(57)【要約】【課題】ステレオ音響信号におけるステレオの音感や連続性を阻害することなく、各チャンネルの信号にほぼ均等に含まれる特定の音響信号の成分（ボーカル音声の信号成分がその典型例）を限定的に補正することができること。【解決手段】２チャンネルの入力音響信号各々のスペクトルデータを生成し（Ｓ３）、そのスペクトルデータにおける、前記特定の音響信号（ボーカル音声の信号）に対応する設定周波数帯域に属する複数の周波数ビン各々のデータが、２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たす場合に、その周波数ビンのデータのパワーを縮減補正し（Ｓ５）、補正後のスペクトルデータに基づく時間領域の補正後音響信号と、２チャンネル各々における他チャンネルに対する差信号とを合成することによりステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号を生成する（Ｓ８）。【選択図】図２
2008072600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号各々から両信号に略均等に含まれる特定の音響信号の成分を補正する音響信号処理装置であって、
前記２チャンネルの入力音響信号各々のスペクトルデータを生成するスペクトル生成手段と、
前記スペクトルデータにおける、前記特定の音響信号に対応する所定の周波数帯域に属する複数の周波数ビン各々のデータが、前記２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たすか否かを判別する近似判別手段と、
前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける、前記近似判別手段により前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータのパワーを補正するスペクトル補正手段と、
前記スペクトル補正手段により補正された前記スペクトルデータに基づいて前記２チャンネル各々について時間領域の補正後音響信号を生成する補正後音響信号生成手段と、
前記２チャンネル各々について他方のチャンネルに対する前記入力音響信号の差信号を生成する差信号生成手段と、
前記２チャンネル各々について前記補正後音響信号と前記差信号とを合成することによりステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号を生成する出力音響信号合成手段と、
を具備してなることを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項２】
前記近似条件が、前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける周波数ビンのデータのパワーの比もしくは差が所定範囲内である条件である請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
前記出力音響信号合成手段が、前記補正後音響信号と前記差信号とをそれらの重み付け加算により合成してなる請求項１又は２のいずれかに記載の音響信号処理装置。
【請求項４】
ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号各々から両信号に略均等に含まれる特定の音響信号の成分を補正する処理を所定のプロセッサに実行させるための音響信号処理プログラムであって、
所定のプロセッサを、
前記２チャンネルの入力音響信号各々のスペクトルデータを生成するスペクトル生成手段と、
前記スペクトルデータにおける、前記特定の音響信号に対応する所定の周波数帯域に属する複数の周波数ビン各々のデータが、前記２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たすか否かを判別する近似判別手段と、
前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける、前記近似判別手段により前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータのパワーを補正するスペクトル補正手段と、
