(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置と、前記オーディオ信号を受信して再生する受信装置とを含み、視聴環境に応じて前記オーディオ信号のラウドネスレンジを調整するラウドネスレンジ制御システムであって、
前記伝送装置は、
前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するオーディオ信号ラウドネス計測部と、
前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するラウドネスレンジ制御判定部と、
前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して前記受信装置に送信するメタデータ多重部と、を備え、
前記受信装置は、
前記オーディオ信号を増幅するアンプと、
前記視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定する視聴環境設定部と、
前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値を前記アンプに与える、ことを特徴とするラウドネスレンジ制御システム。
【請求項２】
前記ラウドネスレンジ制御判定部は、前記スピーチ信号のラウドネスが第１閾値より大きい場合、前記ラウドネスレンジ制御を不要と判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のラウドネスレンジ制御システム。
【請求項３】
前記ラウドネスレンジ制御判定部は、前記スピーチ信号のラウドネスに対する前記効果音信号のラウドネスの比が第２閾値より大きい場合、前記ラウドネスレンジ制御を必要と判定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のラウドネスレンジ制御システム。
【請求項４】
スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置であって、
前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するオーディオ信号ラウドネス計測部と、
前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するラウドネスレンジ制御判定部と、
前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して送信するメタデータ多重部と、を備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項５】
伝送装置よりスピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号と、
前記オーディオ信号のラウドネス値と、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報とを受信し、前記オーディオ信号を再生する受信装置であって、
前記オーディオ信号を増幅するアンプと、
視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定する視聴環境設定部と、
前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、
前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値を前記アンプに与える、ことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置に、
前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するステップと、
前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するステップと、
前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して送信するステップと、を実行させるための伝送用プログラム。
【請求項７】
伝送装置よりスピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号と、
前記オーディオ信号のラウドネス値と、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報とを受信し、前記オーディオ信号を再生する受信装置に、
前記オーディオ信号を増幅するステップと、
視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定するステップと、
前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、
前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値をアンプに与えるステップと、を実行させるための受信用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラウドネスレンジ制御システム、伝送装置、受信装置、伝送用プログラム、および受信用プログラムに関し、特に、個々の視聴環境に応じてオーディオ信号のラウドネスレンジを調整するラウドネスレンジ制御システム、伝送装置、受信装置、伝送用プログラム、および受信用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送局などが伝送するオーディオ信号は、周囲雑音が少なくかつ大音量まで再生可能な制作スタジオと同様の環境で再生する場合において、自然で高い臨場感が得られるように広いラウドネスレンジ幅で制作されている。ここで、ラウドネスとは、音の物理的な強さではなく人が聞いたときの音の大きさであり、ラウドネスレンジとは、オーディオ信号の時間ブロックごとにラウドネスを計測したとき、小さいラウドネス値から大きいラウドネス値までのオーディオ信号全体にわたる幅を示すものである（非特許文献１、２）。
【０００３】
伝送されたオーディオ信号を視聴する視聴環境は様々で、周囲雑音の大きさや再生可能な最大音量などは異なっている（非特許文献３、４）。例えば、広いラウドネスレンジをもつオーディオ信号を、周囲雑音が大きな環境で聞くとラウドネスレンジが小さな音は聞えなくなる。また、大音量での再生が困難な環境で再生音量を下げて聞くと、伝えたいスピーチ音などが聞き取りづらくなり、また小さな音は全く聞えなくなるなど、オーディオの試聴に問題が発生する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】RECOMMENDATION ITU-R BS.1770-2 “Algorithms to measure audio programme loudness and true-peak audio level”, March 2011.
【非特許文献２】RECOMMENDATION ITU-R BS.1771 “Requirements for loudness and true-peak indicating meters”, September 2011.
【非特許文献３】W. Hoeg “Dynamic RangeControl (DRC) for Multichannel Audio Systems”, JAES Vol.46, No.4, 1998.
