(57)【要約】【課題】  遅延手段とAll Pass Filterによってdecorrelation信号を作る場合、入力音声が時間特性において、あるいは周波数特性においてシャープなものであった場合、そのシャープさが不必要な残響信号によって失われる。【解決手段】  信号処理装置は、第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、混合の度合を決定する混合係数決定手段と、混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段とを有し、生成手段は、第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段と、遅延手段の出力信号を加工するフィルタ手段と、第１の信号を加工する加工手段とを備え、前記生成手段は、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を生成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置であって、
前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、
前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、
前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、を有し、
前記生成手段は、
前記第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段の出力信号を加工するフィルタ手段と、
前記第１の信号を加工する加工手段と、を備え、
前記生成手段は、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を生成することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記第１の信号の音響的特徴量に応じて、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を合成する合成手段を有し、前記音響的特徴量は、前記第１の信号が急峻に変動している場合大となる特徴量であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記第１の信号の音響的特徴量に応じて、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を合成する合成手段を有し、前記音響的特徴量は、前記第１の信号が特定の周波数帯域に強いエネルギーが集中している場合大となる特徴量であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記合成手段は、前記特徴量が小である場合は、前記フィルタ手段の出力信号を出力し、前記特徴量が大である場合は、前記加工手段の出力信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記合成手段は、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とを混合する第２の混合手段を有し、前記特徴量が小である場合は、前記フィルタ手段の出力信号を多めに混合し、前記特徴量が大である場合は、前記加工手段の出力信号を多めに混合することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記加工手段は、第２のフィルタ手段を有し、前記第２のフィルタ手段は前期第１のフィルタ手段よりフィルタの次数が少ないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記加工手段は、第２の遅延手段を有し、前記第２の遅延手段は前記第１の遅延手段より遅延量が少ないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記加工手段は、第３のフィルタ手段を備え、前記第３のフィルタ手段は、入力信号の位相を９０度或いは‐９０度回転させる処理であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記生成手段は複数の周波数成分に対しそれぞれ独立に信号を処理することが出来るように構成されており、低い周波数帯域の信号に対しては前記フィルタ手段の信号を出力し、高い周波数帯域の信号に対しては前記加工手段の信号を出力することを特徴とする請求項１、請求項６、請求項７、および請求項８のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記第１の信号は、２つの信号をダウンミックして得られた信号であり、
前記混合係数決定手段は、前記もともとの２つの信号間のレベル比Ｌと位相差θとに応じて決まる値から、混合の度合を決定することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記混合係数決定手段は、隣り合う２辺の成す角度が前記θで、長さの比が前記Ｌであるところの平行四辺形の前記θが当該平行四辺形の対角線によって分割されて得られる角度をＡ、Ｂとし、前記レベル比Ｌに応じて決まる値ｄ1、d2とした時、d1*cos(Ａ)、d1*sin(Ａ)、d2*cos(-Ｂ)、d2*sin(-Ｂ)とをもとめ、前記混合手段は、前記第１の信号を複素数で表現したときの実数部をr1、虚数部をi1、前記第２の信号を複素数で表現したときの実数部をr2、虚数部をi2、としたとき、
d1*cos(Ａ)*r1＋d1*sin(Ａ)*r2  を１つ目の出力信号の実数部とし、
d1*cos(Ａ)*i1＋d1*sin(Ａ)*i2  を１つ目の出力信号の虚数部とし、
d2*cos(-Ｂ)*r1＋d2*sin(-Ｂ)*r2  を２つ目の出力信号の実数部とし、
d2*cos(-Ｂ)*i1＋d2*sin(-Ｂ)*i2  を２つ目の出力信号の虚数部と
することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記混合係数決定手段は、前記d1、d2の値を、
d1 = L/((1+2*L*cos(θ)+ L*L)^0.5 )、d2=1/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)として求めることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
前記混合係数決定手段は、前記d1、d2の値を、d1=L/((1+L*L)^0.5)、d2=1/((1+L*L)^0.5)として求めることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１４】
前記音響的特徴量を符号化したデータを受信する特徴量受信手段を更に有し、前記生成手段は、前記音響的特徴量を符号化したデータに応じて、信号を生成することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１５】
前記音響的特徴量を符号化したデータは１ビットのデータであり、前記生成手段は、当該データが真の場合は、前記加工手段の出力信号を出力し、偽の場合は、前記フィルタ手段の出力信号を出力することを特徴とする請求項１４記載の信号処理装置。
【請求項１６】
第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置であって、
