(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチチャンネル音声信号と前記マルチチャンネル音声信号に対応する参照信号とを入力し、前記参照信号の各チャンネルに含まれる前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対応する重み付け係数をそれぞれ計算する重み付け係数計算部と、
前記重み付け係数に基づいて前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に乗じる補正係数を計算する補正係数計算部と、
前記補正係数を前記マルチチャンネル音声信号に適用する補正係数適用部と、
前記補正係数を適用したマルチチャンネル音声信号を、所定のチャンネル数変換方法によって、所望のチャンネル数の再生チャンネル信号に変換するチャンネル数変換部と、
を備えることを特徴とするチャンネル数変換装置。
【請求項２】
前記重み付け係数計算部が、前記参照信号と前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号との間の遅延を補正する遅延補正部、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項３】
前記重み付け係数計算部が、前記マルチチャンネル音声信号と前記参照信号とを入力し、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対する重み付け比を分析する重み付け比分析部、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項４】
前記重み付け係数計算部が、前記参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、前記参照信号の各チャンネルに対応した前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記重み付け比を乗じた信号のエネルギーの和とが等しくなるように前記重み付け比を補正する重み付け比補正部、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項５】
前記重み付け係数計算部が、
マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号を、各チャンネル信号の類似度に基づいてグルーピングし、そのグループに所属する前記チャンネル信号に基づいて当該グループを代表するグループ信号を生成するグルーピング部、をさらに備え、
前記重み付け係数計算部は、前記グループ信号についての重み付け係数を計算する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項６】
前記グルーピング部は、前記グループに所属する前記チャンネル信号に基づいて、前記チャンネル信号の平均、前記チャンネル信号の類似度の重心にあるチャンネル信号、前記チャンネル信号のうち最大のエネルギーを有するチャンネル信号の何れかを、前記グループ信号として生成する、
ことを特徴とする請求項５に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項７】
前記重み付け係数計算部が、
前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の中から、前記参照信号との間の相互相関係数に基づいて１つまたは複数のチャンネル信号を選択する基準チャンネル信号選択部、をさらに備え、
前記重み付け係数計算部は、前記選択されたチャンネル信号の重み付け係数が、それ以外のチャンネル信号の重み付け係数よりも大きくなることを拘束条件として、重み付け係数を計算する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項８】
前記重み付け係数計算部が、
前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の中から、前記参照信号との間の相互相関係数に基づいて１つまたは複数のチャンネル信号を選択する基準チャンネル信号選択部、をさらに備え、
前記重み付け係数計算部は、前記基準チャンネル信号選択部が選択したチャンネル信号についてのみ重み付け係数を計算する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項９】
前記補正係数計算部が、前記参照信号の全エネルギーまたは前記参照信号の各チャンネルに対応する前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記重み付け係数を適用した信号のエネルギーの和と、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記補正係数を適用した信号のエネルギーの和とが等しくなるように前記補正係数を計算する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項１０】
前記補正係数適用部が、前記マルチチャンネル音声信号のチャンネル数に対応する補正係数の所定の初期値と、前記補正係数計算部が計算した補正係数であって前記参照信号のチャンネル数に対応する補正係数と、に基づいて、補間法により、前記再生チャンネル信号のチャンネル数に応じて前記補正係数計算部が計算した補正係数を修正する、
ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項１１】
前記参照信号を、所定のチャンネル数変換方法によってモノ信号に変換するモノ信号変換部、をさらに備えることを特徴とする
請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１から請求項１１の何れか１項に記載のチャンネル数変換装置、として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネル音声信号のチャンネル数を変換するチャンネル数変換装置およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、２２．２ｃｈなどのマルチチャンネル音声放送（非特許文献１）の実用化が進められている。マルチチャンネル音声放送により、高い臨場感を持った音声の再生を実現することができる。しかし、一般的な家庭の場合、例えば、２ｃｈステレオ等、２２．２ｃｈより少ないチャンネル数のみを再生可能な環境である場合が多いと想定される。このため、マルチチャンネル音声放送を家庭で再生するには、家庭で再生できるチャンネル数に合わせて、音声信号のチャンネル数を変換する必要がある。このような場合、一般的にダウンミックスやレンダリング等を行って再生環境に応じたチャンネル数に変換する技術が知られている（非特許文献１、２）。
【０００３】
