(57)【要約】  音声がラウドスピーカ又は同様の変換器を利用して再生されるときの歪を防ぐため、特定の周波数範囲（Ｉ）における音声信号の振幅が、該振幅が閾値（ＬＭＡＸＩ）を超えた場合に、低減させられる。本発明は、振幅が低減させられた周波数を他の周波数範囲（II）に全体的に又は部分的にマッピングすることを提案する。結果として、全体の音声レベルは影響を受けない。
2007509558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を強調する方法であって、前記方法は、
前記オーディオ信号の周波数範囲を選択するステップを有し、各前記周波数範囲は、信号レベルを持つそれぞれの信号を含むことが可能であり、前記方法は更に、
第１の周波数範囲における信号レベルを決定するステップと、
前記第１の周波数範囲における信号レベルが閾値を超えた場合に、前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させ、前記第１の周波数範囲と異なる第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記第２の周波数範囲は前記第１の周波数範囲よりも高い、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の周波数範囲は前記第１の周波数範囲に隣接する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップは、前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードするステップを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードするステップは、前記第１の周波数範囲の信号の高調波を生成するステップを有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の周波数範囲における信号レベルが閾値を超えた場合に、前記第１及び第２の周波数範囲と異なる第３の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップを更に有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の及び第２の周波数範囲における信号レベルが共にそれぞれの閾値を超えた場合に、前記第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップが省略される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記周波数範囲を選択するステップの前に、前記オーディオ信号を調整するステップを更に有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
オーディオ信号を強調する装置であって、前記装置は、
前記オーディオ信号の周波数範囲を選択するフィルタ手段を有し、各前選択された記周波数範囲は、信号レベルを持つそれぞれの信号を含むことが可能であり、前記装置は更に、
少なくとも第１の周波数範囲における信号レベルを決定する検出手段と、
前記検出手段により決定された信号レベルに応じて制御信号を生成する制御手段と、
前記制御信号に応じて、それぞれの周波数範囲の信号を減衰させる増幅／減衰手段と、
を有し、前記制御手段は、
前記第１の周波数範囲における信号レベルがそれぞれの閾値を超えているか否かを決定し、そうであれば、
前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させ、
前記第１の周波数範囲と異なる第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるように構成された装置。
【請求項１０】
前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードする移動手段を更に有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記移動手段は周波数シフト回路を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記移動手段は、前記第１の周波数範囲からの信号を、該信号をそれぞれの周波数シフト回路に供給する前に第１の係数と乗算する第１の信号乗算器を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記移動手段は、前記第１の周波数範囲からの周波数シフトされた信号を、該信号を前記第２の周波数範囲にフィードする前に第２の係数と乗算する第２の信号乗算器を有する、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記制御信号から前記第１の係数及び／又は前記第２の係数を導出するように構成される、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記周波数範囲を選択する前に前記オーディオ信号を調整する調整フィルタを更に有する、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の装置を有するオーディオシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応型音声再生に関する。より詳細には、本発明はオーディオ変換器にオーディオ信号を適応させる、オーディオ信号を再生する装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラウドスピーカのようなオーディオ変換器（transducer）は、周波数依存特性を持つことが良く知られている。特定の変換器は或る周波数又は周波数範囲を忠実に再生し得るが、他の周波数範囲を再生することは音声の歪を引き起こし得る。例えば小型ラウドスピーカは、典型的には高い周波数を再生するために適しており、大型ラウドスピーカは一般に低周波音声を再生することが可能である。各周波数において、変換器は一般に歪を引き起こさずに再生され得る最大の音声レベルを持つ。例えばラウドスピーカの場合には、最大音声レベルは円錐の最大変位によって決定され、これより大きな音声レベルは音声信号の「クリッピング」を引き起こし、明らかに可聴な音声の歪に帰着する。
【０００３】
国際特許出願公開ＷＯ０１／０３４６６（フィリップス社）は、オーディオ信号の１以上の周波数範囲を定義するフィルタ手段と、前記フィルタ手段に結合された制御可能な増幅器／減衰器手段と、前記増幅器／減衰器手段を制御するために結合された処理手段とを有するラウドスピーカ保護システムを開示している。該システムは、少なくとも１つの周波数範囲における選択的なオーディオパワー制御のために利用される関連するラウドスピーカ保護情報を表す少なくとも１つの前記周波数範囲における、オーディオパワーを決定することが可能である。国際特許出願公開ＷＯ０１／０３４６６の全体の内容は、ここで本明細書に組み込まれたものとする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
国際特許出願公開ＷＯ０１／０３４６６のシステムは、特定の周波数範囲において信号の歪を低減又は略除去することにおいて非常に有効であるが、幾つかの周波数範囲が減衰され、全体として音量の低下に導くという欠点を持つ。
【０００５】
本発明の目的は、先行技術のこれらの及び他の問題を克服し、出力信号のレベルを略維持しつつ音声の歪を略除去する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って本発明は、オーディオ信号を強調する方法であって、前記方法は、
前記オーディオ信号の周波数範囲を選択するステップを有し、各前記周波数範囲は、信号レベルを持つそれぞれの信号を含むことが可能であり、前記方法は更に、
第１の周波数範囲における信号レベルを決定するステップと、
前記第１の周波数範囲における信号レベルが閾値を超えた場合に、前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させ、前記第１の周波数範囲と異なる第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップと、
を有する方法を提供する。
【０００７】
前記第１の周波数範囲における信号レベルを決定し、検出された信号レベルを閾値レベルと比較し、前記第１の周波数範囲における信号レベルが前記閾値を超える場合に前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させることにより、信号の歪が防止される。更に次いで、前記第１の周波数範囲とは異なる第２の周波数範囲における信号レベルを増大させることにより、前記第１の周波数範囲における信号レベルの減少が、前記第２の周波数範囲における信号レベルの増大によって略補償される。
【０００８】