前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、
前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、
前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、
前記混合手段から生成される２つの信号の再生音像を離れた位置に移動させるための処理を行う音像移動手段と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１７】
前記音像移動手段は、前記混合手段から生成される２つの信号を受信し、当該信号を加工することによって２つの信号の再生音像を離れた位置に移動させることを特徴とする請求項１６記載の信号処理装置。
【請求項１８】
前記音像移動手段は、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合を加工することによって、前記混合手段によって生成される２つの信号の再生音像が離れた位置に移動するようにすることを特徴とする請求項１６記載の信号処理装置。
【請求項１９】
前記音像移動手段は、前記混合手段から生成される２つの信号のうち一方の信号に対し当該信号の再生音像を第１の方向に移動させるための処理を施す第１の処理手段と、他方の信号に対し当該信号の再生音像を前記第１の方向の逆の方向である第２の方向に移動させるための処理を施す第２の処理手段とを備えることを特徴とする請求項１６記載の信号処理装置。
【請求項２０】
前記第１の処理手段は、所定の周波数帯域の信号の振幅を変化させる処理を実施し、前記第２の処理手段は、前記周波数帯域と異なる周波数帯域の信号の振幅を変化させる処理を実施することを特徴とする請求項１７記載の信号処理装置。
【請求項２１】
前記混合手段から生成される２つの信号が近似している場合は前記音像移動手段から生成される信号を出力し、そうでない場合は、前記混合手段から生成される信号を出力することを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の信号をダウンミックスした信号とそれをもとの信号に分離するための情報を符号化した符号化信号を復号化するための信号処理装置に関する。特に、信号間の位相差や、レベル比を符号化することによって少ない情報量でマルチチャネルの臨場感を符号化した符号化信号を復号化できるような技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Spatial Codec（空間的符号化）といわれる技術開発が行われている。これは、非常に少ない情報量でマルチチャネルの臨場感を圧縮・符号化することを目的としており、例えば、既にデジタルテレビの音声方式として広く用いられているマルチチャネルコーデックであるＡＡＣ方式が、5.1ｃｈ当り512kbpsや、384kbpsというビットレートを要するのに対し、Spatial Codecでは、128kbpsや、64kbps、さらに48kbpsといった非常に少ないビットレートでマルチチャネル信号を圧縮・符号化することを目指している。そのための技術として、例えば、ＭＰＥＧオーディオ方式で規格化されたParametric Coding for High Quality Audio（非特許文献１）がある。それによると、チャンネル間の位相差や、レベル比を符号化することによって少ない情報量で臨場感を圧縮符号化した信号を復号化する過程が述べられている。図５にその過程を示した。まず、入力信号Ｓは、もともとは２ｃｈの信号であったものをモノラル信号にダウンミックスしたものである。入力信号Ｓは、decorrelation と呼ばれる処理モジュールに入力され、出力信号Dを得る。decorrelationの処理過程は、非特許文献１の8.6.4.5.2節 Calculate decorrelated signal に詳しく述べられているので詳しい説明は省略するが、decorrelationは、大きく２つの処理で構成されている。１つ目は遅延の処理である。これは入力信号を予め定められた時間分遅延させる処理である。その後、前記遅延した信号は、All Pass Filterという処理に掛けられる。この処理は信号に残響成分(reverberation)を与える処理である。さて、そのようにして生成された信号Dと、前記入力信号Ｓとは、Mixingといわれる処理に掛けられる。この処理も、非特許文献１の8.6.4.6.2 Mixingに詳しく述べられているので詳しい説明は省略するが、前記２つの信号SとDとに、係数h11, h12, h21, h22が掛けられでそれぞれ合算され、出力のLｃｈ信号、Rｃｈ信号を得る。その式は図内に示したとおりである。ここで、係数h11, h12, h21, h22は、前記入力のモノラル信号をもとになった、もともとの２ｃｈの信号間のレベル比や、位相差によって決まる値であるが、それらレベル比や、位相差の情報から前記係数h11, h12, h21, h22を求めるこの求め方も非特許文献１に述べられているのでここでは省略する。
【０００３】
このような処理をすることによって、decorrelationにおける遅延の処理と残響成分の付加との効果で、モノラル化された信号から２ｃｈの信号を生成する際に、空間的な広がり間が与えられ、良好なステレオ信号が得られる。
【非特許文献１】ISO/IEC 14496-3:2001/FDAM 2:2004(E)
【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、上記のような方法には、以下のような課題がある。すなわち、入力の信号が非常に時間変動の激しいもので合った場合（例えば金属系の打楽器のアタックの瞬間などの場合）、前記decorrelationの処理内の、遅延と残響成分の付加との効果で、decorrelation後の信号はそのシャープさを失ってしまう。さらにそのdecorrelation後の信号が、後段のMixingの処理によって、入力の信号Sと合算されるので、結果として、出力信号は、入力信号のシャープさを失ってしまうこととなる。
【０００５】
また同様に、入力の信号の周波数成分が特定の周波数帯域に偏って存在する場合（例えば１種類の楽器の音色が連続的に続いているような場合）、本来、非常にしっかりとした定位の音像が結ばれるべきであるが、前記decorrelationの処理内の、遅延と残響成分の付加との効果で、decorrelation後の信号はそのしっかりとした定位の音像がぼやけてしまう。さらにそのdecorrelation後の信号が、後段のMixingの処理によって、入力の信号Sと合算されるので、結果として、出力信号の音像がぼやけてしまうこととなる。
【０００６】
また、生成される２ｃｈの信号は、モノラル化された信号からレベル比や、位相差の情報のみを手がかりに分離されたものであるので、その分離の性能は、不十分である場合も多い。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、
