(57)【要約】【課題】音響機器の動作中にフィルタ処理等のエフェクト処理をする場合に、エフェクト係数変更に伴って発生するノイズの削減を簡易な構成で実現するノイズ抑制装置を提供すること。【解決手段】入力音声信号にエフェクト処理を施し、音声データを生成するエフェクト処理手段１０２と、エフェクト処理のエフェクト係数を変更する係数変更手段１０３と、上記音声データを記憶するサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４と、エフェクト処理後の音声データをサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４に書き込むメモリ書込み手段１０５と、係数変更手段１０３にエフェクト係数の変更を実行させるためのトリガを発生する係数変更用トリガ手段１０６と、オーディオサンプリング毎に割込み信号を出力するサンプル割込み処理手段１０７と、上記のトリガと割込み信号とに基づいて、音声データを読み出す手段１０８、１０９、１１０とを備えた構成を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の装置から入力された音声信号に所定のエフェクト処理を施し、音声データを生成するエフェクト処理手段と、前記エフェクト処理のエフェクトの特性を設定するためのエフェクト係数を変更する係数変更手段と、前記エフェクト処理に応じた記憶容量を有し、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを記憶するサーキュラバッファ構造のサーキュラ・バッファ・メモリ手段と、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段に書き込んで記憶させるメモリ書込み手段と、前記係数変更手段に前記エフェクト係数の変更を実行させるためのトリガを発生する係数変更用トリガ手段と、オーディオサンプリング毎に割込み信号を出力するサンプル割込み処理手段と、前記係数変更用トリガ手段が発生したトリガと前記サンプル割込み処理手段が出力した割込み信号とに基づいて、前記音声データを読み出すメモリアドレスのアドレス値を算出する読出しアドレス算出手段と、前記読出しアドレス算出手段によって算出されたアドレス値で、前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段上の音声データを指定する読出しアドレス指定手段と、前記読出しアドレス指定手段により指定されたアドレス値の音声データを読み出すメモリ読出し手段とを備え、前記エフェクト係数を変更したときに発生するノイズが重畳された音声データを読み飛ばすことを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項２】
前記読出しアドレス算出手段の出力信号に積分処理、低域通過フィルタ処理を含む広帯域信号を除去する処理を施す積分手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル音響機器におけるフィルタ処理等のエフェクト調整において、エフェクト係数を切換えることによって処理特性を変更する場合、切換えに伴って発生する不連続ノイズを軽減するノイズ抑制装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル音響機器では、フィルタ処理等のエフェクト調整が行われると共に、エフェクト調整のための係数変更時に発生するノイズを抑制する技術としては、特許文献１に開示されているものがある。そのノイズ抑制装置のブロック構成を図７に示す。図７に示すように、従来のノイズ抑制装置は、エフェクト処理を行うデジタル乗算器９〜１１の乗算係数入力にデジタル積分器４７〜４９を接続し、その乗算係数入力を制御手段１５からの制御で乗数の信号を平滑化することにより、エフェクト調整における出力音声信号の不連続によるノイズの発生を防止するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２３８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のノイズ抑制装置おいては、エフェクト処理に用いる乗算器毎に係数変更用の積分器を設ける必要があり、機器構成上、容易に構成できないという問題点があった。例えば、２次のＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを構成する場合、乗算器が５つ必要であり、特許文献１に開示されている技術を用いる場合は、積分器を５個用意し、それを同時に制御する必要があるため、容易に構成することができない。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、音響機器の動作中にフィルタ処理等のエフェクト処理をする場合に、エフェクト係数の変更に伴って発生するノイズの削減を簡易な構成で実現するノイズ抑制装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のノイズ抑制装置は、外部の装置から入力された音声信号に所定のエフェクト処理を施し、音声データを生成するエフェクト処理手段と、前記エフェクト処理のエフェクトの特性を設定するためのエフェクト係数を変更する係数変更手段と、前記エフェクト処理に応じた記憶容量を有し、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを記憶するサーキュラバッファ構造のサーキュラ・バッファ・メモリ手段と、