(57)【要約】【課題】  ノイズゲートのホールド期間を適切に制御する。【解決手段】  入力音声信号を整流処理し信号Ｓ36を得ると（図３(a)）、該信号Ｓ36が緩やかに立ち下がるようにホールドレートＨＤによるエンベロープフォロワ処理を行い、信号Ｓ38を得る（図３(b)）。信号Ｓ38が閾値ＴＤを超える期間にハイレベル、それ以外の期間にロウレベルになる矩形波信号Ｓ42（図３(d)）を発生し、その立ち上がりおよび立ち下がりに徐々に追従するゲイン制御信号Ｓ44を発生させる（図３(e)）。信号Ｓ36が閾値ＴＤ未満であるにもかかわらず矩形波信号Ｓ42がハイレベルになるホールド時間ＨＤＴは、信号Ｓ38のピーク値ＰＫが高くなるほど長くなる。【選択図】  図３
2008236585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御チャンネルの音声信号のゲインを、該被制御チャンネルと同一または異なるチャンネルである制御チャンネルの音声信号によって増減するダイナミクス制御装置において、
前記制御チャンネルの音声信号を整流し、整流信号を出力する整流処理部と、
前記整流信号が所定の閾値を超える閾値超過期間と、該閾値超過期間に引き続いて生じるホールド期間とにおいて、他の期間よりも前記被制御チャンネルの音声信号のゲインを小または大とするゲイン制御信号を出力するゲイン制御信号発生手段と、
前記ゲイン制御信号に応じて前記被制御チャンネルの音声信号のゲインを増減するゲイン設定部と
を具備し、前記ゲイン制御信号発生手段は、前記整流信号に生じるピーク値が高いほど前記ホールド期間を長くすることを特徴とするダイナミクス制御装置。
【請求項２】
前記ゲイン制御信号発生手段は、
入力された信号の立ち上がりには遅滞無く追従するとともに入力された信号の立ち下がりには徐々に追従する信号を出力するエンベロープフォロワ処理部と、入力された信号を対数変換する対数変換部と、入力された信号のうち所定の閾値を超える部分のみを抽出する閾値処理部とを縦続接続して成るホールド期間決定部と、
前記ホールド期間決定部の出力信号を矩形波に変換する矩形波変換部と、
前記矩形波の立ち上がりおよび立ち上がりに徐々に追従するゲイン制御信号を出力するゲイン制御信号発生部と
を有することを特徴とする請求項１記載のダイナミクス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号のダイナミクス制御に用いて好適なダイナミクス制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声信号のダイナミクス制御として、ノイズゲートおよびダッカというものが知られている（非特許文献１）。ここで、ノイズゲートとは、音声信号のノイズをカットするために用いられるものであり、そのゲイン特性の一例を図６(a)に示す。図６(a)において入力信号レベルが閾値Ｔhn以上であれば、ゲインは「０[ｄＢ]」になり、音声信号は減衰されないが、入力信号レベルが閾値Ｔhn未満であれば、ゲインは「−Ｇn[ｄＢ]」になり、音声信号が減衰される。これにより、例えば楽音信号または人声音などのある程度のレベルを有する信号が入力されている期間においては、その音声信号は減衰されることなく出力され、それ以外の期間においては出力信号は減衰されるから、後者の期間において生じているノイズが減衰される。
【０００３】
また、ダッカとは、ある音声信号（ここでは、被制御チャンネルという）のゲインを、他の音声信号（同、制御チャンネルという）のレベルに基づいて増減するものであり、そのゲイン特性の一例を図６(b)に示す。図６(b)において制御チャンネルの入力信号のレベルが閾値Ｔhd未満の場合には、被制御チャンネルのゲインは「０ｄＢ」になり、音声信号は減衰されないが、制御チャンネルの入力信号のレベルが閾値Ｔhd以上になると、被制御チャンネルのゲインは「−Ｇd[ｄＢ]」になり、被制御チャンネルの音声信号が減衰される。ここで、例えば被制御チャンネルをＢＧＭ（バックグランドミュージック）音とし、制御チャンネルをアナウンス音とすると、アナウンスを開始するとＢＧＭ音の音量が自動的に絞られることになる。
【０００４】
ところで、図６(a)の特性通りにノイズゲートの処理を実行すると、例えば音が一旦立ち上がった後、余韻が残っている期間においても入力信号レベルが閾値Ｔhn未満になると直ちに音声信号が減衰され、余韻の部分が途切れてしまうという問題があった。これを解決するため、特許文献１には、入力信号レベルが閾値Ｔhn以上に立ち上がり、さらに閾値Ｔhn未満に立ち下がると、その閾値Ｔhnを超えた入力信号レベルで検出されたピークタイミングから所定のホールド時間だけゲインを０[ｄＢ]に保持する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２９３２４０号公報
