(57)【要約】【課題】  明確かつ多彩な低音効果を得る。【解決手段】  入力信号からＬＰＦ１により低域成分を取り出し、低域生成部２で取り出した低域成分の１／２の周波数の超低域成分を生成する。生成した超低域成分に含まれている高調波成分をＬＰＦ３で取り除き、ゲインコントローラ４でゲインを調整して混合器６に入力する。混合器６の他方の入力には、ゲインコントローラ５でゲインを調整された超低域成分を生成する元となった低域成分が入力されており、混合器６から入力信号に付加する付加成分が出力される。該付加成分と入力信号は、それぞれ遅延時間を制御できる遅延回路７、９及びゲインコントローラ８、１０を介して混合器１１で加算され、低域が強調された出力信号が得られる。混合器６、１１における混合比率及び遅延回路７、９における遅延時間を制御することにより、多彩な低音効果を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号から低域成分を抽出するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタにより抽出された低域成分の信号から、その１／２の周波数の低域信号を生成する低域生成部と、
前記低域生成部で生成された低域信号と、前記ローパスフィルタで抽出された低域成分の信号とを加算する第１の混合器と、
前記第１の混合器の出力信号と前記入力信号とを加算して出力する第２の混合器と
を有することを特徴とする低音強調再生装置。
【請求項２】
前記第１の混合器の出力信号を遅延する第１の遅延回路と、
前記入力信号を遅延する第２の遅延回路とを有し、
前記第２の混合器は、前記第１の遅延回路の出力と前記第２の遅延回路の出力とを加算するものであることを特徴とする請求項１記載の低音強調再生装置。
【請求項３】
前記第１の混合器と前記第２の混合器は、いずれも、混合比率が可変とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の低音強調再生装置。
【請求項４】
前記第１の遅延回路の遅延時間と前記第２の遅延回路の遅延時間は、任意に設定することができるようになされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低音強調再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号などの入力信号の低域成分を強調して再生する低音強調再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号から低域成分を取り出し、該取り出した低域成分を分周してその１／２の周波数の信号を生成し、該生成した超低域の信号と元のオーディオ信号を加え合わせて出力する低域強調装置が提案されている（特許文献１及び２）。
図２は、この提案されている低域強調再生装置の構成例を示すブロック図である。
入力信号を第１のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１を通過させ、低域の成分を取り出して、矩形波発生処理部２２で取り出した低域成分から矩形波を発生させる。そして、該発生させた矩形波を分周処理部２３で分周し、その２倍周期（１／２の周波数）の低域成分を生成する。そして、乗算器２５において、該生成した低域成分の波形に対して、前記ＬＰＦ２１からエンベロープ生成部２４で生成したエンベロープを乗算する。矩形波では振幅が固定されてしまうため、入力段のＬＰＦ２１を通過した信号のエンベロープを乗算している。
そして、該乗算器２５の出力を第２のＬＰＦを通過させて、高調波を除去し、生成した低域成分をレベル調整処理部２７を介して加算処理部２９に入力し、レベル調整処理部２８を介して供給される入力信号に加算する。
このように、ＬＰＦで抽出した低域成分から作り出した矩形波を分周して、その２倍周期の低域成分を生成し、入力信号に付加することにより、低域を強調するものである。
【特許文献１】特開平４−６８６９９号公報
【特許文献２】特開平４−３０２２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の低域強調装置においては、生成した２倍周期の低域成分のみを加算しているため、その低域成分が加算されたことによる効果の聴覚認知（音程等）は、いまひとつ明確でなく、ぼやけた感じになる可能性があった。
また、生成した超低域成分と入力信号との相対的遅延について考慮されていないため、スピーカーからの出音で、超低域が遅れ、もたった感じの音になることもあった。
そこで、本発明は、リスナーに超低域の効果をより明確に認識させることができるとともに、多彩な低音効果を得ることができる低域強調再生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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の低音強調再生装置は、入力信号から低域成分を抽出するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタにより抽出された低域成分の信号から、その１／２の周波数の低域信号を生成する低域生成部と、前記低域生成部で生成された低域信号と、前記ローパスフィルタで抽出された低域成分の信号とを加算する第１の混合器と、前記第１の混合器の出力信号と前記入力信号とを加算して出力する第２の混合器とを有するものである。
また、前記第１の混合器の出力信号を遅延する第１の遅延回路と、前記入力信号を遅延する第２の遅延回路とを有し、前記第２の混合器は、前記第１の遅延回路の出力と前記第２の遅延回路の出力とを加算するものとされている。
さらに、前記第１の混合器と前記第２の混合器は、いずれも、混合比率が可変とされているものである。
さらにまた、前記第１の遅延回路の遅延時間と前記第２の遅延回路の遅延時間は、任意に設定することができるようになされているものである。
【発明の効果】
【０００５】
一般に、低域になるほど、その音程の認知は難しく、明確に判定しにくい。例えば、ベースのみで弾かれた低音のフレーズを耳で聴いて音程をとることは難しいが、そのベースのフレーズを１オクターブピッチを上げたり、他の楽器でオクターブ上をユニゾンしてやると、音程の認知が容易になる。
本発明の低域強調再生装置によれば、生成した超低域成分だけでなく、補助的にその元になった低域成分（生成された成分の１オクターブ上）を混合することで、付加した超低域成分をリスナーに対して、明確に、かつ効果的に認識させることができる。その結果として、輪郭のはっきりした、締まった、超低域の効果を出すことができる。
また、超低域成分は、スピーカーの駆動、バスレフポートの通過で、空気中を伝搬してリスナーの耳に到達するまでに、ある遅延を持つことが多い。これが、低音の遅れ感、もたつき、として認知される場合もある。