【非特許文献４】Hoeg et al. “Dynamic Range Control (DRC) and Music/Speech Control (MSC) Programme associated data services for DAB”, EBU Technical Review Autumn 1994.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周囲雑音が大きな環境や大音量での再生が困難な環境においても、小さい音から大きい音まで聞くことができるように、従来は音の物理的な強さによってオーディオ信号のレベルを調整する手法が考案されていた。しかし、音の物理的な強さは人が聞いた時の音の大きさであるラウドネスとは異なるため、必ずしも意図した音の大きさの範囲とはならない場合があった。特に、放送局がオーディオ信号を伝送する場合、視聴者側個々の視聴環境は様々であり、ラウドネスに基づいて、オーディオ信号のラウドネスレンジを個々の視聴環境に応じて調整し、視聴時の音質を改善する技術は開発されていなかった。
【０００６】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、オーディオ信号のラウドネスレンジを周囲雑音の大きさや再生可能な最大音量などが異なる個々の視聴環境に応じて調整し、視聴時の音質を改善可能なラウドネスレンジ制御システム、伝送装置、受信装置、伝送用プログラム、および受信用プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、本発明に係るラウドネスレンジ制御システムは、スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置と、前記オーディオ信号を受信して再生する受信装置とを含み、視聴環境に応じて前記オーディオ信号のラウドネスレンジを調整するラウドネスレンジ制御システムであって、前記伝送装置は、前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するオーディオ信号ラウドネス計測部と、前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するラウドネスレンジ制御判定部と、前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して前記受信装置に送信するメタデータ多重部と、を備え、前記受信装置は、前記オーディオ信号を増幅するアンプと、前記視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定する視聴環境設定部と、前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値を前記アンプに与える、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記ラウドネスレンジ制御判定部は、前記スピーチ信号のラウドネスが第１閾値より大きい場合、前記ラウドネスレンジ制御を不要と判定する、ことが望ましい。
【０００９】
また、前記ラウドネスレンジ制御判定部は、前記スピーチ信号のラウドネスに対する前記効果音信号のラウドネスの比が第２閾値より大きい場合、前記ラウドネスレンジ制御を必要と判定する、ことが望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る伝送装置は、スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置であって、前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するオーディオ信号ラウドネス計測部と、前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するラウドネスレンジ制御判定部と、前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して送信するメタデータ多重部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る受信装置は、伝送装置よりスピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号と、前記オーディオ信号のラウドネス値と、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報とを受信し、前記オーディオ信号を再生する受信装置であって、前記オーディオ信号を増幅するアンプと、視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定する視聴環境設定部と、前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値を前記アンプに与える、ことを特徴とする。
【００１２】