好適な実施例においては、前記第２の周波数範囲は、前記第１の周波数範囲よりも高い。即ち、前記第２の周波数範囲は、前記第１の周波数範囲よりも高い周波数を含む。このことは低周波数に対して特に有利である。なぜなら、適切な音声レベルでこれらの周波数を再生することは、一般に常に利用可能とは限らない大型の変換器を必要とするからである。しかしながら本発明は、前記第２の周波数範囲が前記第１の周波数範囲よりも高いことに限定されるものではなく、前記第２の周波数範囲が前記第１の周波数範囲よりも低い実施例も想定され得る。
【０００９】
前記第２の周波数範囲が、前記第１の周波数範囲に隣接することが更に好適である。即ち、或る周波数範囲における減少が、好ましくは隣の（好ましくは高い）周波数範囲における増大に導く。かくして最も近い周波数範囲が音声レベルの補償のために利用され、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲との間の周波数の最小の差に帰着する。代替として、又は加えて、前記第１の周波数範囲における減少を補償するために、１以上の他の隣接しない第２の周波数範囲における信号レベルを増大させることも可能である。
【００１０】
特に有利な実施例においては、前記第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップは、前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードするステップを有する。前記第２の周波数範囲の信号を単に増幅することとは異なり、このことは信号が前記第２の周波数範囲にあることを保証し、前記第１の範囲における減少と前記第２の範囲における増大との間の直接の関連を提供する。
【００１１】
前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードするステップは好ましくは、前記第１の周波数範囲の信号の高調波を生成するステップを有する。このようにして、前記第１の周波数範囲からフィードされた信号は、前記第２の周波数範囲に隣接する周波数である。前記第２の周波数範囲が前記第１の周波数範囲よりも低い場合には、低調波が有利に生成され得ることに留意されたい。
【００１２】
更なる有利な実施例は、前記第１の周波数範囲における信号レベルが閾値を超えた場合に、前記第１及び第２の周波数範囲と異なる第３の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップを更に有する。前記第１の及び第２の周波数範囲における信号レベルが共にそれぞれの閾値を超えた場合に、前記第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるステップが省略されても良い。
【００１３】
本発明の方法が、前記周波数範囲を選択するステップの前に、前記オーディオ信号を調整するステップを更に有することが好適である。このことは、例えば低音周波数のような特定の周波数範囲を増強することにより、オーディオ信号が特定の変換器の特性及び／又は前記オーディオ信号を強調するために利用される装置の特性に適応されることを可能とする。
【００１４】
本発明は更に、オーディオ信号を強調する装置であって、前記装置は、
前記オーディオ信号の周波数範囲を選択するフィルタ手段を有し、各前選択された記周波数範囲は、信号レベルを持つそれぞれの信号を含むことが可能であり、前記装置は更に、
少なくとも第１の周波数範囲における信号レベルを決定する検出手段と、
前記検出手段により決定された信号レベルに応じて制御信号を生成する制御手段と、
それぞれの周波数範囲の信号を減衰させる増幅／減衰手段と、
を有し、前記制御手段は、
前記第１の周波数範囲における信号レベルがそれぞれの閾値を超えているか否かを決定し、そうであれば、
前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させ、
前記第１の周波数範囲と異なる第２の周波数範囲における信号レベルを増大させるように構成された装置を提供する。
前記第１の周波数範囲における信号レベルを減少させることにより、信号の歪が回避される。前記第２の周波数範囲における信号レベルを増大させることにより、全体の音声出力が略影響を受けないままに留まることができる。
【００１５】
適切な制御信号をそれぞれの信号増幅／減衰手段に送信することにより、前記第２の周波数範囲における信号レベルを単に増大させることが可能であるが、本発明の装置が、前記第１の周波数範囲の信号の一部を前記第２の周波数範囲にフィードする移動手段を更に有することが好適である。このことは、前記第２の周波数範囲に入力信号が存在しない場合であっても、該第２の周波数範囲において信号を出力することを可能とする。
【００１６】