しかし、番組の内容に関わらず一意にチャンネル数を変換する一般的なチャンネル数変換方法では、チャンネル数変換後の音声信号が番組制作者の意図に沿ったものとならない可能性がある。これに対し、マルチチャンネル音声放送を実施する場合には、番組制作者が２ｃｈステレオ用の番組を別に制作して、マルチチャンネルと２ｃｈステレオを同時に放送するいわゆるサイマル放送の実施が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「デジタル放送における映像符号化、音声符号化及び多重化方式  標準規格  VIDEO CODING, AUDIO CODING AND MULTIPLEXING SPECIFICATIONS FOR DIGITAL BROADCASTING  ARIB STANDARD  ARIB STD-B32  3.6版」，平成２８年（２０１６年）３月２５日，一般社団法人電波産業会
【非特許文献２】ISO/IEC 23008-3,“Information technology High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、家庭環境によってスピーカ数やその配置は様々であり、各家庭での再生環境に応じたチャンネル数での放送を聴取したいというニーズがある。しかし、あらゆるチャンネル数、スピーカ配置に対応するサイマル放送を実施することは不可能である。また、各家庭での再生環境（スピーカ数、スピーカ配置）に応じた一律なチャンネル数変換方法によってチャンネル数を変換した場合、番組ごとに、番組制作者の意図通りに変換を行うことは難しい。その為、サイマル放送が実施されたとしても、各家庭では、番組ごとに適切にチャンネル数変換された音声再生ができない可能性が高い。
【０００６】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできるチャンネル数変換装置およびそのプログラム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】
本発明の一態様によれば、チャンネル数変換装置は、マルチチャンネル音声信号と前記マルチチャンネル音声信号に対応する参照信号とを入力し、前記参照信号の各チャンネルに含まれる前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対応する重み付け係数をそれぞれ計算する重み付け係数計算部と、前記重み付け係数に基づいて前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に乗じる補正係数を計算する補正係数計算部と、前記補正係数を前記マルチチャンネル音声信号に適用する補正係数適用部と、前記補正係数を適用したマルチチャンネル音声信号を、所定のチャンネル数変換方法によって、所望のチャンネル数の再生チャンネル信号に変換するチャンネル数変換部と、を備える。
【０００８】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、前記参照信号と前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号との間の遅延を補正する遅延補正部、を備えてもよい。
【０００９】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、前記マルチチャンネル音声信号と前記参照信号とを入力し、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対する重み付け比を分析する重み付け比分析部、を備えてもよい。
【００１０】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、前記参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、前記参照信号の各チャンネルに対応した前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記重み付け比を乗じた信号のエネルギーの和とが等しくなるように前記重み付け比を補正する重み付け比補正部、を備えてもよい。
【００１１】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号を、各チャンネル信号の類似度に基づいてグルーピングし、そのグループに所属する前記チャンネル信号に基づいて当該グループを代表するグループ信号を生成するグルーピング部、をさらに備え、前記重み付け係数計算部は、前記グループ信号についての重み付け係数を計算してもよい。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記グルーピング部は、前記グループに所属する前記チャンネル信号に基づいて、前記チャンネル信号の平均、前記チャンネル信号の類似度の重心にあるチャンネル信号、前記チャンネル信号のうち最大のエネルギーを有するチャンネル信号の何れかを、前記グループ信号として生成してもよい。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の中から、前記参照信号との間の相互相関係数に基づいて１つまたは複数のチャンネル信号を選択する基準チャンネル信号選択部、をさらに備え、前記重み付け係数計算部は、前記選択されたチャンネル信号の重み付け係数が、それ以外のチャンネル信号の重み付け係数よりも大きくなることを拘束条件として、重み付け係数を計算してもよい。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記重み付け係数計算部は、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の中から、前記参照信号との間の相互相関係数に基づいて１つまたは複数のチャンネル信号を選択する基準チャンネル信号選択部、をさらに備え、前記重み付け係数計算部は、前記基準チャンネル信号選択部が選択したチャンネル信号についてのみ重み付け係数を計算してもよい。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記補正係数計算部は、前記参照信号の全エネルギーまたは前記参照信号の各チャンネルに対応する前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記重み付け係数を適用した信号のエネルギーの和と、前記マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に前記補正係数を適用した信号のエネルギーの和とが等しくなるように前記補正係数を計算してもよい。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記補正係数適用部は、前記マルチチャンネル音声信号のチャンネル数に対応する補正係数の所定の初期値と、前記補正係数計算部が計算した補正係数であって前記参照信号のチャンネル数に対応する補正係数と、に基づいて、補間法により、前記再生チャンネル信号のチャンネル数に応じて前記補正係数計算部が計算した補正係数を修正してもよい。
【００１７】
本発明の一態様によれば、前記チャンネル数変換装置は、前記参照信号を、所定のチャンネル数変換方法によってモノ信号に変換するモノ信号変換部、をさらに備えてもよい。
【００１８】