なお、本発明の解決手段をシステム及び装置として説明してきたが、本発明は各装置のプロセッサに同等の処理（ステップ）を実行させるプログラムとしても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１３】
例えば、本発明に係る伝送用プログラムは、スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号を伝送する伝送装置に、前記オーディオ信号のラウドネス値を計測するステップと、前記スピーチ信号及び前記効果音信号のラウドネスに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報を生成するステップと、前記オーディオ信号と、前記ラウドネス値と、前記制御識別情報とを多重化して送信するステップと、を実行させる。
【００１４】
また、本発明に係る受信用プログラムは、伝送装置よりスピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号と、前記オーディオ信号のラウドネス値と、前記オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否を示す制御識別情報とを受信し、前記オーディオ信号を再生する受信装置に、前記オーディオ信号を増幅するステップと、視聴環境に応じたラウドネスレンジの調整関数を設定するステップと、前記制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、前記ラウドネス値と、前記調整関数とに基づき、前記オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整値をアンプに与えるステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るラウドネスレンジ制御システム、伝送装置、受信装置、伝送用プログラム、および受信用プログラムによれば、オーディオ信号のラウドネスレンジを周囲雑音の大きさや再生可能な最大音量などが異なる個々の視聴環境に応じて調整し、視聴時の音質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るラウドネスレンジ制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る伝送装置の構成を示す図である。
【図３】オーディオ信号の各オーディオブロックを規定する時間窓の例を示す図である。
【図４】ラウドネスレンジ制御判定部の動作フローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る受信装置の構成を示す図である。
【図６】ラウドネスレンジの調整関数の例を示す図である。
【図７】ラウドネス調整量算出の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るラウドネスレンジ制御システムの構成を示す図である。本実施形態に係るラウドネスレンジ制御システムは、伝送装置１０及び受信装置２０から構成されるものである。伝送装置１０は、例えばオーディオ信号を伝送する放送局の放送用設備であり、受信装置２０は、例えばテレビ、携帯電話、タブレット端末などオーディオ信号を受信して視聴するための機器である。本実施形態に係る伝送装置１０は、オーディオ信号にラウドネスレンジ制御に関するメタデータ（以下、「ラウドネスレンジ制御メタデータ」と言う。詳細は後述。）を付加し、受信装置２０に送信する。受信装置２０は、ラウドネスレンジ制御メタデータが付加されたオーディオ信号を受信すると、ラウドネスレンジ制御メタデータに基づき、視聴環境（周囲雑音や最大再生可能レベル）に合わせてオーディオ信号のラウドネスレンジを調整する。
【００１９】
ここで、本実施形態におけるラウドネスレンジ制御システムにおいて伝送されるオーディオ信号は、以下の前提を持つものである。
（１）オーディオ信号は、周囲雑音が少なくかつ大音量まで再生可能な制作スタジオと同様の環境で再生する場合において、自然で高い臨場感が得られるように広いラウドネスレンジ幅で制作されている。
（２）オーディオ信号に含まれる成分のうちスピーチ信号など最も伝えたい音は、周囲雑音が大きな環境でも聞きやすいラウドネスレベル範囲内で、かつオーディオ信号全体を通してほぼ一定のラウドネスレベル範囲内で、制作されている。一方、楽音や効果音などは自然で臨場感の高いコンテンツとするため、小さなレベルから大きなレベルまで広いラウドネスレンジをもつ。
（３）オーディオ信号にはスピーチ信号と効果音信号とが個別に収録されており、番組制作者の意図および訓練された音響調整者の操作するミキシング情報に基づいて制作される。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態に係る伝送装置１０の構成を示す図である。伝送装置１０は、スピーチ信号ラウドネス計測部１１と、効果音信号ラウドネス計測部１２と、オーディオ信号ラウドネス計測部１３と、オーディオ信号符号化部１４と、ラウドネス比算出部１５と、ラウドネスレンジ制御判定部１６と、メタデータ多重部１７とを備える。