モノラル化された信号から２ｃｈの信号を生成する際に、空間的な広がり間が与えられ、良好なステレオ信号が得られると同時に、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位も実現できる信号処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、分離感の不足を補うようなる信号処理装置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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の信号処理装置は、第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置であって、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、を有し、前記生成手段は、前記第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力信号を加工するフィルタ手段と、前記第１の信号を加工する加工手段と、を備え、前記生成手段は、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を生成することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の信号処理装置は、前記生成手段が、前記第１の信号の音響的特徴量に応じて、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を合成する合成手段を有し、前記音響的特徴量が、前記第１の信号が急峻に変動している場合大となる特徴量であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３記載の信号処理装置は、前記生成手段が、前記第１の信号の音響的特徴量に応じて、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とから前記第２の信号を合成する合成手段を有し、前記音響的特徴量が、前記第１の信号が特定の周波数帯域に強いエネルギーが集中している場合大となる特徴量であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４記載の信号処理装置は、前記合成手段が、前記特徴量が小である場合は、前記フィルタ手段の出力信号を出力し、前記特徴量が大である場合は、前記加工手段の出力信号を出力することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５記載の信号処理装置は、前記合成手段が、前記フィルタ手段の出力信号と前記加工手段の出力信号とを混合する第２の混合手段を有し、前記特徴量が小である場合は、前記フィルタ手段の出力信号を多めに混合し、前記特徴量が大である場合は、前記加工手段の出力信号を多めに混合することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６記載の信号処理装置は、前記加工手段が、第２のフィルタ手段を有し、前記第２のフィルタ手段は前期第１のフィルタ手段よりフィルタの次数が少ないことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７記載の信号処理装置は、前記加工手段が、第２の遅延手段を有し、前記第２の遅延手段は前記第１の遅延手段より遅延量が少ないことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８記載の信号処理装置は、第３のフィルタ手段を備え、前記第３のフィルタ手段は、入力信号の位相を９０度或いは‐９０度回転させる処理であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９記載の信号処理装置は、前記生成手段が複数の周波数成分に対しそれぞれ独立に信号を処理することが出来るように構成されており、低い周波数帯域の信号に対しては前記フィルタ手段の信号を出力し、高い周波数帯域の信号に対しては前記加工手段の信号を出力することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１０記載の信号処理装置は、前記第１の信号は、２つの信号をダウンミックして得られた信号であり、前記混合係数決定手段は、前記もともとの２つの信号間のレベル比Ｌと位相差θとに応じて決まる値から、混合の度合を決定するものである。
【００１９】
請求項１１記載の信号処理装置は、前記混合係数決定手段が、隣り合う２辺の成す角度が前記θで、長さの比が前記Ｌであるところの平行四辺形の前記θが当該平行四辺形の対角線によって分割されて得られる角度をＡ、Ｂとし、前記レベル比Ｌに応じて決まる値ｄ1、d2とした時、d1*cos(Ａ)、d1*sin(Ａ)、d2*cos(-Ｂ)、d2*sin(-Ｂ)とをもとめ、前記混合手段は、前記第１の信号を複素数で表現したときの実数部をr1、虚数部をi1、前記第２の信号を複素数で表現したときの実数部をr2、虚数部をi2、としたとき、d1*cos(Ａ)*r1＋d1*sin(Ａ)*r2  を１つ目の出力信号の実数部とし、d1*cos(Ａ)*i1＋d1*sin(Ａ)*i2  を１つ目の出力信号の虚数部とし、d2*cos(-Ｂ)*r1＋d2*sin(-Ｂ)*r2  を２つ目の出力信号の実数部とし、d2*cos(-Ｂ)*i1＋d2*sin(-Ｂ)*i2  を２つ目の出力信号の虚数部とすることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１２記載の信号処理装置は、前記混合係数決定手段が、前記d1、d2の値を、d1 = L/((1+2*L*cos(θ)+ L*L)^0.5 )、d2=1/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)として求めることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１３記載の信号処理装置は、前記混合係数決定手段が、前記d1、d2の値を、d1=L/((1+L*L)^0.5)、d2=1/((1+L*L)^0.5)として求めることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１４の信号処理装置は、前記音響的特徴量を符号化したデータを受信する特徴量受信手段を更に有し、前記生成手段は、前記音響的特徴量を符号化したデータに応じて、信号を生成することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１５の信号処理装置は、前記音響的特徴量を符号化したデータは１ビットのデータであり、前記生成手段は、当該データが真の場合は、前記加工手段の出力信号を出力し、偽の場合は前記フィルタ手段の出力信号を出力することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１６記載の信号処理装置は、第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置であって、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、前記混合手段から生成される２つの信号の再生音像を離れた位置に移動させるための信号処理を行う音像移動手段と、を有することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１７記載の信号処理装置は、前記音像移動手段は、前記混合手段から生成される２つの信号を受信し、当該信号を加工することによって２つの信号の再生音像を離れた位置に移動させることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１８記載の信号処理装置は、前記音像移動手段は、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合を加工することによって、前記混合手段によって生成される２つの信号の再生音像が離れた位置に移動するようにすることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１９記載の信号処理装置は、前記音像移動手段は、前記混合手段から生成される２つの信号のうち一方の信号に対し当該信号の再生音像を第１の方向に移動させるための信号処理を施す第１の処理手段と、他方の信号に対し当該信号の再生音像を前記第１の方向の逆の方向である第２の方向に移動させるための信号処理を施す第２の処理手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項２０記載の信号処理装置は、前記第１の処理手段は、所定の周波数帯域の信号の振幅を変化させる処理を実施し、前記第２の処理手段は、前記周波数帯域と異なる周波数帯域の信号の振幅を変化させる処理を実施することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項２１記載の信号処理装置は、前記混合手段から生成される２つの信号が近似している場合は前記音像移動手段から生成される信号を出力し、そうでない場合は、前記混合手段から生成される信号を出力することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の発明によれば、モノラル信号からステレオ信号を生成する際、残響成分が有用な場合と不要な場合のどちらでも適切なステレオ信号を生成できることとなる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、時間変動が急峻な入力信号に対して適切なステレオ信号を生成できることとなる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、周波数特性が急峻な入力信号に対して適切なステレオ信号を生成できることとなる。
【００３３】
請求項４の発明によれば、入力信号の状態に応じて、適切に切り替えることができることとなる。
【００３４】
請求項５の発明によれば、入力信号の状態が、中間的な状態であっても、適切な信号を生成できることとなる。
【００３５】
請求の６発明によれば、フィルタ次数の小さなフィルタによって適切な残響の信号を生成できることとなる。
【００３６】
請求の７発明によれば、遅延量の小さな遅延手段によって適切な残響の信号を生成できることとなる。
【００３７】
請求の８発明によれば、フィルタ遅延を伴わないフィルタによって適切な残響の信号を生成できることとなる。
【００３８】
請求の９発明によれば、周波数成分ごとに独立に残響成分を制御できることとなる。
請求の１０発明によれば、混合の度合をレベル比と位相差情報とによって決定することができることとなる。
【００３９】
請求の１１発明によれば、混合の度合をレベル比と位相差情報とによってもとめる際、位相の分配を数学的に正しく決定することができることとなる。
【００４０】
請求の１２発明によれば、混合の度合をレベル比と位相差情報とによってもとめる際、ゲインの分配を数学的に正しく決定することができることとなる。
【００４１】
請求の１３発明によれば、混合の度合をレベル比と位相差情報とによってもとめる際、ゲインの分配を簡易的に決定することができることとなる。
【００４２】
請求の１４発明によれば、残響成分が有用な場合か不要な場合かを判別する信号が予め符号化され与えられるので、容易に適切なステレオ信号を生成できることとなる。
【００４３】
請求の１５発明によれば、残響成分が有用な場合か不要な場合かを判別する信号が１ビットであるので、単純な切り替えによって適切なステレオ信号を生成できることとなる。
【００４４】
請求の１６、１７の発明によれば、生成される２ｃｈの信号が、モノラル化された信号からレベル比や、位相差の情報のみを手がかりに分離されたものであることによる分離性能の不十分さを補うことができることとなる。
【００４５】
請求の１８発明によれば、混合手段の係数を変更するだけであるので、ほとんど演算量を増加させることなく、分離性能を高めることができることとなる。
【００４６】
請求の１９発明によれば、分離性能の不十分さを、双方の信号の音像をそれぞれ逆方向に移動させることによって補うことができることとなる。
【００４７】
請求の２０発明によれば、非常に少ない演算量で、分離性能の不十分さを補うことができることとなる。
【００４８】
請求の２１発明によれば、分離性能が不十分になる場合のみ分離性能の不十分さを補うことができることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１における信号処理装置について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。本信号処理装置は、２つのオーディオ信号をダウンミックスした信号を符号化した第１の符号化信号と、前記２つのオーディオ信号間のレベル比Ｌに応じて決まる値を符号化した第２の符号化信号と、前記２つのオーディオ信号間の位相差θに応じて決まる値を符号化した第３の符号化信号と、からなるビットストリームをデコードする信号処理装置である。
【００５０】
図１において、１００は、前記第１の符号化信号を復号化し第１の信号を生成する復号化手段、１０１は、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段、１０２は、前記第２の符号化信号と前記第３の符号化信号とから混合係数を決定する混合係数決定手段、１０３は、前記混合係数決定手段１０２で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段、１０４は、前記第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段、１０５は、前記遅延手段１０４の出力信号を加工する第１のフィルタ手段、１０６は、前記遅延手段１０４の出力信号を加工する第２のフィルタ手段、１０７は、前記第１の信号の音響的特徴量を検出する特徴量検出手段、１０８は、前記音響的特徴量に応じて、前記第１のフィルタ手段１０５の出力信号と前記第２のフィルタ手段１０６の出力信号とから前記第２の信号を合成する合成手段、である。
【００５１】
以上のように構成された信号処理装置の動作について以下説明する。
まず、前記復号化手段１００で、前記第１の符号化信号を復号化し、第１の信号を生成する。ここで前記第１の符号化信号は、２つのオーディオ信号をダウンミックスしたモノラル信号を符号化したものであり、例えば、MPEG方式AAC規格のエンコーダで符号化されたものである。ここでは、このようなAAC規格の符号化信号を復号化して得られたPCM信号を複数の周波数帯域からなる周波数信号に変換するところまで、当該復号化手段１００で行うものとする。以下の説明では、そのような複数の周波数帯域の信号のうちある特定の１つの帯域の信号に対する処理を説明する。
【００５２】