本発明の一態様によれば、コンピュータを、上記の何れか１つに記載のチャンネル数変換装置、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のチャンネル数変換装置によれば、マルチチャンネル音声信号とそれより少ないチャンネル数の音声信号が同時に提供された場合に、任意のチャンネル数に制作意図に沿ったチャンネル数の変換を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第一実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る第二実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る第二実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る第二実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る第三実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る第三実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る第三実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る第四実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る第四実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態によるチャンネル数変換装置を図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明に係る第一実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。図１に示すようにチャンネル数変換装置１０は、参照信号入力部１１、マルチチャンネル音声信号入力部１２、重み付け係数計算部１３、補正係数計算部１４、補正係数適用部１５、再生チャンネル情報取得部１６、チャンネル数変換部１７、記憶部１８と、を含む。
図１は、チャンネル数変換装置１０に２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号と２ｃｈの参照信号を入力し、チャンネル数変換後の５．１ｃｈの再生チャンネル音声信号を出力する様子を示している。
チャンネル数変換装置１０は、所定のマルチチャンネル音声信号（ｎチャンネル）を、そのマルチチャンネル音声信号のチャンネル数よりも少ないチャンネル数の音声信号（ｌチャンネル）（以下、参照信号と呼ぶ）を参照して、所望のチャンネル数の再生音声信号（ｍチャンネル）に変換する装置である。以下、所定のマルチチャンネル音声信号として８Ｋ  ＳＨＶ用の２２．２ｃｈ音響システム、参照信号として２ｃｈステレオ、再生音声信号を５．１ｃｈの場合を例に説明を行う。しかし、マルチチャンネル音声信号、参照信号、再生音声信号の各チャンネル数は、この例のチャンネル数に限らない。また、チャンネル数変換装置１０は、コンピュータによって構成されており、例えば、テレビなどの放送受信機やホームシアターなどのメディアの再生装置に組み込まれていてもよい。
【００２２】
以下に、チャンネル数変換装置１０について、詳細に説明する。
参照信号入力部１１は、参照信号を入力する。例えば、参照信号入力部１１は、サイマル放送で放送された２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号と２ｃｈステレオの音声信号のうち２ｃｈステレオの音声信号を入力する。
マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を入力する。例えば、サイマル放送で放送された２２．２ｃｈの音声信号を入力する。
サイマル放送で放送される各チャンネル数に対応する音声信号は、それぞれ専用の技術者が作成してもよい。例えば、２２．２ｃｈの音声信号については、２２．２ｃｈの専用の技術者が、２２．２ｃｈに対応するスピーカ配置等の再生環境によって、放送内容に適した（番組作成者の意図が反映された）３次元の音が再現されるように各チャンネルの音声信号を作成する。一方、２ｃｈの音声信号については、２ｃｈの専用の技術者が、２ｃｈの再生環境によって放送内容に適した音声が再現されるように２つのチャンネルそれぞれの音声信号を作成する。このとき作成される２２．２ｃｈと２ｃｈの各音声信号は、番組によって表現したい内容に適するように作成される。例えばナレーションが支配的なドキュメンタリー番組と音楽番組とでは、同じ２ｃｈであっても、各チャンネルに対して作成される音声信号の性質が異なる。従って、２２．２ｃｈの音声信号と２ｃｈの音声信号との関係は、２２．２ｃｈの音声信号から２ｃｈの音声信号へ、所定の（一種類の）ダウンミックス係数によって変換できる関係であるとは限らない。
【００２３】
重み付け係数計算部１３は、参照信号の個々のチャンネルの信号に含まれるマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の重み付け係数を計算する。例えば、参照信号を（Ｌ、Ｒ）、マルチチャンネル音声信号を（ＦＣ、ＦＬｃ、ＦＲｃ、ＦＬ、ＦＲ、ＳｉＬ、ＳｉＲ、ＢＬ、ＢＲ、ＢＣ、ＬＦＥ１、ＬＦＥ２、ＴｐＦＣ、ＴｐＦＬ、ＴｐＦＲ、ＴｐＳｉＬ、ＴｐＳｉＲ、ＴｐＣ、ＴｐＢＬ、ＴｐＢＲ、ＴｐＢＣ、ＢｔＦＣ、ＢｔＦＬ、ＢｔＦＲ）とすると、重み付け係数計算部１３は、Ｌを（ａ１,１×ＦＣ、ａ２,１×ＦＬｃ、・・・・、ａ２４,１×ＢｔＦＲ）、Ｒを（ａ１,２×ＦＣ、ａ２,２×ＦＬｃ、・・・・、ａ２４,２×ＢｔＦＲ）と表した場合、各係数（ａ１,１〜ａ１,２４、ａ２,１〜ａ２,２４）の値を計算する。後述する重み付け係数計算部１３ａ、１３ｂに示す構成についても同様である。
【００２４】
補正係数計算部１４は、重み付け係数計算部１３が計算した重み付け係数を用いて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に乗じる補正係数を計算する。より具体的には、補正係数計算部１４は、参照信号とマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に重み付け係数を適用して生成した信号のエネルギーまたはラウドネスを指標として、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に適用する補正係数を計算する。
または、補正係数計算部１４は、参照信号の各チャンネル信号に対するマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の重み付け係数の二乗和に基づいて、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に適用する補正係数を計算する。
【００２５】
補正係数適用部１５は、補正係数計算部１４が上記したいずれかの方法で計算した補正係数をマルチチャンネル音声信号に適用する。このとき、補正係数適用部１５は、再生する音声信号のチャンネル数に応じて補正係数を修正し、修正後の補正係数をマルチチャンネル音声信号に適用する。
