(57)【要約】      （修正有）【課題】受聴者にとって違和感を感じさせるステレオ信号のパンニングの偏りを調整するためパンニング自動調整装置を提供。【解決手段】残差信号生成部１Ｌで、左チャンネルのオーディオ信号ＸＬと右チャンネルのオーディオ信号ＸＲとの残差信号ＥRLを検出し、残差信号ＥRLとオーディオ信号ＸＬとを加算することで、左チャンネルのオーディオ信号ＹＬを生成する。更に、残差信号生成部１Ｒで、右チャンネルのオーディオ信号ＸＲと左チャンネルのオーディオ信号ＸＬとの残差信号ＥLRを検出し、残差信号ＥLRとオーディオ信号ＸＲとを加算することで、右チャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成する。オーディオ信号ＹＬに対してフィルタリング処理して残差信号生成部１Ｌに入力させる適応等化器ＡＤＦLと、残差信号ＥLRをより小さな信号にするために、オーディオ信号ＹＲに対してフィルタリング処理して残差信号生成部１Ｒに入力させる適応等化器ＡＤＦRを設ける。【選択図】図１
2008048324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整装置であって、
前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号と右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成手段と、
前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算器と、
前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号と左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成手段と、
前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算器と、
を具備することを特徴とするパンニング自動調整装置。
【請求項２】
前記第１の残差信号生成手段は、前記第１の残差信号の振幅を調整して前記第１の加算器に供給する所定増幅率の第１の増幅手段を有し、
前記第２の残差信号生成手段は、前記第２の残差信号の振幅を調整して前記第２の加算器に供給する所定増幅率の第２の増幅手段を有すること、
を特徴とする請求項１に記載のパンニング自動調整装置。
【請求項３】
前記第１の残差信号生成手段は、更に、前記左チャンネルのオーディオ信号を所定の増幅率で増幅して入力する第３の増幅手段を備え、
前記第２の残差信号生成手段は、更に、前記右チャンネルのオーディオ信号を所定の増幅率で増幅して入力する第４の増幅手段を備えること、
を特徴とする請求項２に記載のパンニング自動調整装置。
【請求項４】
パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整装置であって、
前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第１の適応等化器と、
第１の適応等化器の出力と前記右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成手段と、
前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算器と、
前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第２の適応等化器と、
第２の適応等化器の出力と前記左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成手段と、
前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算器と、を具備し、
前記第１の適応等化器は、前記第１の残差信号をより小さくするように、入力する前記左チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整し、
前記第２の適応等化器は、前記第２の残差信号をより小さくするように、入力する前記右チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整すること、
を特徴とするパンニング自動調整装置。
【請求項５】
前記第１，第２の適応等化器は、ＬＭＳアルゴリズムに従って、前記フィルタ特性を自動調整すること、
を特徴とする請求項４に記載のパンニング自動調整装置。
【請求項６】
前記第１の残差信号生成手段は、前記右チャンネルのオーディオ信号を所定時間遅延させて入力する第１の遅延手段を備えて、前記第１の適応等化器の出力と前記第１の遅延手段の出力との前記第１の残差信号を生成し、
前記第２の残差信号生成手段は、前記左チャンネルのオーディオ信号を所定時間遅延させて入力する第２の遅延手段を備えて、前記第２の適応等化器の出力と前記第２の遅延手段の出力との前記第２の残差信号を生成すること、
を特徴とする請求項４又は５に記載のパンニング自動調整装置。
【請求項７】
パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整方法であって、
前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号と右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成工程と、
