(57)【要約】【課題】  偽レゾ音源ファイルのような音信号の品質の低い音源ファイルが配信されるのを防止する。【解決手段】  音信号取得部１１は、音信号からなる音源ファイルを取得する。特徴量算出部１２は、音信号の複数の周波数帯域間のスペクトル強度の差分を示す特徴量を算出する。音信号識別部１３は、特徴量算出部１２が算出した特徴量に基づき、音信号が基準周波数より高域の成分を含む音信号か否かを識別する。配信管理部１４は、音信号識別部１３の識別結果に基づいて、音信号の配信を行うか否かを決定する。【選択図】  図２
2018066920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音信号を取得する音信号取得手段と、
前記音信号が基準周波数より高域の成分を含む音信号か否かを識別する識別手段と
を具備することを特徴とする音信号識別装置。
【請求項２】
前記識別手段は、前記音信号が高域の成分を含む音信号であるか否かの識別に加えて、前記音信号が高周波数帯域復元手法により得られた高域の成分を含む音信号であるか否かの識別を行うことを特徴とする請求項１に記載の音信号識別装置。
【請求項３】
前記音信号の複数の周波数帯域間のスペクトル強度の差分を示す特徴量を算出する特徴量算出手段を具備し、
前記識別手段は、前記特徴量算出手段が算出する特徴量に基づき、前記音信号の識別を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の音信号識別装置。
【請求項４】
前記識別手段は、教師データとして与えられる音信号の特徴量に基づき、前記音信号の識別のための境界に関する情報を学習し、前記特徴量算出部により算出される特徴量と前記境界に関する情報とに基づいて前記音信号の識別を行う識別器であることを特徴とする請求項３に記載の音信号識別装置。
【請求項５】
音信号を取得する音信号取得過程と、
前記音信号が基準周波数より高域の成分を含む音信号であるか否かを識別する識別過程と
を具備することを特徴とする音信号識別方法。
【請求項６】
音信号が基準周波数より高域の成分を含む音信号であるか否かの識別を行い、この識別の結果に基づいて当該音信号の配信を行うか否かを決定することを特徴とする音信号の配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、品質の異なる音信号の識別を行う装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なアーティストの楽曲の音信号からなる音源ファイルをデータベース化し、要求された音源ファイルを配信する配信サーバがメジャー出版社等の各種配信業者から提供されている。ユーザは、パーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと言う。）等の情報処理端末を利用することによりインターネットを介して配信サーバにアクセスし、所望の楽曲の音源ファイルを配信サーバからダウンロードすることが可能である。また、配信サーバの中には、ハイレゾ音源と呼ばれる高品質の音信号からなる音源ファイルの配信を行う配信サーバがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５０６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハイレゾ音源と呼ばれる音源ファイルには、音信号の品質が異なる次の３種類の音源ファイルがある。第１の種類の音源ファイルは、録音からマスタリングまでハイレゾ仕様にて処理された音源ファイルである。以下便宜上、この種の音源ファイルを真のハイレゾ音源ファイルと呼ぶ。第２の種類の音源ファイルは、ハイレゾ音源でない音源の音信号をアップサンプリングすることにより生成された音信号の音源ファイルである。この音源ファイルの音信号は、アップサンプリングの結果、サンプリング周波数が例えば４４．１ｋＨｚになっていても、２２ｋＨｚ以上の高域の成分を含まない低品質の音信号である。そこで、以下便宜上、この種の音源ファイルを偽レゾ音源ファイルと呼ぶ。第３の種類の音源ファイルは、偽レゾ音源ファイルと同様、アップサンプリングされた音信号の音源ファイルではあるが、音信号が高周波数帯域復元手法を用いて生成された高域成分を含む音源ファイルでる。以下、便宜上、この種の音源ファイルを高域復元ハイレゾ音源ファイルと呼ぶ。
【０００５】
上記３種類の音源ファイルのうち偽レゾ音源ファイルは、サンプリング周波数が真のハイレゾ音源ファイルと同様なサンプリング周波数であるものの、高域成分を含んでおらず、真のハイレゾ音源ファイルおよび高域復元ハイレゾ音源ファイルに比べて、各段と音信号の品質が劣った音源ファイルである。このような偽レゾ音源ファイルがハイレゾ音源ファイルとして配信されることは好ましくない。