再生チャンネル情報取得部１６は、再生チャンネル音声信号の情報として、例えば、再生チャンネル音声信号のチャンネル数（再生チャンネル数）の情報を取得する。
【００２６】
チャンネル数変換部１７は、補正係数適用部１５が補正係数を適用した後のマルチチャンネル音声信号を入力し、例えば、後述するチャンネル数変換処理により、再生チャンネル数に合わせて、マルチチャンネル音声信号をチャンネル数変換する。
記憶部１８は、チャンネル数変換処理に必要な種々のデータを記憶する。
【００２７】
次に図２を用いて重み付け係数計算部１３について詳しく説明する。
図２は、本発明に係る第一実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
図２に示すように重み付け係数計算部１３は、遅延補正部１３１と、重み付け比分析部１３２と、重み付け比補正部１３３と、を含む。
遅延補正部１３１は、参照信号の各チャンネル信号に対する、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の遅延を補正する。２つの信号の時間的なずれは、進んだり遅れたり様々な場合が考えられるが、これらをまとめて遅延と記載する。遅延補正部１３１は、参照信号の各チャンネルに含まれているマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対応する信号の、マルチチャンネル音声信号を構成する当該チャンネル信号に対する遅延を、例えば、相互相関関数によって計算する。この理由は、参照信号においては、例えば、マルチチャンネル音声信号で表現される３次元的な音を表現するために、マルチチャンネル音声信号に含まれるあるチャンネル信号に係る音について時間軸方向にずらして構成する場合（例えば、マルチチャンネル音声信号において後方から出力される音と前方から出力される音とが重ならないように、参照信号においては後方からの音を少し遅延させるなど）があるためである。遅延補正部１３１は、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の遅延を計算した遅延量分だけ補正し、参照信号の各チャンネル信号に含まれるマルチチャンネル音声信号に対応する信号の位相と、マルチチャンネル音声信号の当該チャンネル信号の位相とを揃える。
【００２８】
重み付け比分析部１３２は、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対する重み付け比を、重回帰分析、正準相関分析などのいずれかの多変量解析の方法を用いて分析する。または、重み付け比分析部１３２は、遺伝的アルゴリズム、深層学習等の機械学習によって重み付け比を分析してもよい。
重み付け比補正部１３３は、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比を、参照信号を構成する各チャンネル信号のエネルギーに基づいて補正し、補正後の値を重み付け係数として出力する。具体的には、重み付け比補正部１３３は、参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比をマルチチャンネル音声信号の各チャンネルに乗じ、乗じて得た擬似参照信号の各チャンネル信号のエネルギーとが等しくなるように前記重み付け比を補正する。
【００２９】
次に図３を用いて、チャンネル数変換処理の詳細について説明を行う。
図３は、本発明に係る第一実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、ある番組について、チャンネル数に応じて作成されたマルチチャンネル音声信号および参照信号が同時に放送されており、チャンネル数変換装置１０は両方の信号を入力する。
まず、ステップＳ１１で、マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を入力する。マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を重み付け係数計算部１３に出力する。また、ステップＳ１１と並行して、ステップＳ１２で、参照信号入力部１１は、参照信号を入力する。参照信号入力部１１は、入力したされた２ｃｈステレオの参照信号を、ＬＲそれぞれのチャンネル信号に分離する（ｐｊ、１≦ｊ≦２、ｌ＝２）。ここで、ｐｊは分離後の参照信号の各チャンネル信号である。参照信号入力部１１は、参照信号の各チャンネル信号を重み付け係数計算部１３に出力する。
【００３０】
次に、ステップＳ１３で、重み付け係数計算部１３では、遅延補正部１３１が、参照信号とマルチチャンネル音声信号とを入力して、マルチチャンネル音声信号の遅延を補正する。例えば、遅延補正部１３１は、例えば、相互相関関数を計算することにより参照信号のチャンネル信号ごとにマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に対応する遅延を計算し、マルチチャンネル音声信号の各チャンネルを補正する。遅延補正部１３１は、遅延補正後のマルチチャンネル音声信号を重み付け比分析部１３２に出力する。遅延の補正を行うのは、重み付け比をより正確に計算するためである。
【００３１】
次に、ステップＳ１４で、重み付け比分析部１３２は、遅延補正後のマルチチャンネル音声信号と参照信号とを入力し、参照信号の各チャンネル信号に対するマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の重み付け比を、重回帰分析等を用いて計算する。具体的には、重み付け比分析部１３２は、２ｃｈ（参照信号）の各チャンネル信号を適切に構成するための、２２．２ｃｈ（マルチチャンネル音声信号）の音声信号（ｑｉ、１≦ｉ≦２４、ｎ＝２４）のチャンネル間の重み付け比（ａｉｊ、１≦ｉ≦２４、１≦ｊ≦２）を計算する。ここで、擬似参照信号のチャンネル信号ｐ＾ｊは、以下の式（１）で表すことができる。
【００３２】
【数１】
0006684651.tif 000002
【００３３】
式（１）より、重み付け比「ａｉｊ」は、２ｃｈの各チャンネル信号に含まれる２２．２ｃｈ音声信号の各チャンネルのレベル比に対応する。重み付け比分析部１３２は、計算した重み付け比を重み付け比補正部１３３に出力する。
【００３４】
次に、ステップＳ１５で、重み付け比補正部１３３は、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比と参照信号とを入力し、重み付け比を、エネルギーに基づいて補正する。例えば、２ｃｈの参照信号のＬｃｈのエネルギー（ＥＬｃｈ）は、以下の式（２）で表すことができる。
【００３５】
【数２】
0006684651.tif 000003
【００３６】
また、重み付け比を用いて表した擬似参照信号のＬｃｈエネルギーは、以下の式（３）で表すことができる。
【００３７】
【数３】
0006684651.tif 000004
【００３８】
重み付け比補正部１３３は、式（４）によって、参照信号のＬｃｈのエネルギーと擬似参照信号のＬｃｈのエネルギーが等しくなるような定数ｃ１を計算する。
【００３９】
【数４】
0006684651.tif 000005
【００４０】