前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算工程と、
前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号と左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成工程と、
前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算工程と、
を具備することを特徴とするパンニング自動調整方法。
【請求項８】
パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整方法であって、
前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第１の適応等化工程と、
第１の適応等化工程で生成される出力と前記右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成工程と、
前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算工程と、
前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第２の適応等化工程と、
第２の適応等化工程で生成される出力と前記左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成工程と、
前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算工程と、を具備し、
前記第１の適応等化工程では、前記第１の残差信号をより小さくするように、入力する前記左チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整し、
前記第２の適応等化工程は、前記第２の残差信号をより小さくするように、入力する前記右チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整すること、
を特徴とするパンニング自動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ録音されたステレオ信号に基づいてステレオ再生する際、左チャンネルと右チャンネルの再生音におけるパンニングの偏りを調整するパンニング自動調整装置とパンニング自動調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ステレオオーディオ再生装置では、例えば音楽ＣＤ(Compact Disc)やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に記録されている例えば２チャンネルステレオ録音されたステレオ信号に基づいてステレオ再生する際、左チャンネルのオーディオ信号と右チャンネルのオーディオ信号を夫々別個のスピーカで再生したり、一対のイヤホンやヘッドホンで再生することにより、臨場感のある再生音が得られるようにしている。
【０００３】
つまり、人間には左右の耳に入る音の位相差および音量差など感知して、音の発生源の方向を把握するという聴覚特性が備えられていることから、その聴覚特性を考慮したステレオ録音が行われ、ステレオオーディオ再生装置でステレオ再生する際にも、人間の聴覚特性を考慮したステレオ再生が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ステレオ録音の際にパンニング処理（編集）が行われている場合、左チャンネルと右チャンネルの再生音にパンニングの偏りが生じ、受聴者にとって違和感を感じる場合があった。例えば、バンド演奏がステレオ録音されている場合にパンニング処理（編集）によりギター音が極端に左方向から、ボーカル音が極端に右方向から聴こえるように設定されている場合には、受聴者にとって非常に聴きづらい場合があった。
【０００５】
本発明は、このようなパンニングの偏りを改善し、受聴者の違和感を低減するパンニング自動調整装置及びパンニング自動調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整装置であって、前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号と右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成手段と、前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算器と、前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号と左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成手段と、前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算器と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、パンニングの偏りを有するステレオ信号の前記パンニングの偏りを調整するパンニング自動調整装置であって、前記ステレオ信号の左チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第１の適応等化器と、第１の適応等化器の出力と前記右チャンネルのオーディオ信号との第１の残