前記スペクトル補正手段により補正された前記スペクトルデータに基づいて前記２チャンネル各々について時間領域の補正後音響信号を生成する補正後音響信号生成手段と、
前記２チャンネル各々について他方のチャンネルに対する前記入力音響信号の差信号を生成する差信号生成手段と、
前記２チャンネル各々について前記補正後音響信号と前記差信号とを合成することによりステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号を生成する出力音響信号合成手段と、
の各手段として機能させるための音響信号処理プログラム。
【請求項５】
ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号各々から両信号に略均等に含まれる特定の音響信号の成分を補正する処理を実行する音響信号処理方法であって、
前記２チャンネルの入力音響信号各々のスペクトルデータを生成するスペクトル生成手順と、
前記スペクトルデータにおける、前記特定の音響信号に対応する所定の周波数帯域に属する複数の周波数ビン各々のデータが、前記２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たすか否かを判別する近似判別手順と、
前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける、前記近似判別手順により前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータのパワーを補正するスペクトル補正手順と、
前記スペクトル補正手順により補正された前記スペクトルデータに基づいて前記２チャンネル各々について時間領域の補正後音響信号を生成する補正後音響信号生成手順と、
前記２チャンネル各々について他方のチャンネルに対する前記入力音響信号の差信号を生成する差信号生成手順と、
前記２チャンネル各々について前記補正後音響信号と前記差信号とを合成することによりステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号を生成する出力音響信号合成手順と、
を有してなることを特徴とする音響信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ音響信号を構成する２チャンネル（Ｌ及びＲチャンネル）の入力音響信号各々から両信号に均等に含まれる特定の音響信号の成分を補正する音響信号処理装置及びその処理をプロセッサに実行させる音響信号処理プログラム、並びにその処理を実行する音響信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、音楽ＣＤなどの記録メディアに記録される音響データの元となる音響信号は、メインのボーカル音声や楽器の音、バックグランドのボーカル音声などの複数の音源からの音響を、２つのマイクロホンを通じて採取したステレオ音響信号である。通常、そのようなステレオ音響信号の収録時には、２つのマイクロホンのほぼ中央にメインのボーカルが定位する。これにより、メインのボーカル音声の信号成分は、ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号各々にほぼ均等（信号のレベル及び位相がほぼ同じ）に含まれ、他の音響信号の成分は、２チャンネルの一方にのみ、或いは主として一方に含まれる。
そして、音楽プレイヤーなどの音響機器に設けられる音響信号処理装置には、ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号各々から、両信号にほぼ均等に含まれるメインのボーカル音声の信号成分（特定の音響信号の成分の一例）を縮減する（除去する）処理を行う機能（以下、ボーカルキャンセル機能という）を備えるものがある。このボーカルキャンセル機能を備えた音響信号処理装置により、例えば、カラオケ用の特別な音響信号を新たに収録することなく、メインのボーカル音声の信号成分を含む音響信号から、カラオケ用の音響信号を自動生成することができる。
【０００３】
これに対し、従来の音響信号処理装置には、ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの信号（時間領域の信号）相互の差信号を出力信号とすることによってボーカルキャンセル機能を実現するものがある。