次に、重み付け比補正部１３３は、重み付け比ａｉｊ（１≦ｉ≦２４、１≦ｊ≦２）のそれぞれに定数ｃｊの平方根を乗じて重み付け比を補正する。補正後の重み付け比が重み付け係数である。ステップＳ１６で、重み付け係数計算部１３は、重み付け比補正部１３３が補正して得られた重み付け係数を補正係数計算部１４へ出力する。
【００４１】
なお、重み付け比補正部１３３は、補正の基準となる指標としてエネルギー以外にもラウドネスや振幅などを用いてもよい。例えば、重み付け比補正部１３３は、参照信号の各チャンネル信号のラウドネスの和と擬似参照信号の各チャンネル信号のラウドネスの和が等しくなるような定数ｃｊを算出してもよい。
【００４２】
次に、ステップＳ１７で、補正係数計算部１４は、補正係数を計算する。具体的には、補正係数計算部１４は、２ｃｈステレオ信号全体のエネルギーと、補正係数を適用した２２．２ｃｈ音声信号の全エネルギーの和を等しくするための補正係数ｂｉ（１≦ｉ≦２４）を、以下の式（５）によって計算する。
【００４３】
【数５】
0006684651.tif 000006
【００４４】
例えば、式５より、以下の式（６）を導出することができる。
（ｂ１）２＝ｃ１×（ａ１１）２＋ｃ２×（ａ２１）２・・・（６）
他のｂ２〜ｂ２４の値についても同様に式（５）から導出することができる。
【００４５】
なお、補正係数計算部１４は、補正係数算出の基準となる指標としてエネルギー以外にもラウドネスや振幅などを用いてもよい。例えば、補正係数計算部１４は、参照信号の全ラウドネスと補正係数を適用したマルチチャンネル音声信号の全ラウドネスが等しくなるような補正係数ｂｉを算出してもよい。あるいは、補正係数計算部１４は、参照信号の全チャンネル信号の振幅の２乗和と補正係数を適用したマルチチャンネル音声信号の全チャンネル信号の振幅の２乗和が等しくなるような補正係数ｂｉを算出してもよい。補正係数計算部１４は、計算した補正係数ｂ１〜ｂ２４を補正係数適用部１５に出力する。
【００４６】
次に、ステップＳ１８で、補正係数適用部１５は、再生チャンネル数に応じて、例えば線形補間を利用して補正係数を修正する。ステップＳ１３〜Ｓ１７の過程を経て計算した補正係数ｂｉは、２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号と２ｃｈの参照信号とから得られた、いわば、２２．２ｃｈを２ｃｈに変換するのに適した補正係数（参照信号のチャンネル数に対応する補正係数）である。２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号を、所定のチャンネル数変換方法を用いて再生チャンネル音声信号（５．１ｃｈ）にダウンミックスすると、例えば、規格等で定められたダウンミックス係数によって機械的に変換されることになる。このため、変換後の５．１ｃｈの再生チャンネル音声信号は、番組製作者が５．１ｃｈを用いて表現する音声として意図する音声信号とは乖離する可能性がある。本実施形態では、５．１ｃｈより少ないチャンネル数の番組製作者の意図が反映された参照信号を教師データとして、２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号を参照信号に近づけるための補正係数ｂｉを計算する。しかし、上記のステップで得られたこの補正係数をそのまま適用２２．２ｃｈに適用すると、適用後のマルチチャンネル音声信号には、２ｃｈへの変換が想定された片寄りが生じるため、補正係数適用部１５は、２ｃｈへの片寄りを緩和する修正を行う。そして、補正係数適用部１５は、補正係数ｂｉを、より５．１ｃｈに適した補正係数（再生チャンネル信号のチャンネル数に対応する補正係数）となるよう修正する。
【００４７】
例えば、２２．２ｃｈ（ｎチャンネル）を２２．２ｃｈ（ｎチャンネル）へ変換するときの補正係数を「１．０」、２２．２ｃｈ（ｎチャンネル）を２ｃｈ（ｌチャンネル）へ変換するときの補正係数を「ｂｉ」とした場合、５．１ｃｈ（ｍチャンネル）のチャンネル数が両者の間であることに基づき、２２．２ｃｈ（ｎチャンネル）を５．１ｃｈ（ｍチャンネル）へ変換するときの補正係数ｂ＾ｉがそれら両方の補正係数の中間の値（例えば、ｂ＾ｉ＝（ｂｉ＋１）÷２）と考える。ここで、ｂｉ≦ｂ＾ｉ≦１．０である。すると、線形補間の関係から、以下の式（６）が導出できる。
（ｂ＾ｉ−ｂｉ）÷（１．０−ｂｉ）  ＝  （ｍ−ｌ）÷（ｎ−ｌ）
・・・（６）
これを変形すると、以下の式（７）が導出できる。
ｂ＾ｉ  ＝  ｂｉ  ＋  （１−ｂｉ）×（ｍ−ｌ）÷（ｎ−ｌ）・・・（７）
なお、上記の線形補間の説明でｌ＜ｍ＜ｎであることを前提に説明を行ったが、式（７）は、ｍ＞ｌでもｍ＜ｌでも適用可能であり、ｍとｌの大小関係には制約がない。また、ここでは、線形補間を用いて５．１ｃｈ用に補正係数を修正する場合を例に説明を行ったが、他の補間法（多項式補間など）を用いて補正係数を修正してもよい。
次に、ステップＳ１９で、補正係数適用部１５は、５．１ｃｈに適した補正係数ｂ＾ｉを２２．２ｃｈのマルチチャンネル音声信号に適用する。具体的には、補正係数適用部１５は、ｂ＾ｉをｑｉに乗じる。そして、補正係数適用部１５は、適用後のｂ＾ｉ×ｑｉ（１≦ｉ≦２４）をチャンネル数変換部１７に出力する。
【００４８】
なお、上記の例では、２２．２ｃｈを２２．２ｃｈへ変換するときの補正係数を「１．０」と仮定したが、これに限定されない。例えば、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号ｑｉの重要度などに応じて初期値（マルチチャンネル音声信号のチャンネル数に対応する補正係数の初期値）を設定することが可能である。例えば、記憶部１８にマルチチャンネル音声信号のチャンネル信号ｑｉ（１≦ｉ≦２４）ごとに補正係数の初期値が記録されていて、補正係数適用部１５は、記憶部１８からチャンネル信号ｑｉ（１≦ｉ≦２４）ごとの補正係数の初期値を読み出すことで、ｂ＾ｉを計算してもよい。例えば、記憶部１８には、ｑ１の補正係数の初期値が「１．０」、ｑ２の補正係数の初期値が「０．９」、・・・、ｑ２４の補正係数の初期値が「０．８」などと記録されていてもよい。
【００４９】
次に、ステップＳ２０で、チャンネル数変換部１７は、入力した補正係数適用後のマルチチャンネル音声信号を、後述する所定のチャンネル数変換方法（一般的なチャンネル数変換方法）でチャンネル数変換し、再生チャンネル音声信号を出力する。
【００５０】
本実施形態によれば、マルチチャンネル音声信号とそれより少ないチャンネル数の音声信号（参照信号）が同時に提供された場合に、少ないチャンネル数の参照信号を基準にして、より制作意図に沿ったチャンネル数変換を実現することができる。
【００５１】
＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二実施形態による重み付け係数計算部を、図４〜６を参照して説明する。
図４は、本発明に係る第二実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
図４に示すようにチャンネル数変換装置１０ａは、参照信号入力部１１、マルチチャンネル音声信号入力部１２、重み付け係数計算部１３ａ、補正係数計算部１４、補正係数適用部１５、再生チャンネル情報取得部１６、チャンネル数変換部１７、記憶部１８と、を含む。このように、第二実施形態によるチャンネル数変換装置１０ａは、第一実施形態の重み付け係数計算部１３に代えて重み付け係数計算部１３ａを備えている。なお、第二実施形態によるチャンネル数変換装置１０ａの他の構成は、第一実施形態のチャンネル数変換装置１０と同様である。