前記移動手段は好ましくは、周波数シフト回路を有する。このことは、前記第１の周波数範囲から前記第２の周波数範囲へと移動された信号が、適切な周波数に適応することを可能とする。前記第１の周波数範囲から前記第２の周波数範囲への制御された信号の移動を可能とするため、前記移動手段は、前記第１の周波数範囲からの信号を、該信号をそれぞれの周波数シフト回路に供給する前に第１の係数と乗算する第１の信号乗算器を有することが好ましい。同様に、前記移動手段は、前記第１の周波数範囲からの周波数シフトされた信号を、該信号を他の周波数範囲にフィードする前に第２の係数と乗算する第２の信号乗算器を有することが好ましい。前記制御手段は、前記第１の係数及び／又は前記第２の係数を前記制御信号から導出するように有利に構成される。
【００１７】
本発明は更に、上述のように定義された装置を有するオーディオシステムを提供する。
【００１８】
本発明は、添付図面において示される実施例を参照しながら以下に更に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１のフロー図において単に限定的でない例として示された方法は、本発明による音声システムにおいて音声レベルを監視し、必要なら調節するために実行される幾つかのステップを含む。前記音声システムは、所謂ステレオセットのような消費者向け音声システム、アナウンスメントシステム、音声合成システム又はその他の音声を生成する適切なシステムであっても良い。
【００２０】
本発明の方法は、好ましくは幾つかの周波数範囲について実行され、好ましくは並行して実行される。図１の図はかような周波数範囲の１つに関し、同様な又は同一の図が他の周波数範囲についても作成され得ることが理解されるであろう。
【００２１】
初期化ステップ１００の後、本方法はステップ１０１へ継続し、例えばそれ自体知られたピーク検出器を利用して、当該の周波数範囲における音声レベルＬが決定される。次いでステップ１０２において、音声レベルＬが所定の閾値音声レベルＬＭＡＸと比較される。該閾値音声レベルＬＭＡＸは、例えばラウドスピーカの円錐が最大の変位に到達することによって引き起こされ得る、いずれの音声の歪をも回避するように選択されても良い。
【００２２】
検出された音声レベルＬが閾値音声レベルＬＭＡＸ以下である場合、即ち数式的に表現するとＬ≦ＬＭＡＸが成り立つ場合、本ルーチンはステップ１０１に戻る。しかしながら検出された音声レベルＬが閾値音声レベルＬＭＡＸを超える場合、即ち数式的に表現するとＬ＞ＬＭＡＸが真である場合、本ルーチンはステップ１０３へと継続し、当該の（第１の）周波数範囲における音声レベルＬが量ΔＬだけ低下させられる。該量ΔＬは、音声レベルＬと閾値音声レベルＬＭＡＸとの差に等しくても良い。即ち数式的に記述すると、ΔＬ＝Ｌ−ＬＭＡＸであっても良い。代替として、量ΔＬは所定の量と等しくても良い。
【００２３】
ステップ１０３の効果は、当該の周波数範囲における音声レベルＬの低減である。歪は回避され得るが、全体の音声レベルもまた低下させられる。それ故本発明によれば、ステップ１０４が実行され、他の（第２の）周波数範囲における音声レベルがΔＬ又は類似の量だけ増大させられる。結果として、全体の音声出力は略同一に維持される。より重要なことに、本発明は、隣接する周波数範囲における音声レベルの増大によって、或る周波数範囲における音声レベルの低減を補償する可能性を提供し、かくして知覚される音声調節の影響を最小化する。ステップ１０４の代替の周波数範囲はそれ故、好ましくは隣接する周波数範囲である。
【００２４】
ステップ１０４を完了した後、本ルーチンはステップ１０１に戻り、音声レベルＬが再び決定される。音声レベルの監視及び調節は、好ましくは連続的な処理である。
【００２５】
ステップ１０４において、代替の周波数範囲における音声レベルは好ましくは、上述したとおり、ステップ１０３において音声レベルが減少させられたものと同じ値ΔＬだけ増大させられる。しかしながらこのことは必須ではない。例えば変換器（典型的にはラウドスピーカ）の特性及び／又はユーザによって知覚される主観的な音声レベルに依存して、音声レベルの増大の量が、該増大が適用されるべき特定の周波数範囲について調節される実施例も想像され得る。超過した音声レベルの再割り当て即ち「マッピング」が、かくして特定の周波数範囲を考慮に入れても良い。
【００２６】
上述したように、ステップ１０３において前記音声レベルが減少させられる量ΔＬは、所定の量であっても良い。このようにして、過剰な調節が回避され得る。ステップ１０４の後に本ルーチンがステップ１０１に戻るため、前記音声レベルは反復的に、即ち幾つかのステップで低減させられる。音声レベルＬは連続的に変化するであろうため、一般に連続的な監視が必要である。監視される音声レベルＬは、以下のようになり得ることに留意されたい。