差信号を生成する第１の残差信号生成手段と、前記第１の残差信号と前記左チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した左チャンネルのオーディオ信号を生成する第１の加算器と、前記ステレオ信号の右チャンネルのオーディオ信号を適応的にフィルタリング処理する第２の適応等化器と、第２の適応等化器の出力と前記左チャンネルのオーディオ信号との第２の残差信号を生成する第２の残差信号生成手段と、前記第２の残差信号と前記右チャンネルのオーディオ信号とを加算して、前記パンニングの偏りを調整した右チャンネルのオーディオ信号を生成する第２の加算器と、を具備し、前記第１の適応等化器は、前記第１の残差信号をより小さくするように、入力する前記左チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整し、前記第２の適応等化器は、前記第２の残差信号をより小さくするように、入力する前記右チャンネルのオーディオ信号に対するフィルタ特性を自動調整すること、を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施形態について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、第１の実施形態に係るパンニング自動調整装置の構成、図１（ｂ）は、第２の実施形態に係るパンニング自動調整装置の構成を表したブロック図である。なお、図１（ａ）（ｂ）において、同一部分又は相当する部分を同一符号で示している。
【０００９】
〔第１の実施形態〕
図１（ａ）において、第１の実施形態のパンニング自動調整装置は、残差信号生成部１Ｌ，１Ｒと加算器２Ｌ，２Ｒを備えて構成され、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、メモリカード等の情報記録媒体に記録されている情報を再生する情報再生装置や、インターネット等のネットワークに接続される受信装置等の音源を備えたステレオオーディオ再生装置に設けられている。そして、受聴者等が選択操作した音源から出力されるオーディオ周波数帯域のステレオ信号（左チャンネルのオーディオ信号ＸＬと右チャンネルのオーディオ信号ＸＲ）を入力し、パンニング調整を施した左チャンネルのオーディオ信号ＹＬと右チャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成して、左チャンネルと右チャンネルのスピーカやイヤホン等の側へ出力するようになっている。
【００１０】
残差信号生成部１Ｌは、右チャンネル（Ｒチャンネル）のオーディオ信号ＸＲと左チャンネル（Ｌチャンネル）のオーディオ信号ＸＬとの差分（ＸＲ−ＸＬ）を検出し、更に、差分（ＸＲ−ＸＬ）を所定の増幅率Ａ（ただし、０＜Ａ＜１）で増幅して、残差信号ＥRLとして加算器２Ｌへ供給する。
【００１１】
加算器２Ｌは、オーディオ信号ＸＬと残差信号ＥRLとを加算（合成）し、次式（１）で表されるように、その合成したオーディオ信号ＹＬをパンニング調整したＬチャンネルのオーディオ信号として出力する。ただし、式（１）において、ｔは時間である。
【００１２】
【数１】
2008048324.tif 000003
【００１３】
残差信号生成部１Ｒは、オーディオ信号ＸＬとＸＲとの差分（ＸＬ−ＸＲ）を検出し、更に、差分（ＸＬ−ＸＲ）を所定の増幅率Ｂ（ただし、０＜Ｂ＜１）で増幅して、残差信号ＥLRとして加算器２Ｒへ供給する。
【００１４】
加算器２Ｒは、オーディオ信号ＸＲと残差信号ＥLRとを加算（合成）し、次式（２）で表されるように、その合成したオーディオ信号ＹＲをパンニング調整したＲチャンネルのオーディオ信号として出力する。ただし、式（２）において、ｔは時間である。
【００１５】
【数２】
2008048324.tif 000004
【００１６】
更に、本実施形態では、残差信号生成部１Ｌ，１Ｒの増幅率Ａ，Ｂは等しい増幅率に固定されている。このように増幅率Ａ，Ｂを等しい増幅率にすることで、残差信号ＥRLの振幅と残差信号ＥLRの振幅がほぼ同じ変化率（つまり、ＥRLとＥLRの振幅を絶対値で見た場合に、ほぼ同じ変化率）で変化するようにしている。
【００１７】
そして、加算器２Ｌから出力されるオーディオ信号ＹＬをＬチャンネル側のスピーカやイヤホンで再生させ、加算器２Ｒから出力されるオーディオ信号ＹＲをＲチャンネル側のスピーカやイヤホンで再生させる。
【００１８】
かかる構成を備えたパンニング自動調整装置によると、音源から供給されるオーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号であった場合、そのパンニングの偏りの程度に応じて、オーディオ信号ＸＬに残差信号ＥRLを合成することでオーディオ信号ＸＬだけでなくＲチャンネルのオーディオ信号ＸＲの成分を含んだＬチャンネルのオーディオ信号ＹＬを生成し、更に、オーディオ信号ＸＲに残差信号ＥLRを合成することでオーディオ信号ＸＲだけでなくＬチャンネルのオーディオ信号ＸＬの成分を含んだＲチャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成する。
【００１９】
このため、オーディオ信号ＹＬとＹＲを相関性をもった信号とすることができ、スピーカやイヤホンでステレオ再生させると再生音を受聴者の両耳に対して中央寄りに音場定位させることができるため、受聴者の違和感を低減することができる。
【００２０】