また、特許文献１には、ＦＦＴ処理によってステレオ音響信号を各チャンネルごとに複数の周波数帯域に分割（スペクトルデータを生成）するとともに、その周波数帯域（周波数ビン）ごとに、チャンネル間の信号の類似度に応じて２チャンネルの中央付近に定位する音源信号（即ち、チャンネル間で類似する周波数ビンのパワー）を抑圧（縮減）又は強調（増強）し、その抑圧処理後の信号を時間領域の信号に戻して出力信号とするステレオ音響信号処理装置が示されている。
【特許文献１】特開２００２−７８１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ステレオ音響信号における２チャンネルの信号相互の差信号を出力信号とすると、元の音響信号がステレオ音響信号であるにもかかわらず、出力信号が実質的にモノラル音響信号となってしまい、出力音響においてステレオの音感が消失してしまうという問題点があった。さらに、この音響信号処理では、補正（縮減や増強）を望む特定の音声（メインボーカルの音声）とは異なる周波数帯の音響信号の成分までも補正されてしまうという問題点もあった。
一方、特許文献１に示されるように、ステレオ音響信号における２つのチャンネル間で類似する周波数ビン（分割された各周波数帯域）のパワーを単に補正した場合、時間領域に戻された音声信号の連続性が阻害され、不連続な出力音響がノイズを含む音響として聴取されるという問題点があった。さらに、特許文献１に示される音響信号処理についても、チャンネル間の信号の類似度計算及びその計算結果に基づく抑圧（縮減）処理等を行う周波数帯域を特に制限していないため、補正（縮減等）を望む特定の音声（メインボーカルの音声）とは異なる周波数帯の音響信号の成分までも補正されてしまうという問題点があった。
また、例えば携帯型録音装置（いわゆるＩＣレコーダー）や携帯型音楽プレイヤーのように、備えるプロセッサの演算処理能力が比較的低い電子機器にボーカルキャンセル機能等の音響信号処理機能を組み込む場合、その音響信号処理の演算負荷が極力小さいことが望ましい。これに対し、特許文献１に示される技術では、非常に多数の周波数ビンそれぞれ（全ての周波数帯域）について、信号成分の大きさの比と位相差とに基づく類似度の計算や減衰係数の算出、減衰演算を行う必要があり、音響信号処理の演算負荷が高いという問題点もあった。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステレオ音響信号におけるステレオの音感や連続性を阻害することなく、各チャンネルの信号にほぼ均等に含まれる特定の音響信号の成分（ボーカル音声の信号成分がその典型例）を限定的に補正する処理を低い演算負荷で実行することができる音響信号処理装置及びそのプログラム、並びに音響信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、ステレオ音響信号を構成する２チャンネル（Ｌチャンネル及びＲチャンネル）の入力音響信号（時間領域の音響信号）各々から両信号にほぼ均等に含まれる特定の音響信号の成分を補正する音響信号処理装置、その処理を所定のプロセッサに実行させるための音響信号処理プログラム、又はその処理を実行する音響信号処理方法であり、次の（１）〜（６）に示す各手段を備える装置、もしくは所定のプロセッサ（コンピュータといってもよい）を同各手段として機能させるプログラム、又は同各手段の処理に相当する手順を実行する方法である。
（１）前記２チャンネルの入力音響信号各々のスペクトルデータを生成するスペクトル生成手段。
（２）前記スペクトルデータにおける、前記特定の音響信号に対応する所定の周波数帯域に属する複数の周波数ビン各々のデータが、前記２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たすか否かを判別する近似判別手段。
（３）前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける、前記近似判別手段により前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータのパワーを補正（その典型例は、パワーをゼロに補正）するスペクトル補正手段。