【非特許文献１】「ＰＭ５Ｄ取扱説明書」  ヤマハ株式会社，平成１６年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されたノイズゲート機能においては、音声信号の状態にかかわらず、ホールド時間が一定であったため、ホールド時間が長すぎる場合や短すぎる場合が生じるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、音声信号の状態に応じて適切なホールド時間を与えることができるダイナミクス制御装置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】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載のダイナミクス制御装置にあっては、被制御チャンネルの音声信号のゲインを、該被制御チャンネルと同一または異なるチャンネルである制御チャンネルの音声信号によって増減するダイナミクス制御装置において、前記制御チャンネルの音声信号を整流し、整流信号（Ｓ34）を出力する整流処理部（３４）と、前記整流信号（Ｓ34）が所定の閾値（ＴＤ）を超える閾値超過期間と、該閾値超過期間に引き続いて生じるホールド期間とにおいて、他の期間よりも前記被制御チャンネルの音声信号のゲインを小または大とする（ノイズゲートの場合は大、ダッカの場合は小）ゲイン制御信号（Ｓ46）を出力するゲイン制御信号発生手段（３６〜４６，５２，５４，６２，６４）と、前記ゲイン制御信号（Ｓ46）に応じて前記被制御チャンネルの音声信号のゲインを増減するゲイン設定部（４８）とを具備し、前記ゲイン制御信号発生手段（３６〜４６，５２，５４，６２，６４）は、前記整流信号（Ｓ34）に生じるピーク値（ＰＫ）が高いほど前記ホールド期間を長くすることを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載のダイナミクス制御装置において、前記ゲイン制御信号発生手段（３６〜４６，５２，５４，６２，６４）は、入力された信号の立ち上がりには遅滞無く追従するとともに入力された信号の立ち下がりには徐々に追従する信号を出力するエンベロープフォロワ処理部（６２，３８，５４）と、入力された信号を対数変換する対数変換部（６４，３６）と、入力された信号のうち所定の閾値（ＴＤ）を超える部分のみを抽出する閾値処理部（４０，５２）とを縦続接続して成るホールド期間決定部（６２，６４，３６，３８，４０，５２，５４）と、前記ホールド期間決定部の出力信号を矩形波に変換する矩形波変換部（４２）と、前記矩形波の立ち上がりおよび立ち上がりに徐々に追従するゲイン制御信号（Ｓ46）を出力するゲイン制御信号発生部（４４，４６）とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明によれば、整流信号に生じるピーク値が高いほどホールド期間を長くするから、例えばノイズゲートにおいては、強いピークに対して比較的長い時間の余韻を減衰させることなく出力できる。また、ダッカにおいては、制御チャンネルにおいて強いピークが生じたとき、被制御チャンネルを減衰させる期間を比較的長く確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
1．実施例の構成
次に、本発明の一実施例のダイナミクス制御装置の構成を図１を参照し説明する。
図において、２は波形入力部であり、複数チャンネルのアナログの入力信号をデジタル信号に変換する。４はＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）であり、各入力信号に対してダイナミクス制御等の処理を行う。６は波形出力部であり、ＤＳＰ４から出力されたデジタルの出力信号を各々アナログ信号に変換する。１０は表示器であり、ユーザに対して各種情報を表示する。
【００１０】
１２は操作子部であり、各種スイッチ等によって構成されている。１４はＣＰＵであり、ＲＯＭ１６に記憶された制御プログラムに従って、バス８を介して各部を制御する。特に、ＣＰＵ１４は、操作子部１２を介して入力されたパラメータ設定コマンドに基づいて、ＤＳＰ４に対して、ダイナミクスを制御するマイクロプログラムをロードするとともに、ＤＳＰ４内のレジスタに対して、ダイナミクス制御のための後述する各種パラメータ（ＳＥＬ，ＨＤ，ＴＤ，ＡＤ，ＲＤなど）を設定する。１８はＲＡＭであり、ＣＰＵ１４のワークメモリとして使用される。
【００１１】
次に、ＤＳＰ４において、上記マイクロプログラムおよびパラメータによって実現されるアルゴリズムを図２を参照し説明する。同図においては、ダイナミクス制御を受ける被制御チャンネルを第１チャンネル（Ｃｈ−１）とする。また、第１チャンネルに適用されるダイナミクス制御は、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬというパラメータによって指定される。これは、ノイズゲート（Ｇ）またはダッカ（Ｄ）の何れか一方を指定するものである。また、図２においてダッカを行う際に、該被制御チャンネルのダイナミクスを制御する制御チャンネルを第２チャンネル（Ｃｈ−２）とする。