・増大する。この場合、（更なる）音声レベルの低減が必要となり得る。
・一定の時間の間略一定である。この場合、最初の低減でも前記音声レベルが前記閾値を超えたままである場合にのみ、更なる音声レベルが必要となる。
・低下する。この場合、更なる低減は一般に必要とされないが、このことは勿論所定の時点における実際の音声レベルに依存する。
閾値ＬＭＡＸは個々の周波数範囲に依存するであろうこと、及び異なる周波数範囲は一般に別個の閾値を持つであろうことに更に留意されたい。
【００２７】
図１の方法は、例えば２０乃至１００Ｈｚに亘る周波数範囲のような、低いオーディオ周波数範囲にとりわけ効果的である。変換器はしばしば、該周波数範囲において歪なく高い音声レベルで音声を再生することが可能ではない。本発明によれば、２０乃至１００Ｈｚの周波数範囲における音声レベルが歪を回避するために低減された場合、例えば１００乃至３００Ｈｚ亘る次に高い周波数範囲における音声レベルが増大され得る。このようにして、ユーザによって知覚される全体の低音音声レベルは略同一のまま、信号の歪を除去する。
【００２８】
或る周波数範囲における音声レベルを減少させる場合、隣接する周波数範囲、好ましくは、必須ではないが、次に高い周波数範囲における音声レベルを増大させることが好ましい。このことは勿論、該隣接する周波数範囲も該範囲の音声閾値に到達することに帰着し得る。この場合には、次の周波数範囲における音量もが増大させられても良い。かくして、音声の増大が次に利用可能な周波数範囲、即ち増大が可能な隣の周波数範囲に割り当てられる。全ての周波数範囲がそれぞれの閾値に到達してしまった場合には、音声の増大はできない。
【００２９】
幾つかの実施例においては、音声レベルの再割り当てによる音声レベルの増大が、次の１つ又は２つの周波数範囲に制限され、これにより低周波数範囲及び全ての後続する周波数範囲がそれぞれの閾値に到達することによる高周波数範囲における増大を回避しても良い。
【００３０】
図１におけるステップ１０４の代替の周波数範囲はまた、特定の変換器又は変換器の群がとりわけ効果的である特別な周波数又は周波数範囲であっても良い。かくして１以上の周波数範囲が、単一の周波数又は周波数範囲に「マッピング」されても良い。例えば、特定の変換器が１２０Ｈｚにおいて非常に有効であり得る。このとき閾値ＬＭＡＸに到達したことによる１つ又は幾つかの周波数範囲の音声レベルのいずれの低減も、１２０Ｈｚにおける変換器により生成される音声レベルの増大に帰着するであろう。欧州特許出願０３１０３３９８．８［ＩＤ６１３７５０］及び０３１０３３９６．２［ＩＤ６１４２７１］（全体の内容がここで本明細書に組み込まれたものとする）を参照されたい。
【００３１】
図２において単に限定的でない例として示された音声調節装置１の実施例は、オーディオ入力信号を受信する入力端子２を有する。調整フィルタ３が入力端子２に結合され、例えば低周波数を強調するように高周波数を減衰させることにより、前記受信されたオーディオ入力信号を調整する。前記調整フィルタは内蔵の増幅器を備えても良いが、調整フィルタ３に供給する前に前記オーディオ信号を増幅する別個の増幅器（図示されていない）を利用することが好ましい。
【００３２】
前記調整されたオーディオ入力信号は次いで、Ｎ個のバンドパスフィルタのアレイ４１、４２、・・・、４Ｎに供給される。ここでＮは２と１０との間に亘る整数であるが、より大きな値のＮも可能である。各バンドパスフィルタ４ｉ（ｉ＝１・・・Ｎ）は、周波数範囲を定義する。バンドパスフィルタリングされた各オーディオ信号は、それぞれ制御された増幅器／減衰器５ｉ（ｉ＝１・・・Ｎ）に供給される。増幅器／減衰器５ｉは、信号の歪を回避するため必要に応じて前記信号を増幅又は減衰させ得る。各増幅器／減衰器５ｉの信号増幅又は減衰は、それぞれの制御信号Ｖｉによって制御される。前記増幅又は減衰させられた信号は次いで信号加算回路６に送られる。信号加算回路６は信号を加算して出力信号を形成し、次いで該出力信号は変換器７に供給される。図２においては、単一の変換器（ラウドスピーカ）のみが示されているが、２以上の変換器又は変換器のセットが利用されても良いことは理解されるであろう。
【００３３】