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段に書き込んで記憶させるメモリ書込み手段と、前記係数変更手段に前記エフェクト係数の変更を実行させるためのトリガを発生する係数変更用トリガ手段と、オーディオサンプリング毎に割込み信号を出力するサンプル割込み処理手段と、前記係数変更用トリガ手段が発生したトリガと前記サンプル割込み処理手段が出力した割込み信号とに基づいて、前記音声データを読み出すメモリアドレスのアドレス値を算出する読出しアドレス算出手段と、前記読出しアドレス算出手段によって算出されたアドレス値で、前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段上の音声データを指定する読出しアドレス指定手段と、前記読出しアドレス指定手段により指定されたアドレス値の音声データを読み出すメモリ読出し手段とを備え、前記エフェクト係数を変更したときに発生するノイズが重畳された音声データを読み飛ばす構成を有している。この構成により、サーキュラ・バッファ・メモリ手段を設け、サーキュラ・バッファ・メモリ手段に記憶された音声データのうちエフェクト係数の変更に伴うノイズを含むものを飛ばして音声データを読み出すため、エフェクト係数変更に伴って発生するノイズを簡易な構成で除去することが可能なノイズ抑制装置を実現することができる。
【０００７】
また、本発明の音声信号処理装置は外部の装置から入力された音声信号に所定のエフェクト処理を施し、音声データを生成するエフェクト処理手段と、前記エフェクト処理のエフェクトの特性を設定するためのエフェクト係数を変更する係数変更手段と、前記エフェクト処理に応じた記憶容量を有し、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを記憶するサーキュラバッファ構造のサーキュラ・バッファ・メモリ手段と、前記エフェクト処理手段によって出力された音声データを前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段に書き込んで記憶させるメモリ書込み手段と、前記係数変更手段に前記エフェクト係数の変更を実行させるためのトリガを発生する係数変更用トリガ手段と、オーディオサンプリング毎に割込み信号を出力するサンプル割込み処理手段と、前記係数変更用トリガ手段が発生したトリガと前記サンプル割込み処理手段が出力した割込み信号とに基づいて、前記音声データを読み出すメモリアドレスのアドレス値を算出する読出しアドレス算出手段と、前記読出しアドレス算出手段によって算出されたアドレス値で、前記サーキュラ・バッファ・メモリ手段上の音声データを指定する読出しアドレス指定手段と、前記読出しアドレス指定手段により指定されたアドレス値の音声データを読み出すメモリ読出し手段と、前記読出しアドレス算出手段の出力信号に積分処理、低域通過フィルタ処理を含む広帯域信号を除去する処理を施す積分手段とを備え、前記エフェクト係数を変更したときに発生するノイズが重畳された音声データを読み飛ばす構成を有している。この構成により、請求項１の効果に加え、積分手段を設けて読出しアドレスの急激な変化を滑らかな変化に変えているため、読出しアドレスの変更に伴う遅延時間の変位を滑らかにすることができ、さらに、フィルタ係数変更に伴う聴感上の違和感を緩和することが可能なノイズ抑制装置を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制装置の構成を示すブロック図である。図１において、ノイズ抑制装置１００は、デジタル音声信号が入力される音声入力端子１０１、入力された音声信号にフィルタ処理を施すエフェクト処理手段１０２、エフェクト処理手段１０２のフィルタ特性を変更するためにフィルタ係数を変更するための係数変更手段１０３、エフェクト処理手段１０２から出力された音声データを一時記憶するためのサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４、このメモリに音声データを書き込むためのメモリ書込み手段１０５、フィルタ係数の変更処理を開始するための開始トリガをかける係数変更用トリガ手段１０６、オーディオサンプル毎に割込みを発生するサンプル割込み処理手段１０７、サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４から読み出す音声データのメモリアドレス（以下、単にアドレスという。）を算出するための読出しアドレス算出手段１０８、算出されたサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４上のアドレスを指定する読出しアドレス指定手段１０９、指定されたアドレスの音声データを読み出すためのメモリ読出し手段１１０、サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４から読出した音声データが出力される音声出力端子１１１とを含むように構成される。
【０００９】
エフェクト処理手段１０２は、外部の装置から入力された音声信号にフィルタ処理、レベル処理等の所定のエフェクト処理を施し、音声データを生成するようになっている。
係数変更手段１０３は、上記のエフェクト処理の帯域幅、レベル等のエフェクトの特性を設定するためのエフェクト係数を変更するようになっている。
【００１０】
サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４は、サーキュラバッファ構造を有し、上記のエフェクト処理手段１０２によって出力された音声データを記憶するようになっており、上記のエフェクト処理に応じた記憶容量を有する。
