオであるため）を実際に耳で聞いてＢＧＭのレベルを適正な値に設定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法ではミクサ（音声技術者）によって設定される値が異なり、そのためＢＧＭのレベルが大きすぎたり、小さすぎたりするという欠点があった。
【０００４】
また、番組制作時には、アナウンスとＢＧＭを混合する前に、アナウンスのレベルとＢＧＭのレベルをそれぞれ別の測定器、例えば、ＶＵ計で測定して、そのレベル差を監視する方法はあったが、アナウンスとＢＧＭが混合された音声信号に対しては、アナウンスとＢＧＭのレベルを分離して測定する方法がなく、従って、混合された信号からアナウンスまたはＢＧＭのレベルのみを単独に測定器等で監視することはできなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述した課題を解決するために、アナウンスとＢＧＭが混合された信号からアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置、および該装置を使用して構成したアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置は、前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、前記和信号を２乗し、長時間平均し、１／２倍する第１の回路手段、
前記差信号を２乗し、長時間平均し、１／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第２の回路手段、前記第２の回路手段の出力信号を（１＋ｒ）／２倍する第３の回路手段、前記第１の回路手段の出力信号から前記第３の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第１の差信号合成回路手段を備え、前記第１の差信号合成回路手段の出力信号レベルを推定されたアナウンスのレベルとし、前記第２の回路手段の出力信号レベルを推定されたＢＧＭのレベルとすることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明によるアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定する装置は、前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、前記和信号を２乗し、長時間平均する第４の回路手段、前記差信号を２乗し、長時間平均し、（１＋ｒ）／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第５の回路手段、前記第４の回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第２の差信号合成回路手段を備え、前記第２の差信号合成回路手段の出力信号レベルを推定されたアナウンスのレベルとし、前記第５の回路手段の出力信号レベルを推定されたＢＧＭのレベルとすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、同じく各別に推定する装置は、前記相関係数ｒが前記アナウンスが存在しない時間帯に測定された値であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、同じく各別に推定する装置は、前記相関係数ｒが“１／３”の固定した値であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、同じく各別に推定する装置は、前記長時間平均の長時間が１乃至２０秒間であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明によるアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置は、前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、前記和信号を２乗し、長時間平均し、１／２倍する第１の回路手段、前記差信号を２乗し、長時間平均し、１／