また、音源から供給されるオーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの小さい音場を生じさせる原音信号、つまりオーディオ信号ＸＬとＸＲが元々相関性の高い信号である場合、オーディオ信号ＸＬに残差信号ＥRLを合成することで、オーディオ信号ＸＬと殆ど同じオーディオ信号ＹＬを生成することができ、更に、オーディオ信号ＸＲに残差信号ＥLRを合成することで、オーディオ信号ＸＲと殆ど同じオーディオ信号ＹＲを生成することができるため、スピーカやイヤホンでステレオ再生させると、原音に忠実な再生音を再生させることができる。
【００２１】
このように、本実施形態のパンニング自動調整装置では、オーディオ信号ＸＬ，ＸＲによるパンニングの偏りに応じて、パンニングの偏りを低減させるオーディオ信号ＹＬ，ＹＲを自動的に生成して、違和感のない再生音をステレオ再生させることができ、また、オーディオ信号ＸＬ，ＸＲが元々パンニングの偏りを生じさせない原音信号のときには、実質的にパンニング調整を行わず、オーディオ信号ＸＬ，ＸＲをオーディオ信号ＹＬ，ＹＲとして出力することによって原音に忠実な再生音をステレオ再生させ、受聴者に違和感を与えない音を提供することができる。
【００２２】
更に、本実施形態のパンニング自動調整装置は、簡易な構成で実現することができるため、回路規模の低減を図ることができる。
【００２３】
なお、本実施形態のパンニング自動調整装置は、オーディオ信号ＸＬ，ＸＲがアナログ信号の場合にはアナログ回路で形成することができる。また、オーディオ信号ＸＬ，ＸＲがサンプリング定理に従って所定のサンプリング周波数ｆsでアナログディジタル変換されているディジタル信号の場合には、ディジタル回路で形成し、サンプリング周期（１／ｆs）に同期して、上記式（１）（２）に相当するディジタル信号処理を行うようにしてもよい。
【００２４】
また、残差信号生成部１Ｌ，１Ｒと加算器２Ｌ，２Ｒとの機能を発揮するコンピュータプログラムを作成し、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）にそのコンピュータプログラムを実行させることで、上述のディジタル回路に相当するパンニング自動調整装置を実現するようにしてもよい。
【００２５】
〔第２の実施形態〕
図１（ｂ）において、第２の実施形態のパンニング自動調整装置は、残差信号生成部１Ｌ，１Ｒと、加算器２Ｌ，２Ｒと、適応等化器ＡＤＦL，ＡＤＦRを備えて構成され、ステレオオーディオ再生装置に備えられている情報再生装置や受信装置等の音源から出力されるオーディオ周波数帯域のＬチャンネルのオーディオ信号ＸＬとＲチャンネルのオーディオ信号ＸＲを入力し、パンニング調整を施したＬチャンネルのオーディオ信号ＹＬとＲチャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成して、左チャンネルと右チャンネルのスピーカやイヤホン等の側へ出力する。
【００２６】
ここで、本実施形態のパンニング自動調整装置は、サンプリング定理に従って所定のサンプリング周波数ｆsでディジタル信号にアナログディジタル変換されているオーディオ信号ＸＬとＸＲを入力し、ディジタル信号処理によってパンニング調整の処理を行うようになっている。
【００２７】
適応等化器ＡＤＦLは、入力するオーディオ信号ＸＬに対して適応的にディジタルフィルタリングを施す適応ディジタルフィルタ（ＡＤＦ：Adaptive Digital Filter）を有して構成され、上述のサンプリング周波数ｆsの逆数（１／ｆs）に相当する周期τに同期して、後述の残差信号ＥRLをより小さくするように、適応ディジタルフィルタのフィルタ係数（タップ係数）を自動調整し、ディジタルフィルタリングを施した信号ＡＸLを生成しつつ残差信号生成部１Ｌに供給する。
【００２８】
更に、上述の適応ディジタルフィルタを、次式（３）に示すｚ変換表記の伝達関数ＨL(z)で表されるＦＩＲ（Finite Impulse Response）ディジタルフィルタで形成することとすると、次式（４）で表されるように、オーディオ信号ＸＬと適応ディジタルフィルタのインパルス応答とのたたみ込みにより、信号ＡＸL(k)を生成する。なお、ｔは時間、ａk(t)はフィルタ係数、ｋは周期τ毎の時刻ステップである。
【００２９】
【数３】
2008048324.tif 000005
【００３０】
【数４】
2008048324.tif 000006
【００３１】
また、適応ディジタルフィルタの特性を調整する適応アルゴリズムとして、ＬＭＳ（the Least-Mean-Square）アルゴリズムを適用することとすると、次式（５）の係数更新式で表される演算によってフィルタ係数ａkを逐次求めて調整する。なお、定数μは、時刻ステップ毎にフィルタ係数ａkを修正するための修正係数（０＜μ）であり、ｋは、ｋ＝０，１，２，……，ｍ−１である。
【００３２】
【数５】
2008048324.tif 000007
【００３３】
次に、残差信号生成部１Ｌは、Ｒチャンネルのオーディオ信号ＸＲと信号ＡＸLとの差分（ＸＲ−ＡＸL）を演算し、残差信号ＥRLとして加算器２Ｌと適応等化器ＡＤＦLへ供給する。
【００３４】
加算器２Ｌは、オーディオ信号ＸＬと残差信号ＥRLとを加算（合成）し、その合成したオーディオ信号ＹＬをパンニング調整したＬチャンネルのオーディオ信号として出力する。
【００３５】
次に、適応等化器ＡＤＦRと残差信号生成部１Ｒと加算器２Ｒは、夫々適応等化器ＡＤＦLと残差信号生成部１Ｌと加算器２Ｌと同様の構成を有して形成されている。
【００３６】