【００１２】
３２は制御チャンネル選択スイッチであり、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬがノイズゲート（Ｇ）である場合は第１チャンネルを、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬがダッカ（Ｄ）である場合には第２チャンネルを、制御チャンネルとして選択する。３４は整流処理部であり、選択された制御チャンネルの音声信号を整流処理し、整流信号Ｓ34として出力する。３６は対数変換部であり、整流信号Ｓ34の対数を演算し、その結果のデシベル信号を信号Ｓ36として出力する。
【００１３】
３８は第１エンベロープフォロワ処理部であり、信号Ｓ36の立上がりには遅滞無く追従するとともに、信号Ｓ36の立ち下がりに対しては所定の傾き（ホールドレート）ＨＤによって直線的に徐々に立ち下がる信号Ｓ38を出力する。ここで、信号Ｓ36およびＳ38の波形の一例を図３(a)，(b)に示す。なお、図３(a)〜(e)に係る信号は、何れもデシベルスケールの信号であるが、理解の容易のため、図３(a)〜(e)においては、波形は全てリニアスケールで表示する。
【００１４】
図２に戻り、４０は閾値処理部であり、信号Ｓ38が所定の閾値ＴＤ以上になる場合は「Ｓ38−ＴＤ」、信号Ｓ38が該閾値ＴＤ未満になる場合は「０」になる信号Ｓ40を出力する。４２は矩形波変換部であり、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬに応じて信号Ｓ40を所定の振幅ＲＧを有する矩形波に変換する。すなわち、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬがノイズゲート（Ｇ）である場合は、信号Ｓ40が正値であればハイレベル、信号Ｓ40が「０」であればロウレベルになる矩形波信号Ｓ42が出力される。一方、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬがダッカ（Ｄ）である場合は、信号Ｓ40が正値であればロウレベル、信号Ｓ40が「０」であればハイレベルになる矩形波信号Ｓ42が出力される。
【００１５】
４４は第２エンベロープフォロワ処理部であり、ノイズゲートの場合、矩形波信号Ｓ42の立ち上がり時に対してアタックレートＡＤ、立ち下がり時に対してリリースレートＲＤの時定数を適用して、その適用された時定数に応じて波形が対数的に徐々に変化するように変形し、その結果をゲイン制御信号Ｓ44として出力する。ここで、信号Ｓ40、矩形波信号Ｓ42およびゲイン制御信号Ｓ44の波形の一例を図３(c)〜(e)に示す。なお、ダッカ処理を行う場合には、矩形波信号Ｓ42が逆の極性になるので、矩形波信号Ｓ42の立ち下がり時に対してアタックレートＡＤの時定数、立ち上がり時に対してリリースレートＲＤの時定数をそれぞれ適用するのがよい。
【００１６】
図３(d)に示した矩形波信号Ｓ42は、Ｇ／Ｄ選択モードＳＥＬとしてノイズゲート（Ｇ）が選択された場合に例であるが、仮にダッカ（Ｄ）が選択されていた場合は、ハイレベルおよびロウレベルを反転した信号が矩形波信号Ｓ42になる。図３(a)，(d)を比較すると、信号Ｓ36が閾値ＴＤを下回るタイミングよりも矩形波信号Ｓ42が立ち下がるタイミングはホールド時間ＨＤＴだけ長くなっている。そして、このホールド時間ＨＤＴは、信号Ｓ40のピーク値ＰＫが高くなるほど長くなることが解る。
【００１７】
図２に戻り、４６はリニア変換部であり、デシベルスケールのゲイン制御信号Ｓ44をリニアスケールのゲイン制御信号Ｓ46に変換する。４８は乗算器であり、第１チャンネルの入力信号に対してゲイン制御信号Ｓ46を乗算し、その結果を第１チャンネルの出力信号として出力する。
【００１８】
2．実施例の動作
次に、本実施例の動作を説明する。
第１チャンネルのＧ／Ｄ選択モードＳＥＬとしてノイズゲート（Ｇ）が選択されていたとする。ここで、第１チャンネルの入力信号に（閾値ＴＤを若干超える程度の）低いピークが発生すると、ホールド時間ＨＤＴが短くなり、ゲイン制御信号Ｓ44が速やかに立ち下がるから、当該ピークが終了した後に速やかにノイズを除去できるようになる。また、第１チャンネルの入力信号に高いピークが発生すると、ホールド時間ＨＤＴが長くなり、比較的長い時間、ゲイン制御信号Ｓ44が高いレベルに保持される。これにより、引き続き発生する余韻を減衰させることなく出力させることができる。
【００１９】