（４）前記スペクトル補正手段により補正された前記スペクトルデータに基づいて前記２チャンネル各々について時間領域の補正後音響信号を生成する補正後音響信号生成手段。
（５）前記２チャンネル各々について他方のチャンネルに対する前記入力音響信号の差信号を生成する差信号生成手段。
（６）前記２チャンネル各々について前記補正後音響信号と前記差信号とを合成することによりステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号を生成する出力音響信号合成手段。
【０００６】
ここで、前記近似条件が、前記２チャンネル各々の前記スペクトルデータにおける周波数ビンのデータのパワーの比もしくは差が所定範囲内である条件であることが考えられる。
また、前記出力音響信号合成手段が、前記補正後音響信号と前記差信号とをそれらの重み付け加算により合成することが考えられる。
以上に示したように、本発明では、ステレオ音響信号における２つのチャンネル間で近似する周波数ビン（所定の周波数幅で分割された所定の単位周波数帯域）におけるパワーを補正して得られる前記補正後音響信号と、２チャンネルの信号相互の差信号（両信号の差をとって得られる信号）とを合成して出力音響信号を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステレオ音響信号における２つのチャンネル各々について、ステレオの音感が維持された前記補正後音響信号と、音の連続性が維持された前記差信号とが合成された信号が出力音響信号となる。
また、チャンネル間の信号の近似判別及び判別結果に基づく補正処理を行う周波数帯域を、補正対象とする特定の音響信号に対応する周波数帯域に制限しているため、補正を望む特定の音響とは異なる周波数帯の音響信号の成分は補正されず、また、前記近似判別や前記補正処理の対象となる信号の周波数帯域幅が狭い範囲に限定される。
以上の結果、本発明によれば、ステレオ音響信号におけるステレオの音感や連続性を阻害することなく、各チャンネルの信号にほぼ均等に含まれる特定の音響信号の成分（ボーカル音声の信号成分がその典型例）を限定的に補正することができ、しかも、その処理を低い演算負荷で実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の実施形態に係る音響信号処理装置Ｘの概略構成を表すブロック図、図２は音響信号処理装置Ｘによるボイスキャンセル処理の手順を表すフローチャート、図３は音響信号処理装置Ｘによるボイスキャンセル処理の過程で得られるデータの一例を表す図、図４は音響信号処理装置Ｘにより得られる出力音響信号のスペクトルの一例と従来のボイスキャンセル処理により得られる出力音響信号のスペクトルの一例とを表す図である。
【０００９】
まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る音響信号処理装置Ｘの構成について説明する。
音響信号処理装置Ｘは、メインのボーカル音声や楽器の音、バックグランドのボーカル音声などの複数の音源からの音響を、２つのマイクロホンを通じて採取したステレオ音響信号を構成する２チャンネル（Ｌチャンネル及びＲチャンネル）の入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)各々から、両信号にほぼ均等に含まれるメインのボーカル音声の信号成分（特定の音響信号の成分の一例）を縮減する処理（ボーカルキャンセル処理）を行う装置（ボーカルキャンセラー）である。
図１に示すように、音響信号処理装置Ｘは、演算部１０、チャンネルごとに設けられた２つのＡ／Ｄコンバータ１１、１２、チャンネルごとに設けられた入力信号用の２つのバッファ１３、１４（以下、入力バッファという）、チャンネルごとに設けられた出力信号用の２つのバッファ１５、１６（以下、出力バッファという）、チャンネルごとに設けられたＤ／Ａコンバータ１７、１８及びメモリ１９等を備えて構成されている。