すなわち、適応等化器ＡＤＦRは、次式（６）に示すｚ変換表記の伝達関数ＨR(z)で表されるＦＩＲディジタルフィルタで形成することとすると、次式（７）で表されるように、オーディオ信号ＸＲと適応ディジタルフィルタのインパルス応答とのたたみ込みにより、信号ＡＸR(k)を生成する。また、適応ディジタルフィルタの特性を調整する適応アルゴリズムとして、ＬＭＳアルゴリズムを適用することとすると、次式（８）の係数更新式で表される演算によってフィルタ係数ｂkを逐次求めて調整する。
【００３７】
【数６】
2008048324.tif 000008
【００３８】
【数７】
2008048324.tif 000009
【００３９】
【数８】
2008048324.tif 000010
【００４０】
残差信号生成部１Ｒは、Ｌチャンネルのオーディオ信号ＸＬと信号ＡＸRとの差分（ＸＬ−ＡＸR）を演算し、残差信号ＥLRとして加算器２Ｒと適応等化器ＡＤＦRへ供給する。
【００４１】
加算器２Ｒは、オーディオ信号ＸＲと残差信号ＥLRとを加算（合成）し、その合成したオーディオ信号ＹＬをパンニング調整したＬチャンネルのオーディオ信号として出力する。
【００４２】
かかる構成を備えたパンニング自動調整装置によると、Ｌチャンネル側の適応等化器ＡＤＦLは、残差信号ＥRLをより小さいレベルの信号にするように適応ディジタルフィルタの特性を自動調整することで、オーディオ信号ＹＲとＹＬとのより無相関な成分を残差信号ＥRLとして、残差信号生成部１Ｌで抽出させる。
【００４３】
したがって、オーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号、すなわちオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の低い原音信号のときには、残差信号ＥRLには、ほぼオーディオ信号ＹＲのみに含まれる成分が抽出され、逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥRLは極めて小さなレベルの信号に収束する。
【００４４】
そして、加算器２Ｌで残差信号ＥRLとオーディオ信号ＸＬが加算されてオーディオ信号ＹＬが生成されると、上述のオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の低い原音信号のときには、ほぼオーディオ信号ＸＲのみに含まれている成分がオーディオ信号ＸＬと加算されるため、オーディオ信号ＹＬはオーディオ信号ＸＲとの相関性が高い信号となり、逆に、上述のオーディオ信号ＸＬとＸＲが元々相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥRLが極めて小さなレベルの信号となるため、オーディオ信号ＹＬはオーディオ信号ＸＬと殆ど同じ信号となる。
【００４５】
つまり、Ｌチャンネル側の適応等化器ＡＤＦLと残差信号生成部１Ｌと加算器２Ｌは、オーディオ信号ＸＬとＸＲの相関性が低い場合だけ相関性を高くするための処理を行ってオーディオ信号ＹＬを生成し、逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲの相関性が元々高い場合には実質的に処理を行わず、オーディオ信号ＸＬを殆どそのままオーディオ信号ＹＬとして出力することとなる。
【００４６】
一方、Ｒチャンネル側の適応等化器ＡＤＦRも同様に、残差信号ＥLRをより小さいレベルの信号にするように適応ディジタルフィルタの特性を自動調整することで、オーディオ信号ＹＬとＹＲとのより無相関な成分を残差信号ＥLRとして、残差信号生成部１Ｒで抽出させる。
【００４７】
したがって、オーディオ信号ＸＲとＸＬがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号、すなわちオーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性の低い原音信号のときには、残差信号ＥLRには、ほぼオーディオ信号ＹＬのみに含まれる成分が抽出され、逆に、オーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥLRは極めて小さなレベルの信号に収束する。
【００４８】
そして、加算器２Ｒで残差信号ＥLRとオーディオ信号ＸＲが加算されてオーディオ信号ＹＲが生成されると、オーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性の低い原音信号のときには、ほぼオーディオ信号ＸＬのみに含まれている成分がオーディオ信号ＸＲと加算されるため、オーディオ信号ＹＲはオーディオ信号ＸＬとの相関性が高い信号となり、逆に、上述のオーディオ信号ＸＲとＸＬが元々相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥLRが極めて小さなレベルの信号となるため、オーディオ信号ＹＲはオーディオ信号ＸＲと殆ど同じ信号となる。
【００４９】
つまり、Ｒチャンネル側の適応等化器ＡＤＦRと残差信号生成部１Ｒと加算器２Ｒは、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が低い場合だけ相関性を高くするための処理を行ってオーディオ信号ＹＲを生成し、逆に、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が元々高い場合には実質的に処理を行わず、オーディオ信号ＸＲを殆どそのままオーディオ信号ＹＲとして出力することとなる。
【００５０】