また、第１チャンネルのＧ／Ｄ選択モードＳＥＬとしてダッカ（Ｄ）が選択されていたとする。ここで、第２チャンネルの入力信号に（閾値ＴＤを若干超える程度の）低いピークが発生すると、ホールド時間ＨＤＴが短くなり、ゲイン制御信号Ｓ44が速やかに立ち下がるから、第１チャンネルの出力信号レベルが比較的短い時間だけ下げられることになる。また、第２チャンネルの入力信号に高いピークが発生すると、ホールド時間ＨＤＴが長くなり、比較的長い時間、第１チャンネルの出力信号レベルが下げられることになる。
【００２０】
3．変形例
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
(1)上記実施例においては、ＤＳＰ４上で動作するマイクロプログラムによってダイナミクス制御を行ったが、このマイクロプログラムのみをＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に格納して頒布し、あるいは伝送路を通じて頒布してもよい。
【００２１】
(2)また、上記実施例においてＤＳＰ４で実現されるアルゴリズム（図２）についても、様々な変形が可能である。例えば、図２における第１エンベロープフォロワ処理部３８とその後段の閾値処理部４０に代えて、図４に示すように閾値処理部５２とその後段の第１エンベロープフォロワ処理部５４とを採用してもよい。この場合、閾値処理部５２の出力する信号Ｓ52は、信号Ｓ36が所定の閾値ＴＤ以上になる場合は「Ｓ36−ＴＤ」、信号Ｓ36が該閾値ＴＤ未満になる場合は「０」になる。すなわち、信号Ｓ52は、図３(a)に示す波形の閾値ＴＤを超える部分のみを取り出したような信号になり、第１エンベロープフォロワ処理部５４は、ホールドレートＨＤに従ってその信号Ｓ52の立ち下がりの傾きを制御し、図３(c)に示す信号Ｓ40と同様の信号Ｓ54を出力する。
【００２２】
(3)また、上記実施例において、図２における対数変換部３６とその後段の第１エンベロープフォロワ処理部３８とに代えて、図５に示すように第１エンベロープフォロワ処理部６２と、その後段の対数変換部６４とを採用してもよい。図２ないし図４の例では、第１エンベロープフォロワ処理部３８，５４にデシベルスケールの信号が入力されるので、ホールドレートＨＤは、デシベルスケールにおける信号の直線的な立ち下がりの傾きを制御するパラメータとされていたが、図５の例では第１エンベロープフォロワ処理部６２にリニアスケールの整流信号Ｓ34が入力されるので、ホールドレートＨＤは、リニアスケールにおける信号の対数的な立ち下がりの時定数を制御するパラメータとするのがよい。
【００２３】
すなわち、第１エンベロープフォロワ処理部６２が出力する信号Ｓ62の立ち下がりは対数的になるが、この信号Ｓ62を対数変換部６４にて変換して得られた信号Ｓ64は、図３(b)に示した信号Ｓ38と同様の形状の信号になる。すなわち、図５の例の動作は、図２ないし図４に示した構成による動作と等価である。このように、上記実施例と同様の結果が得られる限り、本発明はアルゴリズムの各構成要素の順序などによって限定されるものではない。
【００２４】
(4)また、上記実施例において矩形波信号Ｓ42の振幅ＲＧは所定値であったが、振幅ＲＧは所定値である必要はなく、ピーク値ＰＫに応じて増減させてもよい。例えば、第１チャンネルのＧ／Ｄ選択モードＳＥＬとしてダッカ（Ｄ）を選択した場合、信号Ｓ40のピーク値ＰＫが大きいほど振幅ＲＧを小さくするようにしてもよい。
【００２５】
(5)また、上記実施例のダイナミクス制御装置は、単独の装置として用いるものに限られず、例えばミキサなどに組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例のダイナミクス制御装置のブロック図である。
【図２】一実施例のＤＳＰ４において実行されるアルゴリズムのブロック図である。
【図３】図２における各部の波形図である。
【図４】変形例のＤＳＰ４において実行されるアルゴリズムのブロック図である。
【図５】他の変形例のＤＳＰ４において実行されるアルゴリズムのブロック図である。
【図６】ノイズゲートおよびダッカのゲイン特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
２：波形入力部、４：ＤＳＰ、６：波形出力部、８：バス、１０：表示器、１２：操作子部、１４：ＣＰＵ、１６：ＲＯＭ、１８：ＲＡＭ、３２：制御チャンネル選択スイッチ、３４：整流処理部、３６，６４：対数変換部、３８，５４，６２：第１エンベロープフォロワ処理部、４０，５２：閾値処理部、４４：第２エンベロープフォロワ処理部、４６：リニア変換部、４８：乗算器（ゲイン設定部）。
【図１】
2008236585.tif 000003
【図２】
2008236585.tif 000004
【図３】
2008236585.tif 000005
【図４】
2008236585.tif 000006
【図５】
2008236585.tif 000007
【図６】
2008236585.tif 000008