【０００６】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、偽レゾ音源ファイルのような音信号の品質の低い音源ファイルが配信されるのを防止する技術的手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、音信号を取得する音信号取得手段と、前記音信号が基準周波数より高域の成分を含む音信号か否かを識別する識別手段とを具備することを特徴とする音信号識別装置を提供する。
【０００８】
この発明によれば、基準周波数より高域の成分を含む音信号とそうでない音信号を識別することができる。従って、高域の成分を含まない低品質の音信号が配信されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の第１実施形態である音信号識別装置を適用した配信サーバの構成を示すブロック図である。
【図２】同音信号識別装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】同音信号識別装置の特徴量算出部の処理内容を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である音信号識別装置を適用した配信サーバの構成を示すブロック図である。この配信サーバは、各種の業者や一般ユーザから音源ファイルを収集して蓄積し、ネットワークを介した要求に応じて音源ファイルの配信を行うコンピュータである。
【００１２】
図１に示すように、配信サーバは、制御中枢であるＣＰＵ１と、ＣＰＵ１が実行する各種のプログラムを記憶したプログラムメモリ２と、ＣＰＵ１によってワークエリアとして使用されるワークメモリ３と、音源ファイル等のコンテンツを記憶するコンテンツデータメモリ４と、インターネット等のネットワークを介した通信を行うための通信インタフェース（以下、Ｉ／Ｆと略す）５とを有する。
【００１３】
ここで、コンテンツデータメモリ４は、例えばＨＤＤ等の大容量の不揮発性記憶装置である。このコンテンツデータメモリ４は、配信対象となる音源ファイルからなる配信用データベースが記憶されている。ＣＰＵ１は、この配信用データベース内の音源ファイルをユーザからの配信要求に応じて配信する。プログラムメモリ２は、例えばＲＯＭであり、ワークメモリ３は、例えばＲＡＭである。プログラムメモリ２に記憶される各種のプログラムのうち本実施形態に特有のものとして、音信号識別プログラムがある。ＣＰＵ１は、この音信号識別プログラムを実行することにより本実施形態による音信号識別装置として機能する。
【００１４】
図２はＣＰＵ１がプログラムメモリ２内の音信号識別プログラムを実行することにより実現される機能の構成、すなわち、本実施形態による音信号識別装置の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態による音信号識別装置は、音信号取得部１１と、特徴量算出部１２と、音信号識別部１３と、配信管理部１４とからなる。
【００１５】
音信号取得部１１は、通信Ｉ／Ｆ５を介して収集した新規な音源ファイルをコンテンツデータメモリ４に格納するとともに、その新規な音源ファイルを識別対象としてワークメモリ３に格納する。
【００１６】
特徴量算出部１２は、ワークメモリ３に格納された音源ファイルから音信号を読み出して解析し、複数の周波数帯域間の強度差を示す特徴量を算出する手段である。
【００１７】
図３は特徴量算出部１２の処理内容を示すブロック図である。図３に示すように、特徴量算出部１２の全処理は、周波数解析部１２１と、帯域内平均化部１２２と、帯域間差分値算出部１２３と、帯域間差分値移動平均部１２４と、フレーム間平均化部１２５とを有する。
【００１８】
周波数解析部１２１では、音源ファイルから読み出された音信号を一定時間長の時間フレームに分割し、時間フレーム毎に、音信号の周波数解析を行う。
【００１９】
帯域内平均化部１２２では、周波数解析部１２１の処理により得られるパワースペクトルを０から２２ｋＨｚまでのメル帯域Ｂ０と、２２ｋＨｚから３５ｋＨｚまでのメル帯域Ｂ１と、３５ｋＨｚから４８ｋＨｚまでのメル帯域Ｂ２と、４８ｋＨｚから９６ｋＨｚまでのメル帯域Ｂ３とに分割し、メル帯域Ｂ０〜Ｂ３の各々について、音信号のスペクトル強度の帯域内平均値ＭＰ０〜ＭＰ３を算出する。
【００２０】
帯域間差分値算出部１２３では、メル帯域Ｂ０〜Ｂ３の隣り合うメル帯域間の帯域内平均値の差分、すなわち、帯域間差分値ＭＰ３２＝ＭＰ３−ＭＰ２、ＭＰ２１＝ＭＰ２−ＭＰ１、ＭＰ１０＝ＭＰ１−ＭＰ０を算出する。
【００２１】