生成手段１０１では、前記第１の信号から第２の信号を生成するが、それは以下のようにして行う。すなわち、前記遅延手段１０４にて、まず、前記第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる。次に前記第１のフィルタ手段１０５にて、前記遅延手段１０４の出力信号にフィルタ処理を施す。例えばこの処理として、次数がP次のAll Pass Filterを実施する。All Pass Filterの処理は従来から知られているどのような方法でも良いが、例えば、前述の非特許文献１の8.6.4.5.2節の中で述べられているAll Pass Filterでよい。一方、前記第２のフィルタ手段１０６では、前記遅延手段１０４の出力信号に対し、次数がP次より少ないAll Pass Filterの処理を実施する。
【００５３】
このようにして生成された前記第１のフィルタ手段１０５からの出力信号と前記第２のフィルタ手段１０６からの出力信号とは、前記合成手段１０８によって処理され、前記第２の信号が生成される。この過程は以下のようなものである。すなわち、前記特徴量検出手段１０７において、前記第１の信号の音響的特徴量を検出し、その特徴量に応じて、前記第１のフィルタ手段１０５からの出力信号と前記第２のフィルタ手段１０６からの出力信号とを混ぜ合わせる比率が決定される。
【００５４】
例えば、前記音響的特徴量は、前記第１の信号が急峻に変動している場合大となる特徴量であり、前記合成手段は、前記音響的特徴量が小である場合は、前記第１のフィルタ手段１０５の出力信号を出力する、あるいは、前記第１のフィルタ手段１０５の出力信号を多めに、前記第２のフィルタ手段１０６の出力信号を少なめに混ぜ合わせて出力する。反対に、前記音響的特徴量が大である場合は、前記第２のフィルタ手段１０６の出力信号を出力する、あるいは、前記第１のフィルタ手段１０５の出力信号を少なめに、前記第２のフィルタ手段１０６の出力信号を多めに混ぜ合わせて出力する。
【００５５】
ここで、前記音響的特徴量は、前記第１の信号が特定の周波数帯域に強いエネルギーが集中している場合大となる特徴量であってもよい。あるいは、そのような特徴量の組み合わせであってもよい。
【００５６】
ここで重要なことは、前記音響的特徴量が、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位感を表す特徴量であるということである。なぜならば、前記フィルタ手段１０５は、次数がP次のAll Pass Filterであり、音に残響感を与えるフィルタであるので、そのような残響感が不要である場合、すなわち音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位感が必要な場合は、All Pass Filterの次数を少なくすることで残響感を減らす必要があるからである。
【００５７】
このような観点から言えば、前記生成手段１０１は、図２に示したような構成であってもよい。図２において、遅延手段１０４と、第１のフィルタ手段１０５と、合成手段１０８とは、図１に示したものと同じである。図２において、２００は、前記第１の信号をｎ（Ｎ＞ｎ≧０）単位時間遅延させる第２の遅延手段である。２０１は、入力信号の位相を９０度或いは‐９０度回転させる第３のフィルタ手段である。
【００５８】
前記遅延手段１０４や前記フィルタ手段１０５は、音の空間的広がり感や残響感を与える効果があるが、それらが不要な場合、すなわち、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位感が必要である場合、遅延の量を少なくしたり、残響の量を少なくしたりすることが必要である。そのような場合は、遅延量が前記遅延手段１０４より小さい前記第２の遅延手段２００を用い、更に、残響感が少ない前記第３のフィルタを用いる。前記第２の遅延手段２００の遅延量は０でもよい。すなわち前記第２の遅延手段２００はなくてもよい。前記第３のフィルタ手段２０１は入力信号の位相を９０度或いは‐９０度回転させるものであるが、これは非常にすくない演算量で、入力信号と無相関でしかも遅延を伴なわない信号が生成できるので、入力信号と無相関でしかもシャープな信号を生成する手段として利便性が高い。ここで、生成される信号が入力信号（前記第１の信号）と無相関であることは非常に重要である。なぜならば、もし相関の高い信号であれば、後段の混合手段による処理によって第1の信号と混合される際に、単にモノラル的な音（ステレオ感のない音）になってしまうからである。
【００５９】
このようにして得られた前記フィルタ手段１０５からの出力信号と、前記第３のフィルタ手段２０１とは、前記合成手段１０８において、音響的特徴量に応じて合成されるがその方法は前述と同じでよい。このようにすることで、残響感や音の広がり感が不要な場合は、シャープで定位がしっかりとした音を生成することができる。
さて、このようにして、前記生成手段１０１で生成された第２の信号と前記第１の信号とは、混合手段１０３で混合されるが、その動作を以下説明する。
【００６０】
まず、前記混合係数決定手段１０２で、前記第２の符号化信号と前記第３の符号化信号とから混合係数を決定する。前記第２の符号化信号は、もともとの２つのオーディオ信号間のレベル比Ｌに応じて決まる値を符号化したものであり、前記第３の符号化信号はもともとの２つのオーディオ信号間の位相差θに応じて決まる値を符号化したものである。このようなレベル比情報と位相差情報とから混合係数h11, h12, h21, h22を求める方法は、例えば、前述の非特許文献１の8.6.4.6.2 節Mixingに詳しく述べられているような方法でも良いが、以下のような方法でもよい。
【００６１】
すなわち、隣り合う２辺の成す角度が前記θで、長さの比が前記Ｌであるところの平行四辺形の前記θが当該平行四辺形の対角線によって分割されて得られる角度をＡ、Ｂとし、前記レベル比Ｌに応じて決まる値をｄ1、d2とした時、h11=d1*cos(Ａ)、h21=d1*sin(Ａ)、h12=d2*cos(-Ｂ)、h22=d2*sin(-Ｂ)、とする。上記において、d1、d2の値を、d1=L/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)、d2=1/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)とする。このようにすることによって、ダウンミックスされモノラル化された信号を、もともとの２つの信号の位相差とレベル比とに応じて、数学的に正確にもとの２つの信号に分離できるのである。その理由を図３に示した。隣り合う２辺の成す角度が前記θで、長さの比が前記Ｌであるところの平行四辺形ＸＹＺＷにおいて、その対角線によって分割されて得られる角度ＹＸＺをＡ、角度ＷＸＺをＢとした。対角線の長さＸＺは、数学的に((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5として求められる。従って、上記d1とd2とは、d1=L/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)、d2=1/((1+2*L*cos(θ)+L*L)^0.5)として求められる。
【００６２】
上記において、d1、d2の値を、簡易的にd1=L/((1+L*L)^0.5)、d2=1/((1+L*L)^0.5)として求めてもよい。
【００６３】
さて、このようにして、生成された混合係数h11,h21,h12,h22を用いて、前記第１の信号と前記第２の信号とが、混合手段１０３で混合される。その方法は以下の通りである。すなわち、前記第１の信号を複素数で表現したときの実数部をr1、虚数部をi1、前記第２の信号を複素数で表現したときの実数部をr2、虚数部をi2、としたとき、h11*r1＋h21*r2を１つ目の出力信号の実数部とし、h11*i1＋h21*i2を１つ目の出力信号の虚数部とし、h12*r1＋h22*r2を２つ目の出力信号の実数部とし、h12*i1＋h22*i2を２つ目の出力信号の虚数部とする。