さらに、音響信号処理装置Ｘには、ステレオ音響信号を構成するＬチャンネル及びＲチャンネルの各アナログ入力信号を入力する第１入力端Ｉｎ１及び第２入力端と、ボーカルキャンセル処理後のステレオ音響信号を構成するＬチャンネル及びＲチャンネルの各アナログ信号を出力する第１出力端Ｏｔ１及び第２出力端Ｏｔ２と、当該音響信号処理装置Ｘを搭載する音響機器等から各種制御信号を入力する第３入力端Ｉｎ３とが設けられている。
【００１０】
２つのＡ／Ｄコンバータ１１、１２は、それぞれアナログのステレオ音響信号を構成する各チャンネルのアナログ入力音声信号を、所定のサンプリング周期でデジタルのＬチャンネル入力信号ＸＬ(t)及びＲチャンネル入力信号ＸＲ(t)に変換するものである。
２つの入力バッファ１３、１４は、それぞれデジタル化されたＬチャンネル入力信号ＸＬ(t)及びＲチャンネル入力信号ＸＲ(t)各々を、所定サンプル数分だけ一時蓄積するバッファである。
メモリ１９は、例えばＲＡＭやフラッシュメモリ等の読み書き可能な記憶手段であり、演算部１０がその処理の過程で読み書きするデータが格納されるものである。
演算部１０は、例えばＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＭＰＵ(Micro Processor Unit)などの演算手段であり、予め不図示のＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによって各種の機能を実現するものである。
この演算部１０は、所定の音響信号処理プログラムを実行することにより、ステレオ音響信号を構成する２チャンネル（Ｌチャンネル及びＲチャンネル）のデジタル化された入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)各々から、両信号にほぼ均等に含まれるメインのボーカル音声の信号成分を縮減するボーカルキャンセル処理を実行する。その際、演算部１０は、ＦＦＴプログラムを実行することにより、時間領域の音響信号からそのスペクトルデータ（周波数領域の音響信号）を生成する処理を行い、また、ＩＦＦＴプログラムを実行することにより、スペクトルデータから時間領域の音響信号を生成する処理も行う。
【００１１】
次に、図２に示すフローチャート及び図３を参照しつつ、演算部１０が実行するボーカルキャンセル処理の手順について説明する。以下、Ｓ１、Ｓ２、…は、処理手順（ステップ）の識別符号を表す。なお、図３は、ボイスキャンセル処理の過程で得られるデータの一例を表す図である。
［ステップＳ１、Ｓ２］
まず、演算部１０は、第３入力端Ｉｎ３を通じて入力される制御信号が、ボイスキャンセル処理の実行指令であるか否か（実行指令入力中であるか否か）の判別（Ｓ１）を行いながら待機する。
ここで、前記実行指令は、例えば当該音響信号処理装置Ｘを搭載する、或いはこれと接続された音響機器等が、所定の操作入力部（操作キーなど）の操作状況（操作入力情報）に従って、当該音響信号処理装置Ｘに対して出力する信号である。
［ステップＳ２］
そして、演算部１０は、前記実行指令の入力中であると判別すると、ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)（デジタル化された時間領域の音響信号）を、所定時間長分（１フレーム分）だけ入力バッファ１３、１４を通じて入力する（Ｓ２）。
図３（ａ）に、ステップＳ２で入力される入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)のイメージ図を示す。
次に、演算部１０は、所定のプログラムを実行することにより、以下に示す補正後信号生成処理（Ｓ３〜Ｓ６）と、差信号生成処理（Ｓ７）とを並行して、或いは順次実行する。
【００１２】
［補正後信号生成処理］
［ステップＳ３］
補正後信号生成処理では、まず、演算部１０は、Ｌ及びＲの２チャンネルの入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)各々のスペクトルデータＸＬ(f)、ＸＲ(f)を生成し、生成したスペクトルデータＸＬ(f)、ＸＲ(f)をメモリ１９に格納する（Ｓ３、スペクトル生成手順の一例）。なお、ステップＳ３を実行する演算部１０が、スペクトル生成手段の一例である。