メモリ書込み手段１０５は、エフェクト処理手段１０２によって出力された音声データをサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４に書き込んで記憶させるようになっている。
【００１１】
係数変更用トリガ手段１０６は、係数変更手段１０３にエフェクト係数の変更を実行させるためのトリガを発生するようになっている。
サンプル割込み処理手段１０７は、オーディオサンプリング毎に割込み信号を出力するようになっており、これによりオーディオサンプルの回数やタイミングを検出することができる。
【００１２】
読出しアドレス算出手段１０８は、係数変更用トリガ手段１０６が発生したトリガとサンプル割込み処理手段１０７が出力した割込み信号とに基づいて、音声データを読み出すメモリアドレスのアドレス値を算出するようになっている。
読出しアドレス指定手段１０９は、読出しアドレス算出手段１０８によって算出されたアドレス値で、サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４上の音声データを指定するようになっている。
メモリ読出し手段１１０は、読出しアドレス指定手段１０９により指定されたアドレス値の音声データを読み出すようになっている。
【００１３】
以下に、ノイズ抑制装置１００の動作について説明する。
図２は、フィルタ係数変更前におけるノイズ抑制装置１００の一部分の状態を示す説明図である。フィルタ係数変更前とは、係数変更用トリガ手段１０６からフィルタ係数変更要求が出力される前をいう。
【００１４】
以下では、説明の便宜上、サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４には０００００番地から００００７番地までのアドレスが用意され、オーディオサンプリング毎に、アドレスが１だけ増加するようになっているものとする。すなわち、アドレス０００００番地に記憶された音声データは、７ｆｓ（７オーディオサンプル）後は、アドレス００００７番地になる。図２に示す状態は、メモリ書込みアドレスが０００００番地で、メモリ読出しアドレスが００００１番地であるときの状態を表している。
【００１５】
図２において、「時間」は各アドレスに記録されたデータに対応するオーディオサンプル時刻を、「係数変更前」はフィルタ係数変更要求が出力される前の状態であることを、「安定出力」はフィルタ係数の変更に伴うノイズが重畳されていない音声データであることを示すものである。この状態では、フィルタ係数変更要求がなされていないため、全てのアドレスのデータが「安定出力」として表されている。
【００１６】
図３は、係数変更用トリガ手段１０６からフィルタ係数変更要求のトリガが出力され、アドレス０００００番地にデータが記録された状態を示す説明図である。係数変更用トリガ手段１０６から出力されたフィルタ係数変更要求に応じて係数変更手段１０３がエフェクト処理手段１０２のフィルタ係数を変更し、変更後のフィルタ係数でフィルタ処理が施された音声データがメモリ書込み手段１０５によってアドレス０００００番地の記録される。
【００１７】
ここで、エフェクト処理手段１０２のフィルタ係数が変更されたため、エフェクト処理手段１０２からは、フィルタ係数の変更に伴うノイズが重畳された音声データが出力され、このノイズを伴う音声データが読出しアドレス指定手段１０９によってサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４のアドレス０００００番地に記録される。図３では、上記のサーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４に記録されたデータがノイズを伴う音声データであることを「ノイズ出力」として示している。
【００１８】
ノイズを伴う音声データが出力されるのと同期して、読出しアドレス算出手段１０８によってアドレス００００７番地がメモリ読出しアドレスとして指定され、読出しアドレス指定手段１０９によってアドレス００００７番地の音声データが指定され、メモリ読出し手段１１０によって音声データが読み出される。ここで、アドレス００００７番地のデータは、フィルタ係数が変更される前の音声データであるため、フィルタ係数変更に伴うノイズを含んでいない。
【００１９】
図４は、図３に示す状態から６ｆｓ（６オーディオサンプル）経過後の状態を示す説明図である。ここで、フィルタ係数変更に伴うノイズは、６ｆｓの間継続するものとする。そのため、サーキュラ・バッファ・メモリ手段１０４のアドレス００００１番地からアドレス００００６番地の音声データは、フィルタ係数変更に伴うノイズを含んでいる。
【００２０】
図５は、図４に示す状態からさらに１ｆｓ（１オーディオサンプル）経過後の状態を示す説明図である。フィルタ係数変更に伴うノイズは６ｆｓの間発生するものであるため、アドレス００００１番地にはフィルタ係数変更に伴うノイズが含まれていない音声データが記憶されている。また、同時に、係数変更用トリガ手段１０６からトリガが発生されて以降のサンプル割込み処理手段１０７による割込み回数が読出しアドレス算出手段１０８によってカウントされ、図５に示す状態になった段階で、読出しアドレス算出手段１０８から読出しアドレス指定手段１０９に対して、アドレス００００１番地を指定する信号が送られる。その後、読出しアドレス指定手段１０９によってアドレス０００１番地が指定され、フィルタ係数変更に伴うノイズを含まない音声データがメモリ読出し手段１１０によって読み出される。