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第２の回路手段、前記第２の回路手段の出力信号を（１＋ｒ）／２倍する第３の回路手段、前記第１の回路手段の出力信号から前記第３の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第１の差信号合成回路手段、前記第１の差信号合成回路手段の出力信号から前記第２の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第３の差信号合成回路手段を備え、前記第３の差信号合成回路手段の出力信号レベルを前記アナウンスとＢＧＭのレベル差とすることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明によるアナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルの信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）からアナウンスとＢＧＭのレベル差を測定する装置であって、前記２チャンネルの信号から、和（Ｌ＋Ｒ）・差（Ｌ−Ｒ）信号をそれぞれ合成する合成手段、前記和信号を２乗し、長時間平均する第４の回路手段、前記差信号を２乗し、長時間平均し、（１＋ｒ）／（１−ｒ）倍（ｒは、ＢＧＭの左右信号間の相関係数）する第５の回路手段、前記第４の回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第２の差信号合成回路手段、前記第２の差信号合成回路手段の出力信号から前記第５の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第４の差信号合成回路手段を備え、前記第４の差信号合成回路手段の出力信号レベルを前記アナウンスとＢＧＭのレベル差とすることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明による装置の構成の説明に入る前に、本発明の成立するもとになる基本原理についてまず説明する。
【００１４】
現在、殆どのテレビジョンやラジオの番組はステレオ音声で制作されているが、背景にＢＧＭが流れる種類の番組は、通常、アナウンスは左右のチャンネルに同位相、同レベルで混合され、ＢＧＭは左右のチャンネルで位相やレベルの異なるステレオ音声信号となっている。本発明は、以下に説明するように、この性質を有効に利用してすでに混合された信号のなかからアナウンスとＢＧＭのレベルを互いに分離して各別に推定するようにしている。
【００１５】
すなわち、アナウンスとＢＧＭが混合された２チャンネルステレオ音声信号を構成する左右の音声信号をそれぞれＬ（ｔ），Ｒ（ｔ）とし、アナウンスの信号をＣ（ｔ）、ＢＧＭの左右の音声信号をそれぞれＬBGM （ｔ），ＲBGM （ｔ）とすると、アナウンスは通常左右のチャンネルに１／√２の割合で混合されるので、次の（１），（２）式が成立する。
【数１】
Ｌ（ｔ）＝ＬBGM （ｔ）＋Ｃ（ｔ）／√２    ‥‥（１）
Ｒ（ｔ）＝ＲBGM （ｔ）＋Ｃ（ｔ）／√２    ‥‥（２）
【００１６】
従って、ステレオ音声信号の和信号Ｓ（ｔ）および差信号Ｄ（ｔ）は、それぞれ次の（３）式および（４）式によって表される。
【数２】
S(t)＝L(t)＋R(t)＝ＬBGM (t) ＋ＲBGM (t) ＋√2 ・ C(t)  ‥‥（３）
D(t)＝L(t)−R(t)＝ＬBGM (t) −ＲBGM (t)               ‥‥（４）
【００１７】
ここで、ＬBGM （ｔ）とＲBGM （ｔ）は完全に独立した信号ではないが、ＬBGM （ｔ）とＣ（ｔ）、およびＲBGM （ｔ）とＣ（ｔ）は互いに独立した信号と考えられるので、和信号と差信号の２乗（パワー）の長時間平均値Ｓ02，Ｄ02は、それぞれ次の（５），（６）式となる。
【数３】
Ｓ02＝Ｌ02＋Ｒ02＋２ｒＬ0 Ｒ0 ＋２Ｃ02    ‥‥（５）
Ｄ02＝Ｌ02＋Ｒ02−２ｒＬ0 Ｒ0             ‥‥（６）
【００１８】
（５），（６）式において、Ｌ0 ，Ｒ0 はそれぞれＢＧＭの左右それぞれの信号の２乗の長時間平均値の平方根、Ｃ0 はアナウンスの２乗の長時間平均値の平方根、また、ｒはＢＧＭの左右信号間の相関係数であり、それぞれ次の（７）乃至（１２）式によって定義されるものである。