以上のように本実施の形態によれば、第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合（h11とh21の組み合わせで混合する場合と、h12とh22の組み合わせで混合する場合の２通り）で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置において、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、を有し、前記生成手段は、前記第１の信号をＮ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力信号を加工するAll Pass Filterと、前記第１の信号を加工する加工手段と、を備え、前記加工手段を、前記遅延手段とAll Pass Filterとのよって生成される信号より音の広がり感や残響感の少ない信号を生成するようにし、前記第１の信号が急峻に変動しているような信号であったり、特定の周波数帯域に強いエネルギーが集中している信号であったりした場合、前記第２の信号に前記加工手段の出力信号を多めに混ぜ合わせることによって、モノラル化された信号から２ｃｈの信号を生成する際に、空間的な広がり間が与えられ、良好なステレオ信号が得られると同時に、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位も実現できることとなる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、音響的特徴量は、特徴量検出手段107によって検出されるものとしたが、必ずしもその必要はなく、音響的特徴量を予め符号化したデータを受信するようにしてもよい。その場合の構成図は、図６のようになる。図１と図６との違いは、特徴量検出手段107の代わりに、特徴量受信手段109を備えていることだけである。特徴量受信手段109は、第4の符号化信号として、入力信号の音響的特徴量を符号化したデータを受信する。例えば、第4の符号化信号は、特定の周波数帯域に強いエネルギーが集中している場合真となり、そうでない場合に偽となる符号化信号である。前記生成手段101は、第4の符号化信号が真である場合は、残響成分の少ない信号（すなわち遅延量の少ないあるいは遅延のない信号に対しフィルタタップ長の短いフィルタで処理された信号か、位相を９０度回転させた信号）を生成し、そうでない場合は、残響成分の多い信号（すなわち遅延量の多い信号に対しフィルタタップ長の長いフィルタで処理した信号）を生成する。そうすることによって、符号化装置側で意図したとおりの処理が実施できるので、高音質な信号を生成できることとなる。この場合、合成手段108は、単にセレクタだけの機能で済むことは言うまでもない。
【００６５】
（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２における信号処理装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態２が、前記実施の形態１と大きくことなる点は、前記実施の形態１が、逐次入力される信号に応じて、第２の信号の生成の方法を逐次適応していたのに対して、本実施の形態２では、低域の周波数帯域の信号は音の残響感や広がり感に大きく寄与し、高域の周波数帯域の信号は音のシャープさに大きく寄与することを考慮し、低域と高域とで生成手段を変更するところである。
【００６６】
図４は本実施の形態２における信号処理装置の構成を示す図である。本信号処理装置は、２つのオーディオ信号をダウンミックスした信号を符号化した第１の符号化信号と、前記２つのオーディオ信号間のレベル比Ｌに応じて決まる値を符号化した第２の符号化信号と、前記２つのオーディオ信号間の位相差θに応じて決まる値を符号化した第３の符号化信号と、からなるビットストリームをデコードする信号処理装置である。
【００６７】
図４において、４００は、前記第１の符号化信号を復号化し第１の信号を生成する復号化手段、４０１は、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段、４０２は、前記第２の符号化信号と前記第３の符号化信号とから混合係数を決定する混合係数決定手段、４０３は、前記混合係数決定手段４０２で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段、である。
【００６８】
ここで、前記第１の信号は、複数の周波数帯域からなる周波数信号であり、前記生成手段４０１は、図４に示したように、それぞれの周波数帯域の信号を独立に処理して第２の信号を生成する。例えば、低域の周波数帯域の信号に対しては、遅延手段とフィルタ手段とによって信号を処理するが、高域の周波数帯域の信号に対しては、フィルタ手段のみによって信号を処理するように構成してもよい。また、低域の周波数帯域の信号に対する遅延量は、それより高域のものと比較して、同じか、それよりも大きい値となるようにしてもよい。また、低域の周波数帯域の信号に対するフィルタ手段のフィルタ次数は、それより高域のものと比較して、同じか、それよりも大きい値になるようにしてもよい。また、所定の帯域より高い帯域のフィルタ手段は、入力信号を９０度か‐９０度回転させる処理であってもよい。
【００６９】
以上のように構成された信号処理装置の動作について以下説明する。
まず、前記復号化手段４００で、前記第１の符号化信号を復号化し、第１の信号を生成する。ここで前記第１の符号化信号は、２つのオーディオ信号をダウンミックスしたモノラル信号を符号化したものであり、例えば、MPEG方式AAC規格のエンコーダで符号化されたものである。ここでは、このようなAAC規格の符号化信号を復号化して得られたPCM信号を複数の周波数帯域からなる周波数信号に変換するところまで、当該復号化手段４００で行うものとする。生成手段４０１では、前記第１の信号から第２の信号を生成するが、それは以下のようにして行う。すなわち、前記第１の信号を構成する複数の周波数帯域のうち、低域の周波数帯域については、予め設定された値Ｎ単位時間だけ信号を遅延させ、そのようにして遅延させた信号に対し、次数がＰ次のAll Pass Filterの処理を実施する。ここで、All Pass Filterの処理は従来から知られているどのような方法でも良いが、例えば、前述の非特許文献１の8.6.4.5.2節の中で述べられているAll Pass Filterでよい。
【００７０】
また、上で述べた周波数帯域より高い周波数帯域の信号に対しては、前記Ｎと同じかそれより小さい値n（Ｎ≧ｎ≧０）の時間単位分だけ信号を遅延させ、そのようにして遅延させた信号に対し、次数が前記Ｐと同じかそれより小さい値ｐ（Ｐ≧ｐ≧０）次のAll Pass Filterの処理を実施する。あるいは、All Pass Filterの処理でなく、入力信号を９０度か‐９０度回転させる処理であってもよい。
【００７１】