【００２１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制装置は、サーキュラ・バッファ・メモリ手段を設け、サーキュラ・バッファ・メモリ手段に記憶された音声データのうちエフェクト係数の変更に伴うノイズを含むものを飛ばして音声データを読み出すため、エフェクト係数変更に伴って発生するノイズを簡易な構成で除去することができる。
【００２２】
なお、本発明の第１の実施の形態では、エフェクト処理としてフィルタ処理を例に取り説明したが、フィルタ処理以外のダイナミクス処理やその他のデジタル信号処理とするのでも良い。
【００２３】
また、上記では、サーキュラ・バッファ・メモリとして８オーディオサンプリング分の記憶容量を有するメモリを例に取り説明したが、記憶容量は、実行するエフェクト処理により異なるため、８オーディオサンプリング分の記憶容量に限定されるものではない。サーキュラ・バッファ・メモリ手段に必要とされる記憶容量は、エフェクト処理の種類により、実験やデジタル信号処理上のシミュレーションで求めることが可能であるので、デジタル音響機器の設計段階で決定される。
【００２４】
さらに、上記では、サーキュラ・バッファ・メモリを内部メモリまたは外部メモリのいずれかと指定はしていないが、エフェクト処理がＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって実行される場合などは、必要に応じで、ＤＳＰ内の内部メモリや、外付けメモリとするのでも良い。
【００２５】
また、上記では、オーディオサンプルの位置を変更しているため、音声出力信号としては、遅延処理上の位相差による出力信号の不連続が発生するが、フィルタ係数変更に伴うノイズに比較すれば聴感上はあまり気にならない不連続ノイズなので運用上は問題ない。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制装置の構成を示すブロック図である。図６において、操作卓設定装置６００は、本発明の第１の実施の形態に係る操作卓設定装置１００に加え、さらに読出しアドレス算出手段１０８の出力を積分して読出しアドレス指定手段１０９に出力する積分手段６１４を含むように構成される。なお、操作卓設定装置６００の構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の操作卓設定装置１００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２７】
積分手段６１４は、読出しアドレス算出手段１０８の出力信号に積分処理、低域通過フィルタ処理を含む広帯域信号を除去する処理を施すようになっている。この積分手段６１４により、読出しアドレス算出手段１０８から出力される読出しアドレスを示す信号が急激に変化したとしても、この信号が積分されて読出しアドレス指定手段１０９に出力されるため、読出しアドレス指定手段１０９によって指定される読出しアドレスは滑らかに変化することになる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制装置は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制装置の効果に加え、積分手段を設けて読出しアドレスの急激な変化を滑らかな変化に変えているため、読出しアドレスの変更に伴う遅延時間の変位を滑らかにすることができ、さらに、フィルタ係数変更に伴う聴感上の違和感を緩和することができる。
【００２９】
なお、積分手段６１４の積分特性は、読出しアドレス算出手段１０８からの信号が滑らかになるのであれば良く、積分特性に類似した出力特性が得られるのであれば他の方法でも良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、音響機器の動作中にフィルタ処理等のエフェクト処理をする場合に、エフェクト係数変更に伴って発生するノイズの削減を簡易な構成で実現するノイズ抑制装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制装置の構成を示すブロック図
【図２】フィルタ係数変更前における本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制装置の一部分の状態を示す説明図
【図３】フィルタ係数変更要求のトリガが出力され、アドレス０００００番地にデータが記録された状態を示す説明図
【図４】図３に示す状態から６オーディオサンプル経過後の状態を示す説明図
【図５】図４に示す状態からさらに１オーディオサンプル経過後の状態を示す説明図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制装置の構成を示すブロック図
【図７】従来のノイズ抑制装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、６００  ノイズ抑制装置
１０１  音声入力端子
１０２  エフェクト処理手段
１０３  係数変更手段
１０４  サーキュラ・バッファ・メモリ手段
１０５  メモリ書込み手段
１０６  係数変更用トリガー手段
１０７  サンプル割込み処理手段
１０８  読出しアドレス算出手段
１０９  読出しアドレス指定手段
１１０  メモリ読出し手段
１１１  音声出力端子
１１２  係数変更の前後および出力信号種類
１１３  アドレス
６１４  積分手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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