【００２１】
オーディオ信号符号化部１４は、スピーチ信号及び効果音信号の少なくとも一方を含むオーディオ信号をオーディオブロック毎に符号化し、符号化したオーディオ信号（オーディオ符号化信号）をメタデータ多重部１７に出力する。図３は、オーディオ信号の各オーディオブロックを規定する時間窓の一例を示す図である。図示の通り、各オーディオブロックは、隣接するオーディオブロック間でオーバーラップ部分があるように規定される。
【００２２】
スピーチ信号ラウドネス計測部１１は、オーディオ信号に含まれるスピーチ信号のラウドネスをオーディオブロック毎に計測し、計測したスピーチ信号のラウドネスをラウドネス比算出部１５及びラウドネスレンジ制御判定部１６に出力する。なお、ラウドネス計測の詳細について本稿では詳述を行わないが、必要であれば例えば非特許文献１、２を参照されたい。
【００２３】
効果音信号ラウドネス計測部１２は、オーディオ信号に含まれる効果音信号のラウドネスをオーディオブロック毎に計測し、計測した効果音信号のラウドネスをラウドネス比算出部１５に出力する。
【００２４】
オーディオ信号ラウドネス計測部１３は、オーディオ信号全体のラウドネスをオーディオブロック毎に計測し、計測したオーディオ信号のラウドネスをメタデータ多重部１７に出力する。なお、以降の記載においては、オーディオ信号ラウドネス計測部１３が計測するオーディオ信号全体のラウドネスのことを「ラウドネス値」と称する。
【００２５】
ラウドネス比算出部１５は、スピーチ信号のラウドネスに対する効果音信号のラウドネスの比を算出し、算出した比をラウドネスレンジ制御判定部１６に出力する。なお、以降の記載においては、ラウドネス比算出部１５が算出するスピーチ信号のラウドネスに対する効果音信号のラウドネスの比のことを「ラウドネス比」と称する。すなわち、ラウドネス比が小さいと、スピーチ信号のラウドネスに対して効果音信号のラウドネスが小さいことを意味し、ラウドネス比が大きいと、スピーチ信号のラウドネスに対して効果音信号のラウドネスが大きいことを意味する。
【００２６】
ラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号及び効果音信号のラウドネスに基づき、オーディオ信号に対するラウドネスレンジ制御の要否（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定し、判定結果をメタデータ多重部１７に出力する。より具体的には、ラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号のラウドネスと、ラウドネス比とに基づき、ラウドネスレンジ制御の要否を判定する。なお、以降の記載においては、ラウドネスレンジ制御判定部１６によるラウドネスレンジ制御の要否に関して生成する判定結果を「制御識別情報」と称する。
【００２７】
図４は、ラウドネスレンジ制御判定部１６の動作フローチャートである。ラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号ラウドネス計測部１１からスピーチ信号ラウドネスを取得し（ステップＳ１）、ラウドネス比算出部１５からラウドネス比を取得する（ステップＳ２）。ラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号のラウドネスが所定の閾値Ｔｈ１（第１閾値）より大きい場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ラウドネスレンジ制御をＯＦＦ（不要）に設定する（ステップＳ６）。これは、スピーチ信号は周囲雑音が大きな環境でも聞きやすいラウドネスレベル範囲内に予め設定されているためである。一方、ラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号のラウドネスが所定の閾値Ｔｈ１以下である場合（ステップＳ３のＮｏ）、ラウドネス比と所定の閾値Ｔｈ２（第２閾値）の比較を行う（ステップＳ４）。ラウドネスレンジ制御判定部１６は、ラウドネス比が所定の閾値Ｔｈ２より大きい場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、ラウドネスレンジ制御をＯＮ（必要）に設定する（ステップＳ５）。これは、スピーチ信号のラウドネスに対して効果音信号のラウドネスが大きい場合、効果音信号は幅広いラウドネスレンジを持つため、特に、ラウドネスレンジを調整する効果が高くなるためである。ラウドネスレンジ制御判定部１６は、ラウドネス比が所定の閾値Ｔｈ２以下である場合、ラウドネスレンジ制御をＯＦＦ（不要）に設定する（ステップＳ６）。これは、スピーチ信号のラウドネスに対する効果音信号のラウドネスが小さい場合、効果音信号のラウドネスレンジを調整する効果が低く、さらに、ラウドネスレンジの調整によりスピーチ信号が聞き取りづらくなる場合があるためである。
【００２８】