【００１９】
すなわち、（５），（６）式において、
【数４】
0003679215.tif 000002
【００２０】
（７）乃至（１２）式において、積分する時間Ｔ、すなわち平均する時間は原理的には長いほどよいが、実用的な値は約１乃至２０秒間である。また、ＢＧＭの左右の音声信号の長時間平均レベルは、通常ほぼ等しい。従って、次の（１３）式が成立する。
【数５】
Ｌ0 ＝Ｒ0             ‥‥（１３）
【００２１】
この関係を用いて、前述の（５）式、（６）式は、それぞれ次の（１４）式、（１５）式に書き改められる。
【数６】
Ｓ02＝２Ｌ02（１＋ｒ）＋２Ｃ02              ‥‥（１４）
Ｄ02＝２Ｌ02（１−ｒ）                      ‥‥（１５）
【００２２】
本発明は、前述したように、アナウンスとＢＧＭが混合された信号からアナウンスとＢＧＭのレベルをそれぞれ各別に推定するものであり、上記（１４），（１５）式に基づいて、アナウンスの長時間平均レベルおよびＢＧＭの長時間平均レベルを求めることになるが、その求め方は、混合された信号（ステレオ信号）が左右それぞれのスピーカで再生される場合と、ステレオ音声がモノーラルに合成され１個のスピーカで再生される場合とで、その構成を異にする。以下にそれぞれの場合について説明する。
【００２３】
（ｉ）ステレオ音声が２個のスピーカで再生される場合
左（Ｌ）チャンネルの信号が左のスピーカで、右（Ｒ）チャンネルの信号が右のスピーカでそれぞれ再生される場合、Ｌチャンネルの長時間平均レベルはＬ02＋（Ｃ02／２）、Ｒチャンネルの長時間平均レベルはＲ02＋（Ｃ02／２）であるから、全体のアナウンスの長時間平均レベルはＣ02、ＢＧＭの長時間平均レベルはＬ02＋Ｒ02＝２Ｌ02となる。したがって、（１４），（１５）式から、それぞれ
【数７】
アナウンスの長時間平均レベル＝Ｃ02＝〔Ｓ02−Ｄ02（１＋ｒ）／（１−ｒ）〕／２    ‥‥（１６）
ＢＧＭの長時間平均レベル＝２Ｌ02＝Ｄ02／（１−ｒ）    ‥‥（１７）
となる。また、アナウンスとＢＧＭのレベル差は
【数８】
Ｃ02−２Ｌ02＝〔Ｓ02−Ｄ02（３＋ｒ）／（１−ｒ）〕／２    ‥‥（１８）
となる。
【００２４】
（ii）ステレオ音声がモノーラルに合成され１個のスピーカで再生される場合
（Ｌ＋Ｒ）の信号を１つのスピーカで再生（モノホニック再生）する場合のアナウンスの長時間平均レベルは２Ｃ02、ＢＧＭの長時間平均レベルは２Ｌ02（１＋ｒ）となり、したがって、（１４），（１５）式から、それぞれ
【数９】
アナウンスの長時間平均レベル＝２Ｃ02＝Ｓ02−Ｄ02（１＋ｒ）／（１−ｒ）‥‥（１９）
ＢＧＭの長時間平均レベル＝２Ｌ02（１＋ｒ）＝Ｄ02（１＋ｒ）／（１−ｒ）‥‥（２０）
となる。また、アナウンスとＢＧＭのレベル差は
【数１０】
２Ｃ02−２Ｌ02（１＋ｒ）＝Ｓ02−２Ｄ02（１＋ｒ）／（１−ｒ）‥‥（２１）
となる。
【００２５】
以上により、２通りの場合のアナウンスの長時間平均レベルとＢＧＭの長時間平均レベルをそれぞれ表す数式が得られたので、アナウンスとＢＧＭが混合された左右両信号を受信して、それら信号について、上記（１６）乃至（２１）式の信号処理を行うハードウェア構成をとることによって、本発明装置を実現することができる。
【００２６】
図１は、ステレオ音声が２個のスピーカで再生される場合についての、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定し、さらに両信号（アナウンスとＢＧＭ）間のレベル差を測定する本発明装置の一実施形態を示すブロック線図である。
【００２７】
図１において、まず、２チャンネルステレオの左右の音声信号（Ｌ），（Ｒ）が和・差信号合成回路１に入力される。同回路で得られた和信号（Ｌ＋Ｒ）および差信号（Ｌ−Ｒ）をそれぞれ２乗回路２−１，２−２で２乗した後、長時間平均回路３−１，３−２（時間長は１乃至２０秒）に通して平均化を行う。次に、ＢＧＭの相関係数ｒ４に従って、差信号（Ｌ−Ｒ）の長時間平均値を乗算回路５において１／（１−ｒ）倍しこれをＢＧＭの長時間平均レベルとする。一方、和信号（Ｌ＋Ｒ）の長時間平均値を１／２乗算回路６に通して１／２にした信号からＢＧＭの長時間平均レベルの（１＋ｒ）／２倍を差し引いてアナウンスの長時間平均レベルとする。
