(57)【要約】【課題】  デジタル音声信号を作るための装置および方法を提供する。【解決手段】  デジタル音声信号を作るための装置（１００）が提供される。装置は、デジタル音声入力信号用の入力（１１０）と、作られたデジタル音声出力信号用の出力（１２０）と、さらに、以下の手段、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段（ｍ１）と、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段（ｍ２）と、歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段（ｍ３）と、デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタ（ｍ４）と、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサ（ｍ５）とのうちの少なくとも１つを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル音声信号を作る方法であって、
（ａ）デジタル音声入力信号を提供するステップと、
（ｂ）デジタル音声出力信号を作るためのステップ、即ち、
（ｂ１）エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
（ｂ２）チャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
（ｂ３）歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入するステップと、
（ｂ４）低域フィルタを用いて前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるステップと、
（ｂ５）前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うステップとのうちの少なくとも１つを実施するステップと、
（ｃ）前記作られたデジタル音声出力信号を提供するステップとを含む方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ１）において、前記エコーが、ポストエコーである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ１）において、前記エコーが、プレエコーである請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｂ１）において、前記エコーが、プレエコーおよびポストエコーであり、前記プレエコーおよび前記ポストエコーが、同じ時間シフトを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ポストエコーおよび／または前記プレエコーが、１秒〜５秒の範囲内の時間シフトを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記音声信号がステレオ信号であり、ステップ（ｂ２）が、１５ｄＢ〜７５ｄＢの範囲内のクロストーク減衰を有するチャネルクロストークを挿入するステップを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
二次または三次関数、またはさらにより上位の関数が、ステップ（ｂ３）において歪み特性曲線として使用される請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ４）において、前記低域フィルタが、１５ｄＢ／ｄｅｃ〜４０ｄＢ／ｄｅｃの範囲内の斜面勾配を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｂ４）において、前記低域フィルタが、１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内で遮断する請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（ｂ）において、サブステップ（ｂ１）〜（ｂ５）の１つから得られた前記信号が、それぞれ、次のサブステップのための入力信号として使用される請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
すべてのステップ（ｂ１）〜（ｂ５）が、実施される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｂ１）〜（ｂ５）が、この順序で実施される請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
デジタル音声信号を作るための装置（１００）であって、
デジタル音声入力信号用の入力（１１０）と、
作られたデジタル音声出力信号用の出力（１２０）と、
以下の手段、即ち、
（ｍ１）エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
（ｍ２）チャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
（ｍ３）歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入する手段と、
（ｍ４）前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタと、
（ｍ５）前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサと、のうちの少なくとも１つとを備える装置（１００）。
【請求項１４】
エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段（ｍ１）、および／またはチャネルクロストークを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段（ｍ２）、および／または歪みを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段（ｍ３）、および／または前記デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための前記低域フィルタ（ｍ４）、および／または前記デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサ（ｍ５）が、デジタル信号プロセッサ（１３０）を含む請求項１３に記載の装置（１００）。
【請求項１５】
エコーを前記デジタル音声入力信号に挿入する前記手段（１）が、ピンポンバッファまたはリングメモリを含む請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が、前記手段（ｍ１）〜（ｍ５）のすべてを備える請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
（ｒ１）前記エコーの時間遅延を設定するためのコントローラと、
（ｒ２）前記チャネルクロストークの前記クロストーク減衰を設定するためのコントローラと、
（ｒ３）歪み曲線を設定するためのコントローラと、
（ｒ４）前記低域フィルタの斜面勾配および／または遮断周波数を設定するためのコントローラと、
（ｒ５）前記ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラと、のうちの少なくとも１つをさらに備える請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実施するよう設定される請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実施するための、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項２０】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法に従って得られたデジタル音声信号が格納されるデジタル音声キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル音声信号を作るための装置および方法に関する。さらなる態様によれば、本発明はまた、この装置の使用、および本発明に従って作られた音声信号が格納されるデジタル音声キャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトディスク（ＣＤ）は、１９７０年代の末に開発され、１９８１年に初めて世間一般に提示された。その間、ＣＤの開発が進み、音声信号のデジタル記憶装置の標準となり、今日までに一億を超える売上げが達成されている。音声データのデジタル記憶装置により、ＣＤから読み取られた信号には、たとえばレコードのアナログ走査中に発生するものなどの、電子的なまたは機械的な歪みがない。しかし、ＣＤにサウンドを格納する場合の客観的かつ物理的な利点とは反対に、多くの聴取者は、レコードのサウンドを「より生き生きしている」および「より温かみがある」と感じる。これは、一方では、聴取者のサウンド概念は、自分が今までに聴いた習慣によって形作られるために、懐かしく感じるという側面のためであり得る。しかし、他方では、音響心理学的効果によっても、レコードのサウンドが好ましいものになり得る。
【特許文献１】米国特許第６５０４９３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
先行技術の前述の欠点について、本発明は、請求項１による方法および請求項１３による装置を提案する。本発明のさらなる態様、利点、および詳細は、従属請求項、以下の記述、および添付図面より明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の例示的実施形態では、デジタル音声信号を作る方法を提供する。この方法は、デジタル音声入力信号を提供するステップと、デジタル音声出力信号を作るための以下のステップ、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、歪みをデジタル音声入力信号に挿入するステップと、低域フィルタを用いてデジタル音声入力信号にフィルタをかけるステップと、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うステップと、の少なくとも１つを実施するステップと、作られたデジタル音声出力信号を提供するステップとを含む。特に、この場合、サブステップの１つにおいて得られた信号は、次のサブステップのための音声入力信号として使用され得る。さらに、上記のステップのすべてを、特に指定された順序でも実施することができる。
【０００５】
上述した例示的実施形態による方法を用いて、デジタル音声入力信号は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で作られ得る。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【０００６】
本発明のさらなる例示的実施形態では、デジタル音声信号を作るための装置を提供する。この場合、装置は、デジタル音声入力信号用の入力と、作られたデジタル音声出力信号用の出力と、以下の手段、即ち、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、チャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段と、デジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタと、デジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサとのうちの少なくとも１つを有する。前記手段の１つ以上が、通常、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）によって実現される。