メタデータ多重部１７は、符号化されたオーディオ信号に、ラウドネスレンジ制御メタデータであるラウドネス値と制御識別情報とをオーディオブロック毎に同期して多重化し、図示しないアンテナ等により、受信装置２０へ多重化されたオーディオ信号及びラウドネスレンジ制御メタデータを送信する。
【００２９】
図５は、本発明の一実施形態に係る受信装置２０の構成を示す図である。受信装置２０は、メタデータ分離部２１と、ラウドネス調整量算出部２２と、調整関数記憶部２４を含む視聴環境設定部２３と、オーディオ信号復号部２５と、アンプ２６と、遅延部２７と、加算部２８とを備える。
【００３０】
メタデータ分離部２１は、図示しないアンテナ等により伝送装置１０から受信した信号を、符号化されたオーディオ信号及びラウドネスレンジ制御メタデータ（ラウドネス値、制御識別情報）に分離し、ラウドネスレンジ制御メタデータ（ラウドネス値、制御識別情報）をラウドネス調整量算出部２２に出力し、符号化されたオーディオ信号をオーディオ信号復号部２５に出力する。
【００３１】
視聴環境設定部２３は、様々な視聴環境（周囲雑音や最大再生可能レベル）に応じたラウドネスレンジの調整関数を記憶する調整関数記憶部２４を備えており、視聴環境に応じた調整関数をラウドネス調整量算出部２２に出力する。視聴環境設定部２３は、例えばノイズセンサ等で周囲の雑音を測定したり、受信装置２０のユーザなどから最大再生可能レベルの入力を受けたりすることにより視聴環境を判定することができる。
【００３２】
図６は、ラウドネスレンジの調整関数の一例を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示す調整関数は入力されるラウドネス（横軸）と出力されるラウドネス（縦軸）との関係を示すものである。一般に、周囲雑音が大きな環境になるほど、また大音量での再生が困難な環境になるほど、調整関数は、入力されたオーディオ信号を、狭いラウドネスレンジの幅をもつオーディオ信号に変換する。これにより周囲雑音が大きな環境や大音量での再生が困難な環境においても、オーディオコンテンツに含まれるすべての音を聞くことが可能となり、試聴環境に適した臨場感の音が実現され、受聴時の音質が改善される。
【００３３】
図６（ａ）は比較的視聴環境が良い場合の調整関数の一例を示すものである。図示の通り、入力ラウドネスの区間により調整関数の勾配は異なるが、基本的に入力ラウドネスは一定の割合（勾配）で出力ラウドネスに変換されるため、当該調整関数では、元となるオーディオ信号のラウドネスレンジを比較的維持することができる。
【００３４】
図６（ｂ）は図６（ａ）よりも雑音が多く、最大音量が低い場合の調整関数の一例を示すものである。図示の通り、−５４以下の入力ラウドネスは、一律−３６の出力ラウドネスに変換され、また、１２以上の入力ラウドネスは、一律６の出力ラウドネスに変換されるため、当該調整関数では、ラウドネスレンジは狭くなるが、周囲の雑音が多い環境でもオーディオ信号が聞き取りやすくなり、かつ、最大音量を下げて視聴することができる。
【００３５】
図６（ｃ）は図６（ｂ）よりもさらに雑音が多く、最大音量が低い場合の調整関数の一例を示すものである。図示の通り、−３６以下の入力ラウドネスは、一律−２７の出力ラウドネスに変換され、また、０以上の入力ラウドネスは、一律０の出力ラウドネスに変換されるため、当該調整関数では、ラウドネスレンジはさらに狭くなるが、周囲の環境がさらに悪い場合でもオーディ信号が聞き取りやすくない、かつ、最大音量をさらに下げて視聴することができる。
【００３６】
ラウドネス調整量算出部２２は、制御識別情報を参照し、ラウドネスレンジ制御がＯＮである場合、視聴環境設定部２３からの調整関数に基づき、オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に対応するゲイン調整値をアンプ２６に出力する。一方、ラウドネス調整量算出部２２は、制御識別情報を参照し、ラウドネスレンジ制御がＯＦＦである場合、ラウドネスレンジの調整は行わず、アンプ２６へのゲイン調整値の出力は行わない。
【００３７】
図７は、ラウドネス調整量算出の一例を示す図である。図７（ａ）の実線はラウドネスレンジの調整関数（図６（ｂ）に対応）を示し、点線はラウドネスレンジの調整を行わない状態を示すものである。図７（ｂ）は、図７（ａ）の調整関数と調整を行わない場合との差分をプロットしたグラフである。ラウドネス調整量算出部２２は、当該グラフにより、オーディオ信号の各オーディオブロックに対するラウドネス調整量を算出することができる。例えば、ラウドネス調整量算出部２２は、オーディオ信号のラウドネス値が−５４である場合、ラウドネス調整量として１８を算出することができる。ラウドネス調整量算出部２２は、ラウドネスレンジ制御がＯＮである場合、当該ラウドネス調整量に対応するゲイン調整値をアンプ２６に出力する。
【００３８】
オーディオ信号復号部２５は、符号化されたオーディオ信号を復号し、増幅のためアンプ２６に出力する。
【００３９】