帯域間差分値移動平均部１２４では、時間フレーム毎に得られる帯域間差分値ＭＰ３２、ＭＰ２１、ＭＰ１０の移動平均値ＭＡ３２、ＭＡ２１、ＭＡ１０を時間フレーム毎に算出する。
【００２２】
フレーム間平均化部１２５では、時間フレーム毎に得られる帯域間差分値ＭＰ３２、ＭＰ２１、ＭＰ１０の移動平均値ＭＡ３２、ＭＡ２１、ＭＡ１０を各々全時間フレームについて平均化し、特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０を算出する。
以上が特徴量算出部１２の処理内容である。
【００２３】
音信号識別部１３は、サポートベクタマシン（ＳＶＭ；Support Vector Machine）である。この音信号識別部１３は、教師データとして与えられる音信号の特徴量に基づき、音信号のクラスを隔てる境界に関する情報を学習し、特徴量算出部１２により算出される特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０とこの境界に関する情報とに基づいて音信号の識別を行う。具体的には次の通りである。
【００２４】
音信号識別部１３は、学習モードと識別モードを有する。音信号識別部１３は、この音信号識別装置が新規な音源ファイルの識別する動作を開始（以下、稼働開始という）する前に学習モードとされる。この学習モードでは、音信号識別部１３に対し、複数の真のハイレゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０および複数の高域復元ハイレゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０が第１のクラスの教師データとして与えられ、複数の偽レゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０が第２のクラスの教師データとして与えられる。
【００２５】
これにより音信号識別部１３は、特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０に対応した３次元の特徴量ベクトル空間において、第１のクラスに属する特徴量ベクトル群と、第２のクラスに属する特徴量ベクトル群とを区別する境界に関する情報を学習する。
【００２６】
そして、音信号識別装置の稼働開始後は、音信号識別部１３は、識別モードとなる。この識別モードにおいて、音信号識別部１３は、特徴量算出部１２から音信号の特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０を受け取り、この特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０に基づいて、当該音信号が第１のクラスの音信号、すなわち、真のハイレゾ音源ファイルまたは高域復元ハイレゾ音源ファイルの音信号であるか、それとも第２のクラスの音信号、すなわち、偽レゾ音源ファイルの音信号であるかを識別する。このように本実施形態における音信号識別部１３は、２クラスの識別を行う。
【００２７】
配信管理部１４は、音信号識別部１３による音信号の識別結果に基づき、当該音信号の格納された音源ファイルを配信の対象とするか否かの切り替えを行う手段である。具体的には、ある音源ファイルが真のハイレゾ音源ファイルまたは高域復元音源ファイルであるとの識別結果が得られた場合、配信管理部１４は、当該音源ファイルをコンテンツデータメモリ４内の配信用データベースに格納する。逆に、ある音源ファイルが偽レゾ音源ファイルであるとの識別結果が得られた場合、配信管理部１４は、当該音源ファイルを配信用データベースに格納しない。
【００２８】
以上説明した本実施形態によれば、音信号に基準周波数以上の高域成分があるか否かを識別する手段を配信サーバに設けたので、偽レゾ音源ファイルが配信サーバから配信されるのを防止することができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
本実施形態における配信サーバは、上記第１実施形態における配信サーバと基本的に同様な構成を有する。しかしながら、上記第１実施形態では、音信号識別部１３に２クラスの識別を行わせたのに対し、本実施形態では、３クラスの識別を行わせる。
【００３０】
さらに詳述すると、本実施形態では、学習モードにおいて、音信号識別部１３に対し、複数の真のハイレゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０が第１のクラスの教師データとして与えられ、複数の高域復元ハイレゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０が第２のクラスの教師データとして与えられ、複数の偽レゾ音源ファイルの音信号から得られた特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０が第３のクラスの教師データとして与えられる。