要するに、低い周波数帯域の信号ほど多くの遅延と長いフィルタタップ数のフィルタとで、音の広がり感と残響感を多く与え、高い周波数帯域の信号ほど少ない遅延と短いフィルタタップ数のフィルタとで、音の広がり感と残響感を少なくする。このようにする理由は、一般に、低域の周波数帯域の信号は音の残響感や広がり感に大きく寄与し、高域の周波数帯域の信号は音のシャープさに大きく寄与することを考慮したためである。勿論、細かい周波数帯域ごとに精密に聴覚の知覚特性を分析しその結果に基づいた場合、必ずしも上記のように、低域から高域にいくに従って短調に値が減少するという方法に限定されるべきではない。ここで重要なことは、各周波数帯域毎に独立に値が制御されるということである。
【００７２】
さて、このようにして生成された第２の信号と、前記第１の信号とは、前記混合係数決定手段４０２で決定された混合係数を用いて、前記混合手段４０３で混合されるが、その動作は、前述の実施の形態１で示したものと同じでよい。
【００７３】
以上のように本実施の形態によれば、第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合（h11とh21の組み合わせで混合する場合と、h12とh22の組み合わせで混合する場合の２通り）で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置において、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、を有し、前記生成手段は、前記第１の信号のうち、低い周波数帯域の信号については、比較的大きな値Ｎ（Ｎ＞０）単位時間遅延させる遅延手段と、比較的大きな値Ｐの次数を持つAll Pass Filterとで信号を生成し、前記第１の信号のうち、高い周波数帯域の信号については、比較的小さな値ｎ単位時間遅延させる遅延手段と（或いは全然遅延させない）、比較的小さな値ｐの次数を持つAll Pass Filterと（或いは入力信号を９０度或いは‐９０度回転させるだけ）で信号を生成するようにすることによって、モノラル化された信号から２ｃｈの信号を生成する際に、空間的な広がり間が与えられ、良好なステレオ信号が得られると同時に、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位も実現できることとなる。
【００７４】
なお、実施の形態２では、入力信号の性質にかかわらず、各周波数帯域信号の処理の方法（遅延量とフィルタ次数）は固定としたが、勿論このように限定する必要はなく、入力信号に応じて適宜切り替えてもよい。例えば、周波数帯域Ｔ以下の周波数帯域は遅延とAll Pass Filterの処理を行い、Ｔより上の周波数帯域は遅延は０で、フィルタの処理は、入力信号を９０度或いは‐９０度回転させるだけの処理にするようにしておき、上記Ｔの値を、入力信号に応じて適宜切り替えてもよい。
【００７５】
（実施の形態３）
以下本発明の実施の形態３における信号処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００７６】
図７は本実施の形態３における信号処理装置の構成を示す図である。図７において、７００は復号化手段、７０１は生成手段、７０２は混合係数決定手段、７０３は混合手段、であり、実施の形態２における、復号化手段４００、生成手段４０１、混合係数決定手段４０２、混合手段４０３、と同じものである。実施の形態２と異なる点は、混合手段７０３の後段に、音像移動手段７０４を配置している点である。
【００７７】
以上のように構成された信号処理装置の動作について以下説明する。
図７において、復号化手段７００、生成手段７０１、混合係数決定手段７０２、混合手段７０３、の各動作は、実施の形態２で述べた動作をおなじであるので省略する。
【００７８】
混合手段７０３から生成された２つの信号は、音像移動手段７０４によって処理される。この処理は、所謂、頭部伝達関数を応用した処理であり、実際に配置されているスピーカで囲まれている空間よりも広い空間で音がなっているように感じさせる処理である。
【００７９】
まず、最初に、そのような処理を行う趣旨について、図８、図９を用いて説明する。
そもそも本願が扱う信号処理は、元々は複数チャネルの信号であったものを少ないチャネルにダウンミックスした信号を、元々の複数チャネル間の位相差情報やレベル比情報のみからものと複数チャネルの信号に分離するものである。しかしながら、元々の複数チャネル間の位相差情報やレベル比情報のみでは、完全にはもとの状態に戻らず、もともとがステレオ信号であったものに対して、完全にはもとのステレオ信号に戻らず、ややモノラル的な信号となる。すなわち、２つのスピーカで生成される音像が、狭い間隔に配置されたスピーカから生成された音像のようになってしまう。図８はそのことを示しており、実線で描かれたスピーカが実際に配置されているスピーカであるにもかかわらず、点線で描かれたような狭い空間に配置されたスピーカから生成された音のように聞こえてしまう。
【００８０】
そこで、音像を広げて聞かせる技術を導入することによって、もとのステレオ信号のイメージに近づけることが本願の趣旨である。
【００８１】
図９は、４チャンネルの場合を示している。前方左チャネルの信号と後方左チャネルの信号とがダウンミックスされ、前方右チャネルの信号を後方右チャネルの信号とがダウンミックスされている場合、左右の分離は損なわれていないが、前後の分離が損なわれるので、前方チャネルのスピーカをさらに前方に配置し、後方チャネルのスピーカをさらに後方に配置したかのような音像を生成することで、損なわれた分離感を回復したいというのが本願のねらいである。
【００８２】
さて、実施の形態３の動作の説明に戻る。
図１０は、頭部伝達関数の考え方を示した図である。実際に配置されているスピーカの位置と異なる位置にスピーカが存在するように音像を定位させたい場合（図１０におけるＳ、Ｓ'に音像を定位させたい場合）、音像を定位させたい位置から受聴者の耳までの音響伝達関数を忠実に再現し、音源信号に畳み込んで受聴者に提示することにより、所望の位置に音像を定位させることが可能であることが知られている。図１０に示された曲線矢印の経路における伝達関数（Hｌ（ｆ、φ）など）が頭部伝達関数である。
【００８３】
このような頭部伝達関数の振幅周波数特性における構造的特徴を示す図が図１１、両耳間時間差および両耳間レベル差示す図が図１２である。音像の前後および上下の定位にかかわる手がかりは、図１１に示す頭部伝達関数の振幅周波数特性に含まれるピークとディップにあることが既に知られている。また、左右方向の定位にかかわる手がかりは、図１２に示す頭部伝達関数の左右の時間差（ITD）やレベル差（ILD）にあることが既に知られている。（特願2005−161602参照）。
【００８４】
このような特徴量をもった頭部伝達関数の処理を行うことが音像移動手段７０４の動作である。その中で、一例として、前後方法の音像の定位に関する処理を以下に述べる。
前述のように、音像の前後方向の定位にかかわる手がかりは、図１１に示す頭部伝達関数の振幅周波数特性に含まれるピークとディップにあることが知られている。一方、図７に示した混合手段７０３は複数の周波数帯域信号を音像移動手段７０４に対して送出する。そこで、音像移動手段７０４では、図１３に示すように、頭部伝達関数の振幅周波数特性に合致するように、混合手段７０３から入力される複数の周波数帯域信号の振幅レベルを夫々調整する。
【００８５】
図１３に示す曲線は、図１１に示す頭部伝達関数の振幅周波数特性と同じものであり、斜線柄で示した四角形が、その周波数帯域信号を、その高さの分だけゲインを増加させることを示しており、格子柄で示した四角形が、その帯域信号を、その高さの分だけゲインを減少させることを示している。
【００８６】