そして、こうして生成されるＬチャンネルとＲチャンネルのオーディオ信号ＹＬとＹＲがスピーカやイヤホンでステレオ再生されると、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が低い場合には、相関性の高いオーディオ信号ＹＬとＹＲがスピーカやイヤホンでステレオ再生されることとなるため、再生音を受聴者の両耳に対して中央寄りに音場定位させることができ、受聴者の違和感を低減することができる。逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲが元々相関性の高い信号ときには、オーディオ信号ＹＬとＹＲの相関性も高いため、原音に忠実な再生音をステレオ再生させることで、受聴者に違和感を与えない音を提供することができる。
【００５１】
なお、本実施形態のパンニング自動調整装置は、図２（ｂ）に示した構成をディジタル回路で形成してもよいが、コンピュータプログラムを作成してディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）にそのコンピュータプログラムを実行させることで、ディジタル回路に相当するパンニング自動調整装置を実現するようにしてもよい。
【実施例１】
【００５２】
次に、図１（ａ）に示した第１の実施形態に係るより具体的な実施例について、図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）（ｂ）において、図１（ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。また、図２（ａ）は本実施例の基本構成、図２（ｂ）は変形例としての構成を表した回路図である。
【００５３】
〔図２（ａ）に示すパンニング自動調整装置〕
図２（ａ）に示すパンニング自動調整装置では、Ｌチャンネル側の残差信号生成部１Ｌが、入力するＲチャンネルのオーディオ信号ＸＲからＬチャンネルのオーディオ信号ＸＬを減算する減算器ＳＢＬと、減算器ＳＢＬから出力される差分（ＸＲ−ＸＬ）に所定の増幅率Ａ（ただし、０＜Ａ＜１）で増幅する増幅器Ａとを備えて形成されている。そして、加算器２Ｌが、増幅器Ａから出力される残差信号ＥＲＬとオーディオ信号ＸＬとを加算（合成）することで、パンニング調整を施したＬチャンネルのオーディオ信号ＹＬを生成する。
【００５４】
Ｒチャンネル側の残差信号生成部１Ｈは、Ｌチャンネルのオーディオ信号ＸＬからＲチャンネルのオーディオ信号ＸＲを減算する減算器ＳＢＲと、減算器ＳＢＲから出力される差分（ＸＬ−ＸＲ）に所定の増幅率Ｂ（ただし、０＜Ｂ＜１）で増幅する増幅器Ｂとを備えて形成されている。なお、増幅器Ｂの増幅率と増幅器Ａの増幅率が同じでも良いし異なっていても良いが、同じ増幅率（Ａ＝Ｂ）とするほうが好ましい。
【００５５】
そして、加算器２Ｒが、増幅器Ｂから出力される残差信号ＥLRとオーディオ信号ＸＲとを加算（合成）することで、パンニング調整を施したＲチャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成する。
【００５６】
かかる構成を有するパンニング自動調整装置によると、第１の実施形態で説明したのと同様のパンニング調整機能が発揮され、受聴者の違和感を低減することができる。
【００５７】
つまり、音源から供給されるオーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号であった場合、オーディオ信号ＸＬに残差信号ＥRLを合成することで、オーディオ信号ＸＬだけでなくＲチャンネルのオーディオ信号ＸＲの成分を含んだＬチャンネルのオーディオ信号ＹＬを生成し、更に、オーディオ信号ＸＲに残差信号ＥLRを合成することで、オーディオ信号ＸＲだけでなくＬチャンネルのオーディオ信号ＸＬの成分を含んだＲチャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成する。
【００５８】
このため、オーディオ信号ＹＬとＹＲを相関性をもった信号とすることができ、スピーカやイヤホンでステレオ再生させると再生音を受聴者の両耳に対して中央寄りに音場定位させることができるため、受聴者の違和感を低減することができる。
【００５９】
また、音源から供給されるオーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの小さい音場を生じさせる原音信号、つまりオーディオ信号ＸＬとＸＲが元々相関性の高い信号である場合、オーディオ信号ＸＬに残差信号ＥRLを合成することで、オーディオ信号ＸＬと殆ど同じオーディオ信号ＹＬを生成することができ、更に、オーディオ信号ＸＲに残差信号ＥLRを合成することで、オーディオ信号ＸＲと殆ど同じオーディオ信号ＹＲを生成することができるため、スピーカやイヤホンでステレオ再生させると、原音に忠実な再生音を再生させ、受聴者に違和感を与えない音を提供することができる。
【００６０】
更に、増幅器ＡとＢを、同じ増幅率で連動して変化させる可変増幅器で形成し、受聴者等が調整操作するようにしてもよい。かかる構成とすると、受聴者等の主観（好み）にあったパンニング調整を行うことができる。
【００６１】
〔図２（ｂ）に示すパンニング自動調整装置〕
図２（ｂ）に示すパンニング自動調整装置では、図２（ａ）に示すパンニング自動調整装置内の減算器ＳＢＬの入力段に所定の増幅率ａ0（ただし、０＜ａ0＜１）を有する増幅器ａ0と、減算器ＳＢＲの入力段に所定の増幅率ｂ0（ただし、０＜ｂ0＜１、且つａ0＝ｂ0）を有する増幅器ｂ0とが設けられた構成となっている。