本発明の低域強調再生装置によれば、混合される入力信号と混合する低域成分（付加成分）にともに遅延回路を設けているため、付加成分を入力信号より若干時間遅延を少なめにして混合することができ、リスナーの耳に届くまでの遅延をここで吸収し、立上がりの早い、シャープな重低音の認知効果を得ることができる。逆に、低音が少しもたったルーズな感じを好むリスナーに対しては、入力信号に対して、付加する低域成分にある程度の遅延を設定することで、その効果を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明の低域強調再生装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
この図において、１はオーディオ信号などの入力信号から低域成分を抽出する第１のローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。このＬＰＦ１のカットオフ周波数ｆｃは、例えば、ｆｃ＝２００Ｈｚとされており、入力信号のうちの２００Ｈｚ以下の低域成分を取り出す。
２は、該ＬＰＦ１で抽出された低域成分に基づいて、その１／２の周波数の低域信号（超低域成分）を生成する低域生成部である。ここで、超低域成分を生成する手法には、簡単な方法としては、一般的なゼロクロス検出による矩形波を分周する方法、ゼロクロス検出＋波形の折り返しで倍周期を作る方法など、時間領域で行う方法がある。また、処理負荷が高くなるが、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）をかけて周波数領域でピッチ検出し、該検出したピッチの１／２の周波数の信号をＶＣＯなどで生成する方法など周波数領域で行ってもよい。このようにして、前記ＬＰＦ１により取り出された低域成分から周期が２倍（１オクターブ下）の超低域成分が生成される。
３は前記低域生成部２において超低域成分を生成するときに発生した余分な高調波を除去するための第２のローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、例えば、ｆｃ＝１００Ｈｚとされている。
これにより、第２のＬＰＦ３から、第１のＬＰＦ１で抽出された低域成分に基づいて生成された１オクターブ下の超低域成分が出力される。
【０００７】
４は、前記第２のＬＰＦ３から出力される超低域成分の信号のゲインを調整するゲインコントローラである。また、５は、前記第１のＬＰＦ１の出力が入力され、そのゲインを調整するゲインコントローラである。ゲインコントローラ４と５は、そのゲインをユーザが任意に設定することができるようになされている。
ゲインコントローラ４の出力とゲインコントローラ５の出力は、第１の混合器（ミキサー）６で加算される。
このようにして、第１のミキサー６から、もとの入力信号に付加する信号（付加成分）が出力される。この付加成分には、前記低域生成部２で生成された超低域成分と、該超低域成分を生成する元となった低域成分（第１のＬＰＦ１で抽出された低域成分）の両者が含まれている。また、その混合比率（ミックスバランス）は前記ゲインコントローラ４及び５のゲインを調整することにより、自在に可変することができる。
このように、生成した超低域成分だけではなく、超低域成分を生成する元となった低域成分を入力信号に付加することにより、リスナーに付加した超低域成分を明確に認識させることが可能となる。さらに、そのミックスバランスを調整することにより、多彩な低音効果を得ることができる。例えば、元の低域成分を”０”にして、生成した超低域成分のみにすると、超低域のみが付加された重たい雰囲気になる。そして、元の低域成分を増やしていくと、音程認知が容易になり、低域で動くフレーズなどに重いドライブ感、グルーブ感を感じるようになる。
【０００８】
７は前記第１のミキサー６から出力される付加成分を所定時間遅延する第１の遅延回路であり、８は該第１の遅延回路７の出力が入力されるゲインコントローラである。
また、９は前記入力信号を所定時間遅延する第２の遅延回路であり、１０は該第２の遅延回路９の出力が入力されるゲインコントローラである。
ここで、前記第１の遅延回路７と第２の遅延回路９における遅延時間は、ユーザが任意に設定することができるようになされている。また、前記ゲインコントローラ８及び１０のゲインも、ユーザが任意に設定することができるようになされている。
前記ゲインコントローラ８からの所定時間遅延され所定のレベルに設定された前記付加成分の信号と、前記ゲインコントローラ１０からの所定時間遅延され所定のレベルに設定された入力信号は、第２の混合器（ミキサー）１１で加算され出力される。
これにより、第２のミキサー１１からは、入力信号に付加成分（低域成分＋超低域成分）が加算された低域が強調された信号が出力される。
【０００９】
ここで、前記ゲインコントローラ８及び１０のゲインを調整することで、入力信号と付加成分の混合比率（ミックスバランス）を自在に調整することができ、低音の強調効果を調整することができる。
また、前記遅延回路７及び８の遅延時間を調整することで、入力信号と付加成分の相対時間差も任意にコントロールすることができる。例えば、入力信号に対して、付加成分を早めに（数１０ｍｓ程度）遅延設定すると、タイト感のある重低音になる。逆に、付加成分を遅めに設定すると、もたった感じのルーズな重低音になる。
このように、前記第１のミキサー６と第２のミキサー１１におけるミックスバランスと、遅延回路７及び９における遅延時間をコントロールすることにより、多彩な低音効果を得ることができる。
【００１０】
なお、上述の説明では、第１のＬＰＦ１のカットオフ周波数ｆｃを２００Ｈｚ、第２のＬＰＦ３のカットオフ周波数ｆｃを１００Ｈｚの場合について説明したが、これに限られることはなく、個々の場合に応じて任意の値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の低音強調再生装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の低音強調再生装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１２】
１：第１のローパスフィルタ、２：低域生成部、３：第２のローパスフィルタ、４，５：ゲインコントローラ、６：第１の混合器、７：第１の遅延回路、８，１０：ゲインコントローラ、９：第２の遅延回路、１１：第２の混合器
【図１】
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【図２】
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