ここでは、頭部伝達関数の振幅周波数特性を完全に模擬するように振幅レベルを調整する必要はなく、聴感上重要とされるいくつかのピークとディップだけを模擬すればよい。或いは、聴感上特に重要とされるいくつかのディップだけを模擬すればよい。そうすることによって、少ない演算量で効率的に音像の移動の処理が実現できる。
図１４は、各周波数帯域信号の帯域幅が、ディップの幅に対して広い場合の例を示している。このような場合、当該帯域信号の振幅を一括して減少させると、ディップの形状を適切に表現できないので、当該周波数帯域の信号に対して、所定の周波数特性をもったフィルタを掛けることで、図１４に示すようなディップを形成できる。例えば、Ｆ（ｚ）＝１＋Ａ＊ｚ-1＋ｚ-2  のフィルタのＡの値を−２から２の間で適切に設定し、当該周波数帯域信号に当該フィルタ処理を施すことによって、当該周波数帯域内の所定の位置にディップを形成することができる。図１４の赤い点線でしめした曲線がそれにあたる。
【００８７】
図１３、図１４を用いた音像移動手段の動作の説明では、特定のチャネルに対する頭部伝達関数の振幅周波数特性を効率的に実現する方法を述べたが、実際には、各チャネルごとに頭部伝達関数の処理を行い、所定の伝達関数の出力同士を加算することによって実際に音像を移動させる処理を行うが、それについては、広く知られている方法を用いればよい。特願2005−161602参照）。
【００８８】
また、もちろん、図１３、図１４に示した頭部伝達関数の振幅周波数特性が、音像を前方に移動させるものであったならば、もう一方のチャネルに対する頭部伝達関数の振幅周波数特性は音像を後方に移動させるものであれば、音響空間の広がり感が増すことは言うまでもない。
【００８９】
以上のように本実施の形態によれば、第１の信号と、前記第１の信号から生成した第２の信号とを、２通りの混合の度合（h11とh21の組み合わせで混合する場合と、h12とh22の組み合わせで混合する場合の２通り）で混合することで２つの信号を生成する信号処理装置において、前記第１の信号から前記第２の信号を生成する生成手段と、前記混合の度合を決定する混合係数決定手段と、前記混合係数決定手段で決定された混合の度合に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号とを混合する混合手段と、前記混合手段から生成される２つの信号の再生音像を離れた位置に移動させるための信号処理を行う音像移動手段と、を有することによって、モノラル化された信号から２ｃｈの信号を生成する際に、空間的な広がり間が与えられ、良好なステレオ信号が得られると同時に、音の時間的変動のシャープさや、音像のしっかりとした定位も実現できることとなり、しかも、チャネルの分離感がさらに向上することとなる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、音像移動手段として、混合手段からの出力の周波数帯域信号に対して、その振幅の大きさを変更することを開示したが、その場合、図１５のような構成をとってもよい。図１５に示された各手段は、図７のものと同じであるが、混合係数決定手段1502で決定された混合の度合を変更する混合係数変更手段1504を設け、当該混合係数変更手段1504において、図１３に示したように、所定の周波数帯域に対して、その混合係数を予め増減させておくことによって、混合手段1503が、図７に示す混合手段703と全く同様の動作しかしないにもかかわらず、生成される２つの信号は、その分離性能が高まっているのである。
【００９１】
なお、本実施の形態３では、生成手段７０１は、前記の実施の形態２で述べたものと同じであるとしたが、本実施の形態３で述べている発明の趣旨からいえば、生成手段７０１の動作は、どのようなものであってもよい。例えば、図５を用いて説明した従来の技術による、遅延器とＡｌｌＰａｓｓＦｉｌｔｅｒによって構成されているようなものでもよいし、実施の形態１で示した生成手段１０１（図１：内部の詳細は図２）のようなものであってもよい。また、図２内の第3のフィルタ手段２０１のみで構成されているようなものであってもよい。本実施の形態３で示している発明の趣旨は、生成される複数チャネルの信号が、モノラル化された信号からレベル比や位相差の情報を手がかりに分離されたものであることによる分離性能の不十分さを、音像移動手段７０４によって補うところにあるからである。
【００９２】
また、前記音像移動手段７０４は、その機能が必要なときのみ動作するように制御してもよい。必要なときとは、分離される２つの信号が近似している場合である。特に、レベル比の情報が０ｄＢかそれに近い値を示している場合、分離性能が悪くなるので、この様な場合は前記音像移動手段７０４を用いるようにし、そうでない場合は、用いないように制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明にかかる信号処理装置は、複数チャンネル間の位相差やレベル比を非常にすくないビット数で表現した符号化信号を、音響的特性を維持して復号できるので、低ビットレートでの音楽放送サービスや音楽配信サービス、及びその受信機器に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】生成手段の構成の一例を示す図である。
【図３】レベル比情報と位相差情報を平行四辺形を用いて説明する図である。
【図４】本実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図５】従来の技術の基本構成を示す図である。
【図６】音響的特徴量を示す符号化データを受信する構成の実施の形態における信号処理装置の構成を示す図である。
【図７】本実施の形態３における信号処理装置の構成を示す図である。
【図８】本実施の形態３において本願が解決する課題の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態３において本願が解決する課題のもうひとつの一例を示す図である。
【図１０】音像を移動させるための信号処理の基本概念を示す図である。
【図１１】頭部伝達関数の振幅周波数特性における構造的特徴を示す図である。
【図１２】頭部伝達関数の両耳間時間差および両耳間レベル差を示す図である。
【図１３】音像移動手段の動作の一例を示す図である。
【図１４】音像移動手段の動作のもうひとつの一例を示す図である。
【図１５】本実施の形態３における信号処理装置のもう１つの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１００  復号化手段
１０１  生成手段
１０２  混合係数決定手段
１０３  混合手段
１０４  遅延手段
１０５  第１のフィルタ手段
１０６  第２のフィルタ手段
１０７  特徴量検出手段
１０８  合成手段
２００  第２の遅延手段
２０１  第３のフィルタ手段
４００  復号化手段
４０１  生成手段
４０２  混合係数決定手段
４０３  混合手段
１０９  特徴量受信手段
７００  復号化手段
７０１  生成手段
７０２  混合係数決定手段
７０３  混合手段
７０４  音像移動手段
１５００  復号化手段
１５０１  生成手段
１５０２  混合係数決定手段
１５０３  混合手段
１５０４  混合係数変更手段（音像移動手段）
【図１】
2007065497.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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