このステップＳ３では、演算部１０は、ＦＦＴ（フーリエ変換）プログラムを実行し、時間領域の入力音響信号ＸＬ(t)、ＸＲ(t)各々を、周波数領域の音響信号ＸＬ(f)、ＸＲ(f)（即ち、スペクトルデータ）に変換する。これにより、Ｌ及びＲの２チャンネル各々について、周波数ビン（所定の周波数幅で分割された所定の単位周波数帯域）ごとのＦＦＴ値の集合であるスペクトルデータが得られる。ここで、周波数ビンの帯域幅は、例えば、音響信号のサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚである場合、ＦＦＴサイズ（ＦＦＴ処理の単位サンプル数）が２０４８サンプルであるときは２１．５Ｈｚ、同じくＦＦＴサイズが４０９６サンプルであるときには１０．７７Ｈｚなどとするのが適切である。
図３（ｂ）に、ステップＳ３で得られるスペクトルデータＸＬ(f)、ＸＲ(f)各々を表すイメージ図を示す。
【００１３】
［ステップＳ４］
次に、演算部１０は、ステップＳ３で生成したスペクトルデータにおける予め定められた設定周波数帯域Ｗ0の範囲に属する複数の周波数ビンそれぞれについて、そのデータ（ＦＦＴ値）が２チャンネル相互間で所定の近似条件を満たすか否かを判別するデータ近似判別処理を実行し、周波数ビンごとの判別結果をメモリ１９に記憶させる（Ｓ４、近似判別手順の一例）。以下、このステップＳ４の処理により、前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータを近似データと称する。なお、ステップＳ４の処理を実行する演算部１０が、近似判別手段の一例である。
ここで、前記設定周波数帯域Ｗ0は、ボーカル音声の信号（特定の音響信号の一例）に対応する周波数帯域、即ち、人の音声の周波数帯域であり、例えば、２００Ｈｚから５ｋＨｚまでの帯域である。
また、前記近似条件は、例えば、Ｌチャンネルのスペクトルデータにおける周波数ビンのデータ（ＦＦＴ値）のパワーＰLと、Ｒチャンネルのスペクトルデータにおける周波数ビンのデータのパワーＰRとの比（ＰL／ＰR）が予め定められた範囲内（例えば、１±α、αは０＜α＜１の定数）にあるという条件である。或いは、両チャンネルの周波数ビンのデータ（ＦＦＴ値）のパワーの差（｜ＰL−ＰR｜）が予め定められた範囲内にあるという条件を、前記近似条件とすることも考えられる。
また、各周波数ビンのデータのパワーＰL、ＰRは、各データ（ＦＦＴ値）の実部Ｒ及び虚部Ｉの２乗和（Ｒ2＋Ｉ2）やその平方根により求められる。
定数αを０に近い数値に設定しておけば、ステレオ音響信号に含まれるボーカル音声の信号成分は、Ｌチャンネル及びＲチャンネルの各々にほぼ均等に含まれるため、ボーカル音声に対応する周波数ビンのデータは、前記近似条件を満たす。一方、ボーカル音声以外の音響の信号成分は、２チャンネルの一方にのみ、或いは主としてその一方に含まれるため、ボーカル音声以外の音響に対応する周波数ビンのデータは、前記近似条件を満たさない。
ここで、αが０に近すぎる（近似条件を厳しくしすぎる）と、ボーカル音声の信号成分の縮減が行われなくなり、また、αが大きすぎると、ボーカル音声以外の音響の信号成分まで減縮されてしまうことに留意する。例えば、定数αを０．２などの値に設定する。
【００１４】
［ステップＳ５］
さらに、演算部１０は、Ｌチャンネル及びＲチャンネルの各々のスペクトルデータにおける前記近似データ（ステップＳ４の近似判別処理により前記近似条件を満たすと判別された周波数ビンのデータ）のパワーを縮減補正する処理を実行する（Ｓ５、スペクトル補正手順の一例）。これにより、ステップＳ３の処理によってメモリ１９に記憶されたスペクトルデータＸＬ(f)、ＸＲ(f)が、補正後のスペクトルデータＸＬ’(f)、ＸＲ’(f)に更新される。なお、ステップＳ５を実行する演算部１０が、スペクトル補正手段の一例である。
例えば、演算部１０は、第３入力端Ｉｎ３を通じて入力される制御信号により指定される補正係数ｋ0（０≦ｋ0＜１）を、両チャンネルの前記近似データ（ＦＦＴ値）の実部Ｒ及び虚部Ｉの各々に乗算することにより縮減補正を行う。
この場合、補正係数ｋ0は、例えば当該音響信号処理装置Ｘを搭載する、或いはこれと接続された音響機器等が、所定の操作入力部（操作キーなど）の操作状況（操作入力情報）に従って、当該音響信号処理装置Ｘに対して出力する係数である。これにより、装置の利用者は、ボーカル音声を完全に除去したり（ｋ0＝０）、ボーカル音声の音量を小さく抑えたり（０＜ｋ0＜１）することができる。もちろん、演算部１０が、ＲＯＭ等に予め記憶された（予め定められた）補正係数ｋ0（例えば、ｋ0＝０）を用いて上記補正を行うことも考えられる。