【０００７】
上記の例示的実施形態による装置は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で、入力に提供されるデジタル音声信号を作るのに適している。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【０００８】
上記の例示的実施形態の１つの発展形態によれば、装置は、さらに、エコーの時間遅延を設定するためのコントローラと、チャネルクロストークのクロストーク減衰を設定するためのコントローラと、歪み曲線を設定するためのコントローラと、低域フィルタの斜面勾配および／または遮断周波数を設定するためのコントローラと、ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラとのうちの少なくとも１つを備える。
【０００９】
これにより、聴取者が、サウンドの印象を自分の個人的な好みに適応させることが可能となる。
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の例示的実施形態について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の第１の例示的実施形態による装置１００を示している。装置１００は、デジタル音声信号を作るよう設定されている。この場合、装置１００は、デジタル音声入力信号用の入力１１０と、作られたデジタル音声出力信号用の出力１２０とを有する。さらに、装置は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１３０を有する。入力１２０に送られたデジタル音声入力信号がＤＳＰに転送され、ここで、所望のデジタル出力信号を形成するように信号が作られる。入力１２０に存在する音声入力信号は、たとえば、ＣＤから読み取られた音声信号である。したがって、デジタル音声入力信号は、全体的に低い高調波歪み、非常に良いダイナミックレンジ、非常に良いチャネル分離、および線形周波数応答を有する、ＣＤの代表的なサウンドの印象を有する。次いで、装置１００、および特にＤＳＰ１３０は、レコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様の音声出力信号を生成するために、これらをこのようなＣＤサウンドの印象に変換するよう設定される。このため、装置１００またはＤＳＰ１３０は、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段ｍ１、および／またはチャネルクロストークをデジタル音声入力信号に挿入する手段ｍ２、および／または歪みをデジタル音声入力信号に挿入する手段ｍ３、および／またはデジタル音声入力信号にフィルタをかけるための低域フィルタｍ４、および／またはデジタル音声入力信号に対してダイナミックレンジ圧縮を行うためのダイナミックレンジコンプレッサｍ５を備える。前記手段を用いて、デジタル音声入力信号は、出力１２０に提供されたデジタル出力信号がレコードのようなサウンドの印象を有するように作られ得る。
【００１２】
図２は、本発明のさらなる例示的実施形態による装置１００を示しており、これによれば、上述したすべての手段ｍ１〜ｍ５が装置内に設けられる。これらの手段は、エコーを挿入する手段ｍ１がデジタル音声入力信号を入力として受信するような形で互いに接続される。次いで、手段ｍ１は、エコーを信号に追加する。この場合、ポストエコーまたはプレエコー、或いはポストエコーおよびプレエコーの両方が、音声入力信号に追加され得る。プレエコーおよびポストエコーが追加されると、プレエコーの時間シフトとポストエコーの時間シフトとが、通常同じになる。しかし、必要に応じて、プレエコーおよびポストエコーに対して、時間シフトが別々に選択され得る。この場合、代表的な時間シフトは、１秒〜５秒の範囲内にある。エコーを生成するのに必要な音声データの格納を保証するために、エコーをデジタル音声入力信号に挿入する手段ｍ１は、ピンポンバッファまたはリングメモリを含み得る。次いで、エコーが提供された、手段ｍ１の出力信号は、チャネルクロストークを挿入する手段ｍ２に送られる。音声信号は、通常、チャネルクロストークを有さないステレオ信号である。しかし、手段ｍ２は、１５ｄＢ〜７５ｄＢの範囲内のクロストーク減衰を有するチャネルクロストークを挿入し得る。このようにして修正された音声信号は、その後、歪みを挿入する手段ｍ３に送られる。この場合、レコードのサウンドの印象と同様の歪みを達成するために、二次または三次関数が歪み特性曲線として通常使用される。このようにして修正された音声信号は、その後、低域フィルタｍ４に送られる。低域フィルタは、通常、１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内で遮断する。さらに、低域フィルタは、通常、１５ｄＢ／ｄｅｃ〜４０ｄＢ／ｄｅｃの範囲内の斜面勾配を有する。レコードの周波数応答は、このようにしてシミュレートされ得る。このように得られた音声信号は、その後、ダイナミックレンジコンプレッサｍ５に送られる。ダイナミックレンジコンプレッサｍ５は、ＣＤの非常に良いダイナミックレンジ、つまり、最も音の大きい経路と最も音の静かな経路との間の音の大きさの分離を、レコードのサウンドの印象において通常予想され得る範囲まで減少させる。ダイナミックコンプレッサは、通常、区分的線形特性曲線を有する。図２にはすべての手段ｍ１〜ｍ５が例示されているが、前記手段の中の個々の手段を省き得る、または必要に応じて電源を切り得ることを指摘しておきたい。さらに、エコーおよび／またはチャネルクロストークおよび／または歪みおよび／またはダイナミックレンジ圧縮は、周波数に依存する方法でも周波数に依存しない方法でも行われ得ることも指摘しておきたい。したがって、恐らく周波数に依存しない変形形態の方が実現が容易であろうが、周波数に依存する変形形態の方が、通常「より臨場感のある」聴音結果を達成する。