増幅器／減衰器５１乃至５Ｎの各出力は、前記信号のピーク（最大）値を検出するそれぞれのピーク検出器８１乃至８Ｎに接続される。これら検出されたピーク値はマイクロプロセッサ９に送られ、制御（増幅／減衰）信号Ｖ１乃至ＶＮのセットを形成するように処理される。該セットはそれぞれ増幅器／減衰器５１乃至５Ｎに供給される。上述した国際特許出願公開ＷＯ０１／０３４６６においてより詳細に説明されているように、マイクロプロセッサ９は、ピーク検出器８ｉ（ｉ＝１・・・Ｎ）によって生成された前記ピーク即ち最大信号レベルＬを、マイクロプロセッサ９に関連するメモリ装置１０に保存された所定の閾値ＬＭＡＸと比較しても良い。メモリ装置１０は好ましくは、閾値ＬＭＡＸを含むルックアップテーブルを有する。検出されたピーク値が閾値よりも小さい場合には、減衰はゼロである。しかしながら、検出されたピーク値が対応する保存された閾値を超える場合には、前記マイクロプロセッサが適切な制御（減衰）信号値Ｖｉを決定し、該信号値を対応する増幅器／減衰器５ｉに供給して、それぞれの信号のピークレベルを低減させる。このようにして、ラウドスピーカ７により出力されるオーディオ信号の歪が回避される。
【００３４】
しかしながら該歪は、スピーカ７により出力される音量を犠牲にして回避されることは明らかであろう。それ故本発明によれば、装置１が全体の音量を維持するように試みるように構成される。この目的のため、バンドパスフィルタ４１乃至４Ｎ−１の出力は、それぞれ信号乗算器１２１乃至１２Ｎ−１に結合される。信号乗算器１２１乃至１２Ｎ−１は、前記バンドパスフィルタリングされたオーディオ信号を、それぞれ第１の係数Ａ１乃至ＡＮ−１と乗算する。結果の信号はそれぞれの信号訂正ユニット１３１乃至１３Ｎ−１（後により詳細に説明される）に供給される。更なる信号乗算器１４１乃至１４Ｎ−１が、各信号訂正ユニット１３１乃至１３Ｎ−１の出力信号を第２の係数Ｂ１乃至ＢＮ−１によって乗算し、音量訂正信号を形成する。該音量訂正信号は次いで、信号加算回路１５２乃至１５Ｎにおいて、次のバンドパスフィルタの出力信号に加算される。
【００３５】
このようにして、各周波数範囲（最初のものと最後のものとは除く）は、先行する、より低い周波数範囲から信号の寄与を受けそれぞれの出力音量を増大させ、先行する段の出力音量の低減を補償する。
【００３６】
図示された実施例においては、第１のバンドパスフィルタ４１が最も低いパスバンドを持ち最も低い周波数範囲を定義しており、信号の寄与を受けるべきより低い周波数範囲が存在しないため、第１のバンドパスフィルタ４１と第１の減衰器５１との間に信号加算回路が存在しないことに留意されたい。
【００３７】
或る周波数範囲の信号が、次の周波数範囲における音量訂正信号としてどの程度利用されるかを合わせて定義する係数Ａｉ及びＢｉ（ｉ＝１・・・Ｎ−１）は、論理回路１１によって生成される。論理回路１１は、減衰係数Ｖ１乃至ＶＮを入力として受信する。代替として、係数Ａｉ及びＢｉはマイクロプロセッサ９によって直接生成されても良い。
【００３８】
信号訂正回路１３１乃至１３Ｎ−１はそれぞれ、米国特許６１３４３３０（フィリップス社）（開示全体がここで本明細書に組み込まれたものとする）に開示されているような周波数シフト回路を含んでも良い。かような「超低音」回路は、高調波でオーディオ信号を代用することが可能であり、従って周波数を効果的に２倍、３倍又は４倍にする。このようにして、或る周波数範囲のオーディオ信号（の一部）が、他の、より高い周波数範囲に移動させられる。米国特許６１３４３３０の「超低音」回路は、周波数範囲を選択し、該周波数範囲の高調波を生成し、出力されるべき高調波を選択するために、第１のフィルタ、高調波生成器及び第２のフィルタを直列に有しても良い。上記直列の回路に並列に増幅器が配置されても良い。該増幅器は元の信号を増幅するように働く。
【００３９】
図２に示されるように、基準変換器（ラウドスピーカ）１７がスイッチ１８を介して入力２に接続され、基準音響オーディオ信号を供給するようにしても良い。好ましくは、変換器１７は、知覚可能な歪なく高い音声レベルで広いオーディオ周波数範囲を再生することが可能な、高品質の変換器又は変換器のセットである。変換器７及び１７の出力は、装置１の効果を決定するために比較されても良い。加えて、適切な増幅器（図示されていない）に接続された較正マイクロフォン１９が、装置１を較正し係数Ｖｉの値を決定するために備えられても良い。調整フィルタ３は、変換器１７の出力（元のオーディオ信号）と変換器７の出力（装置１によって影響を受けたオーディオ信号）との差を最小化するように設計及び／又は調節される。それ故調整フィルタ３の「調整」は、元のオーディオ信号の変換器７への適応を有する。
【００４０】
周波数範囲のセットの例が、図３において模式的に示される。オーディオ周波数範囲は、約２０Ｈｚから約２０ｋＨｚまでの周波数を持つ。図示される例においては、該周波数範囲が、以下の５つの周波数範囲に分割される。
Ｉ．２０Ｈｚ−２００Ｈｚ
II．２００Ｈｚ−１ｋＨｚ
III．１ｋＨｚ−５ｋＨｚ
IV．５ｋＨｚ−１０ｋＨｚ
Ｖ．１０ｋＨｚ−２０ｋＨｚ