【００６２】
そして、増幅器ａ0でオーディオ信号ＸＬを増幅させた信号を減算器ＳＢＬに供給し、増幅器ｂ0でオーディオ信号ＸＲを増幅させた信号を減算器ＳＢＲに供給する。
【００６３】
かかる構成を有するパンニング自動調整装置によると、第１の実施形態及び図２（ａ）に示した上述のパンニング自動調整装置と同様のパンニング調整機能が発揮され、受聴者の違和感を低減することができる。
【００６４】
更に、図２（ｂ）に示すパンニング自動調整装置では、増幅器ａ0とｂ0でオーディオ信号ＸＬとＸＲの振幅を調整してから減算器ＳＢＬとＳＢＲに供給するため、残差信号ＥRLにおけるオーディオ信号ＸＬに対する反対側のチャンネルのオーディオ信号ＸＲとの相関性と、残差信号ＥLRにおけるオーディオ信号ＸＲに対する反対側のチャンネルのオーディオ信号ＸＬとの相関性とを微調整することが可能である。
【００６５】
また、増幅器ＡとＢを同じ増幅率で連動して変化させる可変増幅器で形成すると共に、増幅器ａ0とｂ0も同じ増幅率で連動して変化させる可変増幅器で形成して、受聴者等が調整操作する構成とすることで、受聴者等がより細かく主観（好み）にあったパンニング調整を行うことが可能である。
【実施例２】
【００６６】
次に、図１（ｂ）に示した第２の実施形態に係るより具体的な実施例について、図３を参照して説明する。なお、図３において、図１（ｂ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００６７】
本実施例のパンニング自動調整装置では、左チャンネル側の適応等化器ＡＤＦLは、オーディオ信号ＸＬを入力してサンプリング周期τに同期してシフトするｍ段の遅延回路ＤＬ１〜ＤＬmを有するシフトレジスタと、遅延回路ＤＬ１〜ＤＬmの入力又は出力にフィルタ係数ａ0〜ａmを乗算する乗算器ａ0〜ａmと、乗算器ａ0〜ａmの出力を加算する加算器ＳＵＭLとを備えたＦＩＲディジタルフィルタを具備するのに加えて、上記式（５）で表される係数更新演算を行うことで、ＬＭＳアルゴリズムによってフィルタ係数ａ0〜ａmを更新調整する推定制御部ＥＭＬとを備えて構成されている。
【００６８】
ここで、本実施例のシフトレジスタは、８段（ｍ＝８）の遅延回路ＤＬ１〜ＤＬmを備えて構成されている。
【００６９】
更に、残差信号生成部１Ｌは、右チャンネルのオーディオ信号ＸＲをサンプリング周期τのｎ倍の遅延時間（ｚ-n）で遅延させて出力する遅延回路ＤＲＮと、遅延回路ＤＲＮの出力から加算器ＳＵＭLの出力信号ＡＸＬを減算する減算器ＳＢＬとを有して形成されている。ここで、遅延回路ＤＲＮの遅延時間（ｚ-n）の方が、上述したｍ段の遅延回路ＤＬ１〜ＤＬmを有するシフトレジスタの全遅延時間（ｚ-m）よりも長い遅延時間に設定されている。このように遅延時間（ｚ-m）より遅延時間（ｚ-n）を長くすることで、後述のオーディオ信号ＹＬに基づいて再生音がステレオ再生された場合に、右チャンネルのオーディオ信号ＸＲの成分によって奥行き感の得られる音が再生できるようにしている。
【００７０】
右チャンネル側の適応等化器ＡＤＦLも適応等化器ＡＤＦRと同様の構成となっており、オーディオ信号ＸＲを入力してサンプリング周期τに同期してシフトするｍ段（ｍ＝８）の遅延回路ＤＲ１〜ＤＲmを有するシフトレジスタと、遅延回路ＤＲ１〜ＤＲmの入力又は出力にフィルタ係数ｂ0〜ｂmを乗算する乗算器ｂ0〜ｂmと、乗算器ｂ0〜ｂmの出力を加算する加算器ＳＵＭRとを備えたＦＩＲディジタルフィルタを具備するのに加えて、上記式（８）で表される係数更新演算を行うことで、ＬＭＳアルゴリズムによってフィルタ係数ｂ0〜ｂmを更新調整する推定制御部ＥＭＲとを備えて構成されている。
【００７１】
ここで、本実施例のシフトレジスタは、８段（ｍ＝８）の遅延回路ＤＬ１〜ＤＬmを備えて構成されている。
【００７２】
更に、残差信号生成部１Ｒは、左チャンネルのオーディオ信号ＸＬをサンプリング周期τのｎ倍の遅延時間（ｚ-n）で遅延させて出力する遅延回路ＤＬＮと、遅延回路ＤＬＮの出力から加算器ＳＵＭRの出力信号ＡＸＲを減算する減算器ＳＢＲとを有して形成されている。ここで、遅延回路ＤＬＮの遅延時間（ｚ-n）の方が、上述したｍ段の遅延回路ＤＲ１〜ＤＲmを有するシフトレジスタの全遅延時間（ｚ-m）よりも長い遅延時間に設定されている。このように遅延時間（ｚ-m）より遅延時間（ｚ-n）を長くすることで、後述のオーディオ信号ＹＲに基づいて再生音がステレオ再生された場合に、左チャンネルのオーディオ信号ＸＬの成分によって奥行き感の得られる音が再生できるようにしている。
【００７３】
そして、Ｌチャンネル側の加算器２Ｌが、残差信号ＥRLとオーディオ信号ＸＬを加算（合成）することで、パンニング調整を施したＬチャンネルのオーディオ信号ＹＬを生成し、Ｒチャンネル側の加算器２Ｒが、残差信号ＥLRとオーディオ信号ＸＲを加算（合成）することで、パンニング調整を施したＲチャンネルのオーディオ信号ＹＲを生成する。
【００７４】
かかる構成を有する本実施例のパンニング自動調整装置によると、第２の実施形態で説明したのと同様のパンニング調整機能が発揮され、受聴者の違和感を低減することができる。
【００７５】
つまり、適応等化器ＡＤＦLでは、推定制御部ＥＭＬが残差信号ＥRLをより小さいレベルの信号にするように適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ａ0〜ａmを自動調整することで、オーディオ信号ＹＬから、オーディオ信号ＹＲと相関性のある信号ＡＸＬを抽出して減算器ＳＢＬに供給する。このため、減算器ＳＢＬにおいて、オーディオ信号ＹＲとＹＬとのより無相関な成分が残差信号ＥRLとして生成される。