【００１３】
上記の例示的実施形態による装置は、デジタル出力信号がレコードのサウンドの印象に対応するまたは少なくともこれと同様であるような形で、入力に提供されるデジタル音声信号を作るのに適している。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【００１４】
図３は、本発明のさらに別の例示的実施形態による装置１００を示している。図３の装置１００は、音声入力信号が順次にではなく平行して処理されるという点において、図２の例示的実施形態とは異なる。たとえば、このような解決策が、多重化方法を実施することにより実現され得る。しかし、図３に示されている例示的実施形態による装置はまた、デジタル音声入力信号をレコードのようなサウンドの印象を有するデジタル音声出力信号に変換する。
【００１５】
図４は、本発明の別の例示的実施形態による装置を示す図であり、これによれば、装置１００は、さらに、エコーの時間遅延を設定するためのコントローラｒ１と、チャネルクロストークのクロストーク減衰を設定するためのコントローラｒ２と、歪み曲線を設定するためのコントローラｒ３と、低域フィルタの斜面勾配および／または遮断周波数を設定するためのコントローラｒ４と、ダイナミックレンジコンプレッサの特性曲線を設定するためのコントローラｒ５とを備える。手段ｍ１〜ｍ５のそれぞれについて、各専用コントローラｒ１〜ｒ５が例示されているが、いくつかのコントローラを省き得るまたは組み合わせ得る。さらに、コントローラはまた、個々の手段の電源を選択的に切るよう働き得る。コントローラｒ１〜ｒ５を設けることにより、聴取者が、装置１００によって生成されたサウンドの印象を自分の個人的な好みに適応させることが可能となる。
【００１６】
さらに、装置は、出力１２０に提供されたデジタル音声信号をアナログ信号に変換する、デジタル／アナログ変換器（図示せず）を備え得る。Ｄ／Ａ変換器はまた、ＤＳＰ１３０内に統合され得る。
【００１７】
上述した例示的実施形態による装置は、デジタル音声信号を作る方法を行うのに適している。この方法において、「硬い」および「冷たい」ＣＤサウンドは、エコーを挿入するステップ、および／またはチャネルクロストークを挿入するステップ、および／または歪みを挿入するステップ、および／または低域フィルタを用いてデジタル信号にフィルタをかけるステップ、および／またはダイナミックレンジ圧縮を行うステップにより、レコードの「温かみがある」および「生き生きしている」サウンドの印象に近いものとなる。技術的な観点から見ると、これは、デジタル入力信号の信号プロパティを損なうことに等しいが、冒頭に記載した懐かしさまたは音響心理学上の理由により、実際に聴いた印象は向上し得る。
【００１８】
本発明の実施形態による装置は、たとえば、ハイファイシステムの別個の構成要素として形成され得る。本発明の実施形態による装置はまた同様に、ＣＤプレーヤーまたはＤＶＤプレーヤー内に統合され得る。さらに、このような装置を、レコードのようなサウンドの印象を提供するために、コンピュータ、デジタルテレビ、ＭＰ３プレーヤー、またはデジタル音声情報と共に動作する同様の装置内に統合することも考えられる。
【００１９】
さらに、当然ながら、本発明の例示的実施形態の方法によって作られたデジタル音声信号を、デジタル音声キャリア、たとえばＣＤに再び格納することができる。このようにして、このように事前記録された音声キャリアは、従来のＣＤプレーヤーで再生され得るが、それにもかかわらずレコードのサウンドの印象を有する。
【００２０】
上述した実施形態は、異なる手段ｍ１〜ｍ５を実現するために、デジタル信号プロセッサを使用する。しかし、このような手段はまた、個々のハードウェア構成要素によっても実現され得ることをはっきりと指摘しておきたい。特に、デジタル電子構成要素、たとえば集積回路が、この場合に使用され得る。しかし、たとえば、チューブなどのアナログ構成要素を使用して、歪みを挿入する手段ｍ３などの、いくつかの構成要素を実現することもできる。この場合、デジタル信号は、アナログ構成要素の上流にあるＤ／Ａ変換器を用いてアナログ信号に変換され、アナログ構成要素による変調後に、Ａ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に再び変換される。
【００２１】
本発明を例示的実施形態に基づいて説明してきた。これらの例示的実施形態は、決して、本発明を限定するものと理解されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の例示的実施形態による装置を示す図である。
【図２】本発明のさらなる例示的実施形態による装置を示す図である。
【図３】本発明のさらに別の例示的実施形態による装置を示す図である。
【図４】本発明の別の例示的実施形態による装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００  装置
１１０  入力
１２０  出力
１３０  デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
ｍ１〜ｍ５  手段
ｒ１〜ｒ５  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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