これは単なる例であって、周波数範囲の数もそれぞれの境界値も異なるように選択されても良いことは理解されるであろう。
【００４１】
入力信号における周波数分布Ｈｉｎが、約２０Ｈｚから約２０ｋＨｚに亘って示されている。該周波数分布は、種々の周波数におけるオーディオ信号の平均音声レベルＬを反映している。
【００４２】
図３に示されるように、第１の周波数範囲Ｉにおける最大の音声レベルがＬＭＡＸＩであると仮定する。該最大音声レベルは、より高い音声レベルを生成しようと試みると信号の歪を引き起こしてしまう変換器の特性によって要求されるものであっても良い。理解されるように、実際の入力音声レベルは、該最大レベルＬＭＡＸＩを超過し得る。上述したように、本発明の第１の態様によれば、生成される音声レベルはＬＭＡＸＩに制限される。しかしながら、このことは実質的に周波数範囲Ｉにおける音声レベルを減少させ、それ故全体の音声レベルを減少させる。それ故本発明の第２の態様によれば、音量の差ΔＬが他の周波数範囲（図示される例においては次に高い周波数範囲II）に「マッピング」され、全体の音声レベルを略一定に保つ。それ故、周波数範囲IIに加算される音量は好ましくは、周波数範囲Ｉにおける音量の減少ΔＬと等しい大きさである。
【００４３】
他の周波数範囲（図示される例においては隣接する周波数範囲II）における音量を増大させる場合には勿論、増大させられた音量が周波数範囲IIの閾値ＬＭＡＸIIを超えているか否かがチェックされる。図示される例においては否であり、音量の増加ΔＬ全体が周波数範囲IIにおいて為され得る。しかしながら、該増加が周波数範囲IIにおいて音声レベルを最大値ＬＭＡＸIIを超えて上昇させる場合には、周波数範囲IIにおける増大は該閾値を超えないように制限される。この場合には、増加分ΔＬの一部が更なる周波数範囲、例えば図３における周波数範囲IIIにマッピングされても良い。
【００４４】
音量の増大を、例えば周波数範囲Iから周波数範囲IIをとばして周波数範囲IIIへのように、隣接しない周波数範囲に最初から移動させることも可能である。音量の増大を、例えばＶからIV又はＶからIIIのように、高い周波数範囲から低い周波数範囲へ移動させることも可能である。
【００４５】
上述したように、周波数範囲の１つは、当該範囲において非常に効果的である特定の変換器に専用の特別な周波数範囲であっても良い。かような特別な周波数範囲は、例えば約１１５Ｈｚから約１２５Ｈｚまでのみといったように、非常に狭くなり得る。該周波数範囲は、特定の変換器が最大の効率を持つ周波数（この例においては１２０Ｈｚ）を中心とする。
【００４６】
本発明は、小型及び超小型オーディオセット、携帯型オーディオ機器、テレビジョンセット、ホームシネマサウンドシステム、コンピュータ機器並びに他の装置において有利に利用され得る。
【００４７】
本発明は、殆どのオーディオ変換器は低い音圧においてはかなりの歪なく殆ど全てのオーディオ周波数を再生できるが、歪を防ぐために特定の周波数範囲において変換器の出力を制限することは、該変換器によって出力される全体の音圧レベルを減少させるという洞察に基づくものである。本発明は、１以上の周波数範囲における出力が減少されても、他の周波数範囲における出力を増大させることにより、変換器又は変換器のセットによって出力される全体の音圧レベルが略維持され得るという更なる洞察に恩恵を受けたものである。
【００４８】
本明細書において利用されるいずれの用語も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。とりわけ、「有する（comprise、comprising）」なる語は、明記されていないいずれの要素をも除外するものではない。単一の（回路）要素は、複数の（回路）要素又はその同等物で代用されても良い。
【００４９】
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、添付される請求項において定義された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更及び追加が為され得ることは、当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による方法の好適な実施例をフロー図で模式的に示す。
【図２】本発明による音声調節回路の好適な実施例の模式図を示す。
【図３】本発明の方法及び装置がオーディオ信号にどのように影響を与えるかを模式的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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