図３（ｃ）に、補正係数ｋ0＝０としたときに、ステップＳ５で得られる補正後のスペクトルデータＸＬ’(f)、ＸＲ’(f)各々を表すイメージ図を示す。前記設定周波数帯域Ｗ０の範囲に属する周波数ビンのうち、前記近似条件を満たす周波数ビン（周波数帯域Ｗ１及びＷ２）について、スペクトルデータのパワーが０（ゼロ）に補正されている。
【００１５】
［ステップＳ６］
さらに、演算部１０は、ステップＳ５の処理によって補正されたスペクトルデータＸＬ’(f)、ＸＲ’(f)に基づいて、２チャンネル各々について時間領域の補正後音響信号ＸＬ’(t)、ＸＲ’(t)を生成し、これをメモリ１９に記憶させる（Ｓ６、補正後音響信号生成手順の一例）。なお、ステップＳ６の処理を実行する演算部１０が、補正後音響信号生成手段の一例である。
このステップＳ６では、演算部１０は、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）プログラムを実行し、周波数領域の音響信号を表す補正後のスペクトルデータＸＬ’(f)、ＸＲ’(f)各々を、時間領域の補正後音響信号ＸＬ’(t)、ＸＲ’(t)に変換する。これにより、Ｌ及びＲの２チャンネル各々について、ボーカル音声の信号成分の強度が縮減補正された１フレーム分（所定時間長分）の補正後音響信号ＸＬ’(t)、ＸＲ’(t)が得られる。
【００１６】
［ステップＳ７：差信号生成処理］
一方、差信号生成処理では、演算部１０は、Ｌ及びＲの２チャンネル各々について、他方のチャンネルに対する入力音響信号の差分を計算した結果である差信号（ΔＸＬ(t)＝ＸＬ(t)−ＸＲ(t)とΔＸＲ(t)＝ＸＲ(t)−ＸＬ(t)）を生成する（Ｓ７、差信号生成手順の一例）。なお、ステップＳ７を実行する演算部１０が、差信号生成手段の一例である。
【００１７】
［ステップＳ８］
そして、演算部１０は、補正後信号生成処理（Ｓ３〜Ｓ６）と差信号生成処理（Ｓ７）とを実行した後、Ｌ及びＲの２チャンネル各々について、時間領域の前記補正後音響信号ＸＬ’(t)及びＸＲ’(t)と、前記差信号ΔＸＬ(t)及びΔＸＲ(t)とを合成することにより、ステレオ音響信号を構成する２チャンネルの出力音響信号ＹＬ(t)、ＹＲ(t)を生成し、その各々を出力バッファ１５、１６に格納する（Ｓ８、出力音響信号合成手順の一例）。その後、演算部１０は、処理を前述したステップＳ１へ戻す。なお、ステップＳ８を実行する演算部１０が、出力音響信号合成手段の一例である。
このステップＳ８において、演算部１０は、例えば、前記補正後音響信号ＸＬ’(t)及びＸＲ’(t)と、前記差信号ΔＸＬ(t)及びΔＸＲ(t)とを、次の（１）式に示すように、それらの重み付け加算により合成する。但し、ｋ1及びｋ2は予め定められた重み係数（０＜ｋ1≦１、０＜ｋ2≦１）である。
ＹＬ(t)＝ｋ1・ＸＬ’(t)＋ｋ2・ΔＸＬ(t) 
ＹＲ(t)＝ｋ1・ＸＲ’(t)＋ｋ2・ΔＸＲ(t)    …（１）
このようなステップＳ１〜Ｓ８の処理が繰り返されることにより、出力音響信号ＹＬ(t)、ＹＲ(t)が１フレーム分ずつ出力バッファ１５、１６それぞれに格納され、その出力音響信号ＹＬ(t)、ＹＲ(t)（ディジタル信号）が、そのサンプリング周期と同周期で１サンプルずつＤ／Ａコンバータ１７、１８によって取り出されるとともに、順次アナログ信号に変換されて出力端Ｏｔ１、Ｏｔ２を通じて出力される。これにより、入力端Ｉｎ１、Ｉｎ２を通じて逐次入力される音響信号に対して若干のタイムラグを有するアナログの出力音響信号（ステレオ音響信号）が、出力端Ｏｔ１、Ｏｔ２を通じてリアルタイムで出力される。
【００１８】
以上に示したように、音響信号処理装置Ｘによれば、ステレオ音響信号における２つのチャンネル各々について、チャンネルごとに個別にボーカル音声の信号補正が行われることによってステレオの音感が維持された前記補正後音響信号ＸＬ’(t)、ＸＲ’(t)と、音の連続性が維持された前記差信号ΔＸＬ(t)、ΔＸＲ(t)とが合成された信号が出力音響信号ＹＬ(t)、ＹＲ(t)となる。