【００５２】
図５は、本発明に係る第二実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、本実施形態による重み付け係数計算部１３ａは、遅延補正部１３１と、重み付け比分析部１３２と、重み付け比補正部１３３と、グルーピング部１３４と、を含む。
グルーピング部１３４は、マルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号を、各チャンネル信号の類似度に基づいてグルーピングする。例えば、グルーピング部１３４は、各チャンネル音声信号間の相互相関係数を計算し、相互相関係数の大きいチャンネル同士をグルーピングする。また、グルーピング部１３４は、主成分分析、クラスタ分析等の方法、あるいはそれら両方の方法を用いて音声信号の性質が似たチャンネル同士をグルーピングしてもよい。さらに、グルーピング部１３４は、同じグループに所属するチャンネル音声信号を代表するグループ信号を生成する。なお、本実施形態では、重み付け係数計算部１３ａは、このグループ信号について重み付け係数を計算する。グループ信号の生成方法には以下のような方法がある。例えば、グルーピング部１３４は、同じグループに所属するチャンネル信号の平均を生成し、生成した信号をグループ信号として扱ってもよい。また、例えば、グルーピング部１３４は、同じグループに所属するチャンネル信号の類似度の重心にある信号を選択し、選択した信号をグループ信号として扱ってもよい。さらに、例えば、グルーピング部１３４は、同じグループに所属するチャンネル音声信号のうち、最大エネルギーを有するチャンネル音声信号を選択し、選択した信号をグループ信号として扱ってもよい。
【００５３】
遅延補正部１３１、重み付け比分析部１３２、重み付け比補正部１３３の機能は、第一実施形態と同様であり、参照信号の各チャンネル信号に対する、マルチチャンネル音声信号の各グループ信号の遅延を補正する。重み付け比分析部１３２は、参照信号の各チャンネル信号におけるマルチチャンネル音声信号の各グループ信号の重み付け比を多変量解析で分析する。重み付け比補正部１３３は、参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比をマルチチャンネル音声信号の各グループ信号に乗じて得た擬似参照信号の各チャンネルのエネルギー（参照信号のチャンネルに対応する擬似参照信号のチャンネルのエネルギー）とが等しくなるような定数ｃｊを計算する。グループに所属する各チャンネル音声信号には、グループ信号に与えられた重み付け比を、グループに所属するチャンネル数に応じて等分した値を付与する。
【００５４】
次に、図６を用いて、第二実施形態におけるチャンネル数変換処理について説明を行う。図６は、本発明に係る第二実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図３で説明した処理と同様の処理については簡単に説明を行う。まず、ステップＳ１１で、マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を入力する。マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を重み付け係数計算部１３ａに出力する。また、ステップＳ１２で、参照信号入力部１１は、参照信号を入力する。参照信号入力部１１は、参照信号の各チャンネル信号を重み付け係数計算部１３ａに出力する。次に、ステップＳ１２１で、重み付け係数計算部１３ａでは、グルーピング部１３４がマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号を、例えば、主成分分析等の方法を用いてグルーピングする。グルーピング部１３４は、グルーピング後のグループ信号を遅延補正部１３１に出力する。次に、ステップＳ１３で、遅延補正部１３１が、参照信号とマルチチャンネル音声信号とを入力して、マルチチャンネル音声信号の遅延を補正する。遅延補正部１３１は、遅延補正後のマルチチャンネル音声信号（各グループ信号）を重み付け比分析部１３２に出力する。
【００５５】
次に、ステップＳ１４で、重み付け比分析部１３２は、遅延補正後のマルチチャンネル音声信号と参照信号とを入力し、参照信号の各チャンネル信号に対するマルチチャンネル音声信号の各グループ信号の重み付け比を、重回帰分析等を用いて計算する。重み付け比分析部１３２は、分析した重み付け比を重み付け比補正部１３３に出力する。次に、ステップＳ１５で、重み付け比補正部１３３は、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比と参照信号とを入力し、重み付け比をエネルギーに基づいて補正する。第二実施形態では、重み付け比補正部１３３は、参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、重み付け比をマルチチャンネル音声信号の各グループ信号に乗じて得た擬似参照信号の各チャンネルのエネルギーとが等しくなるような定数ｃｊを計算し、各重み付け比ａｉｊにｃｊの平方根を乗じた重み付け係数を計算する。このとき、重み付け比補正部１３３は、同じグループ信号に所属するチャンネル信号のそれぞれに同じ重み付け係数を付与する。そして、ステップＳ１６で、重み付け係数計算部１３は、重み付け比補正部１３３が計算した重み付け係数を補正係数計算部１４へ出力する。
【００５６】
次に、ステップＳ１７で、補正係数計算部１４は、第一実施形態と同様に補正係数を計算する。次に、ステップＳ１８で、補正係数適用部１５は、線形補間等により、再生チャンネル数に応じて補正係数を修正する。ステップＳ１９で、補正係数適用部１５は、修正後の補正係数をマルチチャンネル音声信号に適用する。補正係数適用部１５は、補正係数適用後のマルチチャンネル音声信号をチャンネル数変換部１７に出力する。次に、ステップＳ２０で、チャンネル数変換部１７は、所定の方法で補正係数適用後のマルチチャンネル音声信号をチャンネル数変換する。チャンネル数変換装置１０ａは、チャンネル数変換後の再生チャンネル音声信号を再生機器等に出力する。
【００５７】
第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第二実施形態によれば、マルチチャンネル音声信号に含まれるチャンネル音声信号のうち、音声信号の特性が似ているチャンネル音声信号をグルーピングして、遅延補正処理や重み付け係数の算出処理を行うので、第一実施形態に比べ、計算量を抑えることができる。
【００５８】
＜第三実施形態＞
以下、本発明の第三実施形態による重み付け係数計算部を、図７〜９を参照して説明する。
図７は、本発明に係る第三実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