【００３１】
これにより音信号識別部１３は、特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０に対応した３次元の特徴量ベクトル空間において、第１のクラスの特徴量ベクトル群と、第２のクラスの特徴量ベクトル群と、第３のクラスの特徴量ベクトル群とを区別する境界に関する情報を学習する。
【００３２】
そして、音信号識別装置の稼働開始後において、音信号識別部１３は、識別モードとなり、特徴量算出部１２から供給される音信号の特徴量ＦＰ２、ＦＰ１、ＦＰ０に基づいて、当該音信号が真のハイレゾ音源ファイルの音信号であるか、高域復元ハイレゾ音源ファイルの音信号であるか、偽レゾ音源ファイルの音信号であるかを識別する。
【００３３】
ある音源ファイルが真のハイレゾ音源ファイルとの識別結果が得られた場合、配信管理部１４は、当該音源ファイルをコンテンツデータメモリ４内の配信用データベースに格納する。また、ある音源ファイルが偽レゾ音源ファイルであるとの識別結果が得られた場合、配信管理部１４は、当該音源ファイルを配信用データベースに格納しない。また、ある音源ファイルが高域復元ハイレゾ音源ファイルであるとの識別結果が得られた場合、その高域復元ハイレゾ音源ファイルの取り扱いに関しては各種の態様が考えられる。
【００３４】
ある好ましい態様では、高域復元ハイレゾ音源ファイルを真のハイレゾ音源ファイルとは別のルートで配信する。例えば配信対象が高域復元ハイレゾ音源ファイルであることを明示したサイトを設け、そのサイトを経由して高域復元ハイレゾ音源ファイルの配信を行う、といった具合である。
【００３５】
他の好ましい態様では、高域復元ハイレゾ音源ファイルを偽レゾ音源ファイルと同様、配信の対象から除外する。
【００３６】
高域復元ハイレゾ音源ファイルをどのように取り扱うかについては、配信サーバの配信の目的、配信を受けるユーザの層等に基づいて適切に決定すればよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、偽レゾ音源ファイルが配信サーバから配信されるのを防止することができる。また、本実施形態では、音源ファイルが、真のハイレゾ音源ファイルであるか、偽レゾ音源ファイルであるか、高域復元ハイレゾ音源ファイルであるかの識別を行うことができるので、配信の目的、配信を受けるユーザの層等に応じて、高域復元ハイレゾ音源ファイルを適切に取り扱うことが可能になるという効果が得られる。
【００３８】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１〜第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００３９】
（１）上記各実施形態では、配信サーバに特徴量算出部１２としての機能と音信号識別部１３としての機能を設けたが、配信サーバの外部のコンピュータに特徴量算出部１２としての機能と音信号識別部１３としての機能を設け、配信サーバがそのコンピュータに音源ファイルの音信号の識別を行わせるようにしてもよい。
【００４０】
（２）ユーザが使用する情報処理端末に特徴量算出部１２としての機能と音信号識別部１３としての機能を設け、情報処理端末に配信サーバから配信を受けた音源ファイルの識別を行わせるようにしてもよい。
【００４１】
（３）特徴量算出部１２としての処理と、音信号識別部１３としての処理の実行主体が異なっていてもよい。例えばユーザの情報処理端末が配信を受けた音源ファイルに対し、特徴量算出部１２としての処理を施し、その結果得られる特徴量をネットワーク上のサーバに送信する。そして、そのサーバが、情報処理端末から受信した特徴量に対し、音信号識別部１３としての処理を施して音源ファイルの識別を行い、識別結果を情報処理端末に返信する。このように、特徴量算出部１２としての処理と、音信号識別部１３としての処理を別々の主体に実行させてもよい。
【００４２】
（４）上記第１および第２実施形態では、３次元の特徴量ベクトルを用いて、音源ファイルの識別を行ったが、特徴量ベクトルの次元数は、識別するクラス数等に応じて適切に決定すればよい。
【符号の説明】
【００４３】
１……ＣＰＵ、２……プログラムメモリ、３……ワークメモリ、４……コンテンツデータメモリ、５……通信Ｉ／Ｆ、１１……音信号取得部、１２……特徴量算出部、１３……識別部、１４……配信管理部。
【図１】
2018066920.tif 000003
【図２】
2018066920.tif 000004
【図３】
2018066920.tif 000005