また、チャンネル間の信号の近似判別及び判別結果に基づく縮減処理を行う周波数帯域を、縮減対象とするボーカル音声に対応する周波数帯域に制限しているため、縮減を望むボーカル音声とは異なる周波数帯の音響信号の成分は縮減されない。
以上の結果、音響信号処理装置Ｘによれば、ステレオ音響信号におけるステレオの音感や連続性を阻害することなく、各チャンネルの信号にほぼ均等に含まれるボーカル音声の信号成分の強度が限定的に縮減補正される。
【００１９】
図４は、音響信号処理装置Ｘにより得られる一方のチャンネルの出力音響信号のスペクトルＹＬ(f)の一例と、従来のボイスキャンセル処理により得られる出力音響信号である差信号ΔＸＬ(t)を合成する前の前記補正後音響信号Ｘ’(t)のスペクトルＸＬ”(f)の一例とを表すグラフである。なお、図４に示す出力音響信号のスペクトルＹＬ(f)に関し、差信号ΔＸＬ(t)を合成する際の重み係数は、ｋ1＝ｋ2＝０．５とした。
図４からわかるように、前記近似条件が成立した１０００Ｈｚ周辺帯域Ｗ１及び２０００Ｈｚ周辺帯域Ｗ２（周波数ビン）において、前記縮減補正によって前記補正後音響信号のスペクトルＸＬ”(t)のパワーの落ち込みが、前記差信号ΔＸＬ(t)の合成によって補われていることがわかる。これは、前述したステップＳ５の処理によって縮減（ここでは、除去）された信号成分のうち、本来減縮（除去）されずに残されるべき信号成分（信号の連続性維持のために必要な信号成分）が補完されていることを表す。これにより、出力音響信号ＹＬ(t)の音の連続性が維持され、音が不連続となることにより生じるノイズの発生を回避できる。
また、前記音響信号処理装置Ｘにおいては、前記近似条件の判別等の処理対象となる周波数帯域が前記設定周波数帯域Ｗ0の範囲に限定されるので、その演算負荷が低い。例えば音響信号のサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚ、ＦＦＴサイズが４０９６サンプル（周波数ビンの帯域幅が１０．７７Ｈｚ）である場合、処理対象となる周波数帯域を２００Ｈｚから５ｋＨｚまでの帯域（前記設定周波数帯域Ｗ0）に限定したときの演算処理量（前記音響信号処理装置Ｘの演算処理量）は、特許文献１に示されるようにその限定を行わないときの演算処理量に対して１／５以下になる。
なお、前述した合成処理（Ｓ８）の際に用いる重み係数ｋ2が小さすぎる（０に近い）と、音の連続性を維持するための十分な補完がなされなくなることに留意する。
【００２０】
以上に示した実施形態では、補正係数ｋ0を「０≦ｋ0＜１」とすることにより、特定の音響信号（ボーカル音声の信号）の成分を縮減する例を示した。しかしながら、音響信号処理装置Ｘは、補正係数ｋ0を１より大きい値とすることを許容するにより、特定の音響信号（ボーカル音声の信号）の成分の強度を任意の強さに補正（縮減又は増強）する装置として構成することも考えられる。
これにより、例えば音楽のステレオ音響信号におけるボーカル音声の信号を、ステレオの音感や連続性を阻害することなく、限定的に増強（強調）することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、音響信号処理装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る音響信号処理装置Ｘの概略構成を表すブロック図。
【図２】音響信号処理装置Ｘによるボイスキャンセル処理の手順を表すフローチャート。
【図３】音響信号処理装置Ｘによるボイスキャンセル処理の過程で得られるデータの一例を表す図。
【図４】音響信号処理装置Ｘにより得られる出力音響信号のスペクトルの一例と従来のボイスキャンセル処理により得られる出力音響信号のスペクトルの一例とを表す図。
【符号の説明】
【００２３】
Ｘ…音響信号処理装置
１０…演算部
１１、１２…Ａ／Ｄコンバータ
１３、１４…入力バッファ
１５、１６…出力バッファ
１７、１８…Ｄ／Ａコンバータ
１９…メモリ
Ｉｎ１〜Ｉｎ３…入力端
Ｏｔ１、Ｏｔ２…出力端
Ｓ１、Ｓ２、・・…処理手順（ステップ）
【図１】
2008072600.tif 000003
【図２】
2008072600.tif 000004
【図３】
2008072600.tif 000005
【図４】
2008072600.tif 000006