図７に示すようにチャンネル数変換装置１０ｂは、参照信号入力部１１、マルチチャンネル音声信号入力部１２、重み付け係数計算部１３ｂ、補正係数計算部１４、補正係数適用部１５、再生チャンネル情報取得部１６、チャンネル数変換部１７、記憶部１８と、を含む。このように、第二実施形態によるチャンネル数変換装置１０ａは、第一実施形態の重み付け係数計算部１３に代えて重み付け係数計算部１３ｂを備えている。なお、第二実施形態によるチャンネル数変換装置１０ｂの他の構成は、第一実施形態のチャンネル数変換装置１０と同様である。
【００５９】
図８は、本発明に係る第三実施形態における重み付け係数計算部の一例を示すブロック図である。
図８に示すように、本実施形態による重み付け係数計算部１３ｂは、遅延補正部１３１ｂと、重み付け比分析部１３２ｂと、重み付け比補正部１３３と、基準チャンネル信号選択部１３５と、チャンネル分類部１３６と、を含む。
基準チャンネル信号選択部１３５は、マルチチャンネル音声信号に含まれるチャンネル信号のうち、参照信号のチャンネル信号との間の相互相関係数が最も大きいチャンネル信号（基準チャンネル信号）を選択する。基準チャンネル信号選択部１３５は、選択した基準チャンネルの情報を出力する。
チャンネル分類部１３６は、マルチチャンネル音声信号に含まれるチャンネル信号を、基準チャンネル音声信号とそれ以外（非基準チャンネル信号）に分類する。
【００６０】
遅延補正部１３１ｂは、参照信号のチャンネル信号に対する、基準チャンネル信号および非基準チャンネル信号郡のうち少なくとも一方の遅延を補正する。なお、非基準チャンネル信号郡に含まれる各チャンネル音声信号の遅延は、個別に補正してもよい。
重み付け比分析部１３２ｂは、基準チャンネル信号の重み付け比が、非基準チャンネル信号群のどの重み付け係数よりも大きいという拘束条件を課したうえで、重み付け比を計算する。
【００６１】
重み付け比補正部１３３の機能は、第一実施形態と同様であり、参照信号の各チャンネル信号のエネルギーと、重み付け比分析部１３２ｂが分析した重み付け比をマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に乗じて得た擬似参照信号の各チャンネルのエネルギー（参照信号のチャンネルに対応する擬似参照信号のチャンネルのエネルギー）とが等しくなるような定数ｃｊを計算する。
【００６２】
次に図９を用いて、第三実施形態におけるチャンネル数変換処理について説明を行う。図９は、本発明に係る第三実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図３、６で説明した処理と同様の処理については簡単に説明を行う。まず、ステップＳ１１で、マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を入力する。マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を重み付け係数計算部１３ｂに出力する。また、ステップＳ１２で、参照信号入力部１１は、参照信号を入力する。参照信号入力部１１は、参照信号の各チャンネル信号を重み付け係数計算部１３ｂに出力する。次に、ステップＳ１２２で、重み付け係数計算部１３ｂでは、基準チャンネル信号選択部１３５が基準チャンネル信号を選択する。例えば、番組が報道番組の場合、２ｃｈの参照信号において支配的なのはダイアログ音声信号だと考えられる。基準チャンネル信号選択部１３５は、２２．２ｃｈの各チャンネル信号のうち、ダイアログ音声信号を多く含むチャンネル（相互相関係数が最も大きいチャンネル信号）を基準チャンネル信号として選択する。基準チャンネル信号選択部１３５は、選択した基準チャンネル信号の情報（どのチャンネルを選択したか）をチャンネル分類部１３６に出力する。ステップＳ１２３で、チャンネル分類部１３６は、基準チャンネル信号の情報とマルチチャンネル音声信号とを入力し、マルチチャンネル音声信号に含まれるチャンネル信号を、基準チャンネル信号と非基準チャンネル信号とに分類する。チャンネル分類部１３６は、分類した基準チャンネル信号と非基準チャンネル信号とを遅延補正部１３１ｂへ出力する。次に、ステップＳ１２４で、遅延補正部１３１ｂは、参照信号の各チャンネル信号に対する基準チャンネル信号の遅延を補正する。次に、ステップＳ１２５で、遅延補正部１３１ｂは、参照信号の各チャンネル信号に対する非基準チャンネル信号の遅延を補正する。このとき、遅延補正部１３１ｂは、非基準チャンネル信号のそれぞれについて遅延の補正を行ってもよい。なお、ステップＳ１２４〜Ｓ１２５の処理は両方行うことが好ましいが、どちらか一方、例えば、基準チャンネル信号の遅延の補正処理（ステップＳ１２４）だけを行ってもよい。遅延補正部１３１ｂは、基準チャンネル信号と非基準チャンネル信号とを重み付け比分析部１３２ｂへ出力する。次に、ステップＳ１４１で、重み付け比分析部１３２ｂは、基準チャンネル信号の重み付け比が非基準チャンネル信号に含まれるチャンネル信号のどの重み付け比よりも大きいという拘束条件下で、重み付け比を重回帰分析等により計算する。重み付け比分析部１３２ｂは、分析した重み付け比を重み付け比補正部１３３に出力する。次に、ステップＳ１５で、重み付け比補正部１３３は、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比と参照信号とを入力し、重み付け比をエネルギーに基づいて補正する。ステップＳ１６で、重み付け係数計算部１３は、重み付け比補正部１３３による補正後の重み付け係数を補正係数計算部１４へ出力する。
【００６３】
次に、ステップＳ１７で、補正係数計算部１４は、補正係数（ｂｉ）を計算する。次に、ステップＳ１８で、補正係数適用部１５は、再生チャンネル数に応じて補正係数を修正する。ステップＳ１９で、補正係数適用部１５は、修正後の補正係数（ｂ＾ｉ）をマルチチャンネル音声信号に適用し、補正係数適用後のマルチチャンネル音声信号をチャンネル数変換部１７に出力する。次に、ステップＳ２０で、チャンネル数変換部１７は、所定の方法でマルチチャンネル音声信号をチャンネル数変換する。チャンネル数変換装置１０ｂは、チャンネル数変換後の再生チャンネル音声信号を再生機器等に出力する。
【００６４】
第三実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第三実施形態によれば、マルチチャンネル音声信号に含まれるチャンネル信号のうち、音声信号の特性が似ているチャンネル信号（基準チャンネル信号）だけを選択して、遅延補正処理や重み付け係数の算出処理を行うので、第一実施形態に比べ、計算量を抑えることができる。第三実施形態は、例えば、テレビの対談番組などのダイアログ音声信号が支配的な番組のマルチチャンネル音声信号を再生チャンネル音声信号に変換するような場面で用いることができる。
【００６５】
また、基準チャンネル信号だけに限定して以降の処理（重み付け係数の計算など）を行い、非基準チャンネル信号については処理を行わない（非基準チャンネル信号群のそれぞれの信号の強さを「０」として扱う）といった実施形態でもよい。また、基準チャンネル信号選択部１３５は、参照信号のチャンネル信号との間の相互相関係数が最も大きい（一つの）チャンネル信号を選択するだけではなく、相互相関係数が大きいチャンネル信号を、相互相関係数が大きい順に複数選択して、あるいは、相互相関係数が所定の閾値以上のチャンネル信号を選択して、選択した複数のチャンネル信号を基準チャンネル信号としてもよい。