【００７６】
したがって、オーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号、すなわちオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の低い原音信号のときには、残差信号ＥRLには、ほぼオーディオ信号ＹＲのみに含まれる成分が抽出され、逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥRLは極めて小さなレベルの信号に収束する。
【００７７】
そして、加算器２Ｌで残差信号ＥRLとオーディオ信号ＸＬが加算されてオーディオ信号ＹＬが生成されると、上述のオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の低い原音信号のときには、ほぼオーディオ信号ＸＲのみに含まれている成分がオーディオ信号ＸＬと加算されるため、オーディオ信号ＹＬはオーディオ信号ＸＲとの相関性が高い信号となり、逆に、上述のオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性が元々高い原音信号のときには、残差信号ＥRLが極めて小さなレベルの信号となるため、オーディオ信号ＹＬはオーディオ信号ＸＬと殆ど同じ信号となる。
【００７８】
つまり、Ｌチャンネル側の適応等化器ＡＤＦLと残差信号生成部１Ｌと加算器２Ｌは、オーディオ信号ＸＬとＸＲの相関性が低い場合だけ相関性を高くするための処理を行ってオーディオ信号ＹＬを生成し、逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲの相関性が元々高い場合には実質的に処理を行わず、オーディオ信号ＸＬを殆どそのままオーディオ信号ＹＬとして出力することとなる。
【００７９】
一方、Ｒチャンネル側の適応等化器ＡＤＦRも同様に、推定制御部ＥＭＲが残差信号ＥLRをより小さいレベルの信号にするように適応ディジタルフィルタのフィルタ係数ｂ0〜ｂmを自動調整することで、オーディオ信号ＹＲから、オーディオ信号ＹＬと相関性のある信号ＡＸＬを抽出して減算器ＳＢＲに供給する。このため、減算器ＳＢＲにおいて、オーディオ信号ＹＬとＹＲとのより無相関な成分が残差信号ＥLRとして生成される。
【００８０】
したがって、オーディオ信号ＸＬとＸＲがパンニングの偏りの大きい音場を生じさせる原音信号、すなわちオーディオ信号ＸＬとＸＲが相関性の低い原音信号のときには、残差信号ＥLRには、ほぼオーディオ信号ＹＬのみに含まれる成分が抽出され、逆に、オーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性の高い原音信号のときには、残差信号ＥLRは極めて小さなレベルの信号に収束する。
【００８１】
そして、加算器２Ｒで残差信号ＥLRとオーディオ信号ＸＲが加算されてオーディオ信号ＹＲが生成されると、オーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性の低い原音信号のときには、ほぼオーディオ信号ＸＬのみに含まれている成分がオーディオ信号ＸＲと加算されるため、オーディオ信号ＹＲはオーディオ信号ＸＬとの相関性が高い信号となり、逆に、上述のオーディオ信号ＸＲとＸＬが相関性が元々高い原音信号のときには、残差信号ＥLRが極めて小さなレベルの信号となるため、オーディオ信号ＹＲはオーディオ信号ＸＲと殆ど同じ信号となる。
【００８２】
つまり、Ｒチャンネル側の適応等化器ＡＤＦRと残差信号生成部１Ｒと加算器２Ｒは、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が低い場合だけ相関性を高くするための処理を行ってオーディオ信号ＹＲを生成し、逆に、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が元々高い場合には実質的に処理を行わず、オーディオ信号ＸＲを殆どそのままオーディオ信号ＹＲとして出力することとなる。
【００８３】
そして、こうして生成されるＬチャンネルとＲチャンネルのオーディオ信号ＹＬとＹＲがスピーカやイヤホンでステレオ再生されると、オーディオ信号ＸＲとＸＬの相関性が低い場合には、相関性の高いオーディオ信号ＹＬとＹＲがスピーカやイヤホンでステレオ再生されることとなるため、再生音を受聴者の両耳に対して中央寄りに音場定位させることができ、受聴者の違和感を低減することができる。逆に、オーディオ信号ＸＬとＸＲが元々相関性の高い信号ときには、オーディオ信号ＹＬとＹＲの相関性も高いため、原音に忠実な再生音をステレオ再生させることで、受聴者に違和感を与えない音を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１，第２の実施形態に係るパンニング自動調整装置の構成を表したブロック図である。
【図２】実施例１のパンニング自動調整装置の構成を表した回路図である。
【図３】実施例２のパンニング自動調整装置の構成を表した回路図である。
【符号の説明】
【００８５】
１Ｌ，１Ｒ…残差信号生成部
２Ｌ，２Ｒ…加算器
ＳＢＬ，ＳＢＲ…減算器
Ａ，Ｂ，ａ0，ｂ0…増幅器
ＡＤＦL，ＡＤＦR…適応等化器
ＤＲＮ，ＤＬＮ…遅延回路
【図１】
2008048324.tif 000011
【図２】
2008048324.tif 000012
【図３】
2008048324.tif 000013