【００２８】
このため、図１では、ＢＧＭの長時間平均レベルを表す信号が、ＢＧＭの相関係数ｒ４に従う乗数（１＋ｒ）／２の乗算回路７を介して、差信号合成回路８の減算入力端子に供給され、また、１／２乗算回路６の出力信号が差信号合成回路８の加算入力端子に供給され、差信号合成回路８の出力端子からアナウンスの長時間平均レベルを表す信号が得られるように構成されている。
【００２９】
さらに、図１においては、アナウンスとＢＧＭのレベル差を測定するため、アナウンスの長時間平均レベルを表す信号が加算入力端子に、ＢＧＭの長時間平均レベルを表す信号が減算入力端子にそれぞれ供給される差信号合成回路９が設けられ、この差信号合成回路９の出力端子からアナウンスとＢＧＭのレベル差を表す信号が得られる。
【００３０】
図２は、ステレオ音声がモノーラルに合成され１個のスピーカで再生される場合についての、アナウンスとＢＧＭのレベルを各別に推定し、さらに両信号間のレベル差を測定する本発明装置の他の実施形態を示すブロック線図である。
なお、図２において、図１におけるのと同一の回路要素が使用されている部分については同一の符号を付して示すものとする。
【００３１】
図２においても、２チャンネルステレオの左右の音声信号（Ｌ），（Ｒ）が和・差信号合成回路１に入力され、和信号（Ｌ＋Ｒ）および差信号（Ｌ−Ｒ）がそれぞれ２乗回路２−１，２−２および長時間平均回路３−１，３−２を介して２乗、長時間平均化が行われるまでは図１の場合と同じである。次に、ＢＧＭの相関係数ｒ４に従って、差信号（Ｌ−Ｒ）の長時間平均値を乗算回路１０において（１＋ｒ）／（１−ｒ）倍しこれをＢＧＭの長時間平均レベルとする。一方、和信号（Ｌ＋Ｒ）の長時間平均値からＢＧＭの長時間平均レベルを差し引いてアナウンスの長時間平均レベルとする。
【００３２】
このため、図２では、ＢＧＭの長時間平均レベルを表す信号が差信号合成回路８の減算入力端子に供給され、また、長時間平均回路３−１の出力信号が差信号合成回路８の加算入力端子に供給され、差信号合成回路８の出力端子からアナウンスの長時間平均レベルを表す信号が得られるように構成されている。
【００３３】
また、図２において、アナウンスおよびＢＧＭの長時間平均レベルを表す信号が差信号合成回路９のそれぞれ加算および減算入力端子に供給され、同回路９の出力端子からアナウンスとＢＧＭのレベル差を表す信号が得られることは、図１の場合と同じである。
【００３４】
図１および図２において、符号４で示されるＢＧＭの相関係数ｒと書かれたブロックは、ＢＧＭステレオ信号の左右両信号間の相関係数ｒ（数式的には、（１２）式で示される）を測定して測定結果を乗算回路５，７および１０に供給するための測定回路を示すが、これは、アナウンスが存在している時間帯には、アナウンスとＢＧＭが混合された音声信号からＢＧＭの相関係数を測定することは困難であるため、アナウンスが混合されていない区間でＢＧＭの相関係数を測定する。
【００３５】
また、ＢＧＭの相関係数ｒは通常０から１／２の範囲をとるので、相関係数を可変とすることも可能である。また、通常のステレオ音声信号に対してはｒ＝１／３の固定した値とすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ＢＧＭのレベルが大きすぎてアナウンスが聞きにくくなる現象を未然に防止することができるようになるだけでなく、制作されたテレビジョンやラジオの番組でアナウンスとＢＧＭのレベルが適正であるかどうかを監視することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施形態を示すブロック線図である。
【図２】本発明装置の他の実施形態を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１  和・差信号合成回路
２−１，２−２  ２乗回路
３−１，３−２  長時間平均回路
４  ＢＧＭの相関係数ｒ
５，６，７，１０  乗算回路
８，９  差信号合成回路
【図１】
0003679215.tif 000003
【図２】
0003679215.tif 000004