なお、ダイアログ音声信号に含まれる音声は必ずしもダイアログ（対話）の音声に限られない。主に人の声で構成される音声信号をダイアログ音声信号としてよい。
【００６６】
＜第四実施形態＞
以下、本発明の第四実施形態による重み付け係数計算部を、図１０〜１１を参照して説明する。
図１０は、本発明に係る第四実施形態におけるチャンネル数変換装置の一例を示すブロック図である。
図１０に示すようにチャンネル数変換装置１０ｃは、参照信号入力部１１、マルチチャンネル音声信号入力部１２、重み付け係数計算部１３、補正係数計算部１４、補正係数適用部１５、再生チャンネル情報取得部１６、チャンネル数変換部１７、記憶部１８と、モノ信号変換部１９と、を含む。このように、第四実施形態によるチャンネル数変換装置１０ｃは、第一実施形態の構成に加え、モノ信号変換部１９を備えている。なお、第四実施形態によるチャンネル数変換装置１０ｃの他の構成は、第一実施形態のチャンネル数変換装置１０と同様である。また、重み付け係数計算部１３の構成については、図２を用いて説明したものと同様である。
【００６７】
モノ信号変換部１９は、参照信号を所定の方法によって、参照信号をモノ信号にダウンミックスする。例えば、モノ信号変換部１９は、参照信号入力部１１が入力した２ｃｈの音声信号を１ｃｈの音声信号に変換する。２ｃｈの音声信号から１ｃｈの音声信号への変換には、公知のダウンミックス法を用いてもよい。
【００６８】
第四実施形態では、モノ信号に対して重み付け比を計算したり、補正係数を計算したりするため、第一実施形態で説明したそれらの値の計算式と異なる部分がある。例えば、重み付け比補正部１３３は、以下の式（８）から定数ｃを計算する。
【００６９】
【数６】
0006684651.tif 000007
【００７０】
また、補正係数計算部１４は、第一実施形態と同様、重み付け係数計算部１３が計算した重み付け係数を用いて補正係数を計算するが、第四実施形態の場合、補正係数計算部１４ｃは、参照信号を変換したモノ信号に対する重み付け係数のみを入力する。従って、第一実施形態と異なり、２ｃｈ分の重み付け係数を統合する必要が無い。具体的には、補正係数計算部１４は、上記の式（８）から算出される以下の関係式（９）によって、補正係数ｂ１を導出する。
（ｂ１）２＝ｃ×（ａ１）２                          ・・・（９）
補正係数計算部１４は、他の補正係数ｂ２〜ｂ２４の値についても同様に計算する。
【００７１】
次に図１１を用いて、第四実施形態におけるチャンネル数変換処理について説明を行う。図１１は、本発明に係る第四実施形態におけるチャンネル数変換処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図３で説明した処理と同様の処理については簡単に説明を行う。まず、ステップＳ１１で、マルチチャンネル音声信号入力部１２は、マルチチャンネル音声信号を入力する。また、ステップＳ１２で、参照信号入力部１１は、参照信号を入力する。参照信号入力部１１は、参照信号をモノ信号変換部１９へ出力する。次に、ステップＳ１２６で、モノ信号変換部１９は、参照信号を１ｃｈのモノ信号に変換し、モノ信号を重み付け係数計算部１３へ出力する。次に重み付け係数計算部１３では、遅延補正部１３１が、モノ信号とマルチチャンネル音声信号とを入力する。ステップＳ１３で、遅延補正部１３１は、モノ信号に対するマルチチャンネル音声信号の遅延を補正する。次に、ステップＳ１４で、重み付け比分析部１３２は、遅延補正後のマルチチャンネル音声信号とモノ信号とを入力し、モノ信号に対するマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号の重み付け比を、重回帰分析等を用いて計算する。重み付け比分析部１３２は、分析した重み付け比を重み付け比補正部１３３に出力する。次に、ステップＳ１５で、重み付け比補正部１３３は、重み付け比分析部１３２が分析した重み付け比とモノ信号とを入力し、重み付け比をエネルギーに基づいて補正する。第四実施形態では、重み付け比補正部１３３は、モノ信号のエネルギーと、重み付け比をマルチチャンネル音声信号の各チャンネル信号に乗じて得た擬似モノ信号のエネルギーとが等しくなるような定数ｃを計算し、各重み付け比ａｉにｃの平方根を乗じた重み付け係数を計算する。ステップＳ１６で、重み付け係数計算部１３は、重み付け係数（補正係数と同じ値）を補正係数計算部１４へ出力する。補正係数計算部１４は、補正係数を補正係数適用部１５へ出力する。
【００７２】
次に、ステップＳ１８で、補正係数適用部１５は、再生チャンネル数に応じて補正係数を修正する。ステップＳ１９で、補正係数適用部１５は、修正後の補正係数をマルチチャンネル音声信号に適用する。次に、ステップＳ２０で、チャンネル数変換部１７は、所定のレンダリング方法で補正係数適用後のマルチチャンネル音声信号を補正係数適用部１５から入力し、チャンネル数変換する。チャンネル数変換装置１０ｃは、チャンネル数変換後の再生チャンネル音声信号を再生機器等に出力する。
【００７３】
第四実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、補正係数を計算等の処理を、モノ信号を参照して行うので、第一実施形態に比べ加え、計算量を抑えることができる。なお、第四実施形態は、第二実施形態、または、第三実施形態に適用してもよい。
【００７４】
なお、上述のチャンネル数変換装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、チャンネル数変換装置１０等の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００７５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００７６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・チャンネル数変換装置
１１・・・参照信号入力部
１２・・・マルチチャンネル音声信号入力部
１３、１３ａ、１３ｂ・・・重み付け係数計算部
１３１、１３１ｂ・・・遅延補正部
１３２、１３２ｂ・・・重み付け比分析部
１３３・・・重み付け比補正部
１３４・・・グルーピング部
１３５・・・基準チャンネル信号選択部
１３６・・・チャンネル分類部
１４・・・補正係数計算部
１５・・・補正係数適用部
１６・・・再生チャンネル情報取得部
１７・・・チャンネル数変換部
１８・・・記憶部
１９・・・モノ信号変換部
【図１】
0006684651.tif 000008
【図２】
0006684651.tif 000009
【図３】
0006684651.tif 000010
【図４】
0006684651.tif 000011
【図５】
0006684651.tif 000012
【図６】
0006684651.tif 000013
【図７】
0006684651.tif 000014
【図８】
0006684651.tif 000015
【図９】
0006684651.tif 000016
【図１０】
0006684651.tif 000017
【図１１】
0006684651.tif 000018