アンプ２６は、復号されたオーディオ信号を所定のゲインにより増幅し、増幅したオーディオ信号を遅延部２７及び加算部２８に出力する。また、アンプ２６は、ラウドネス調整量算出部２２よりゲイン調整値を受けた場合、当該ゲイン調整値により調整したゲインによりオーディオ信号を増幅する。このため、アンプ２６は、ラウドネスレンジ制御がＯＦＦの場合は、元のオーディオ信号のラウドネスに応じた音の強さを出力し、ラウドネスレンジ制御がＯＮの場合は、ゲイン調整値により、視聴環境に適した音の強さを出力することになる。
【００４０】
遅延部２７は、加算部２８において後続のオーディオブロックとオーバーラップする部分を適切に合成するため、後続のオーディオブロックとのオーバーラップ部分の信号に対して、オーバーラップ時間に対応する一定の遅延を加えた後、加算部２８に出力する。
【００４１】
加算部２８は、アンプ２６からのオーディオ信号と、遅延部２７からのオーディオ信号について、隣接するオーディオブロック間のオーバーラップ部分を適切に合成し、図示しないスピーカなどの報知装置を通じて、視聴者にオーディオ信号を音として再生する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、伝送装置１０は、オーディオ信号と、ラウドネス値と、制御識別情報とを多重化して受信装置２０に送信し、受信装置２０は、制御識別情報を参照しラウドネスレンジ制御が必要な場合、ラウドネス値と、視聴環境に応じた調整関数とに基づき、オーディオ信号に対するラウドネス調整量を算出し、当該ラウドネス調整量に応じたゲイン調整を行う。これにより、オーディオ信号のラウドネスレンジを周囲雑音の大きさや再生可能な最大音量などが異なる個々の視聴環境に応じて調整し、視聴時の音質を改善することができる。即ち、周囲雑音が大きな環境や大音量での再生が困難な環境においても、オーディオコンテンツに含まれる全ての音を聞くことが可能となり、視聴環境に適した臨場感の音が実現され、受聴時の音質が改善される。
【００４３】
また、伝送装置１０のラウドネスレンジ制御判定部１６、スピーチ信号のラウドネスが第１閾値より大きい場合、ラウドネスレンジ制御を不要と判定する。これにより、予め周囲雑音が大きな環境でも聞きやすいラウドネスレベル範囲内に設定されているスピーチ信号をそのまま再生することが可能になる。
【００４４】
また、伝送装置１０のラウドネスレンジ制御判定部１６は、スピーチ信号のラウドネスに対する効果音信号のラウドネスの比（ラウドネス比）が第２閾値より大きい場合、ラウドネスレンジ制御を必要と判定する。これにより、効果音信号は幅広いラウドネスレンジを持つため、特に、ラウドネスレンジを調整する効果が高くなり、受聴時の音質を改善することができる。
【００４５】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００４６】
例えば、オーディオ信号の周波数帯域を聴覚の臨界帯域幅を持つ複数の周波数帯域に分割し、上記実施形態におけるラウドネスレンジ制御を周波数帯域毎に分けて行うことができる。例えば、オーディオ信号をスピーチ信号の周波数帯と、効果音信号の周波数帯とに分割し、各周波数帯域に個別にラウドネスレンジ制御を行うことが可能である。この場合、スピーチ信号の周波数帯域では、ラウドネスレンジ制御をＯＦＦにし、スピーチ信号を元のラウドネスのまま出力し、効果音信号の周波数帯器では、ラウドネスレンジ制御をＯＮにし、ラウドネスレンジを調整して出力することができる。
【００４７】
また、上記実施形態は、単一チャネルのオーディオ信号を例に記載しているが、２チャンネル音響信号や５．１チャンネルサラウンド音響信号などの多数のチャンネル数を持つ音響信号に拡張可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、オーディオ信号のラウドネスレンジを周囲雑音の大きさや再生可能な最大音量などが異なる個々の視聴環境に応じて調整し、視聴時の音質を改善することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  伝送装置
１１  スピーチ信号ラウドネス計測部
１２  効果音信号ラウドネス計測部
１３  オーディオ信号ラウドネス計測部
１４  オーディオ信号符号化部
１５  ラウドネス比算出部
１６  ラウドネスレンジ制御判定部１６
１７  メタデータ多重部
２０  受信装置
２１  メタデータ分離部
２２  ラウドネス調整量算出部
２３  視聴環境設定部
２４  調整関数記憶部
２５  オーディオ信号復号部
２６  アンプ
２７  遅延部
２８  加算部
【図１】
0005909100.tif 000002
【図２】
0005909100.tif 000003
【図３】
0005909100.tif 000004
【図４】
0005909100.tif 000005
【図５】
0005909100.tif 000006
【図６】
0005909100.tif 000007
【図７】
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