(57)【要約】【課題】  オーディオ信号処理装置において、低周波数域のオーディオ信号成分が存在しない周波数のノイズを抑制する【解決手段】  オーディオ信号処理装置において、オーディオ信号の第１の低周波数域を通すＬＰＦと、第１の低周波数域のオーディオ信号をＦＦＴするＦＦＴ部と、第1の低周波数域の周波数成分から基音周波数を抽出する抽出部と、基音周波数から倍音周波数を算出する算出部と、第１の低周波数域の最高周波数より高い周波数を最高周波数とする第２の低周波数域のオーディオ信号を通過する第２のＬＰＦと、第２の低周波数域のオーディオ信号をＦＦＴするＦＦＴ部と、第２の低周波数域の周波数成分から基音周波数及び倍音周波数を確定する周波数確定部と、確定した周波数及び入力された増幅量に基づいてオーディオ信号を増幅するフィルタ部を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を入力するオーディオ信号入力部と、前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号のうち第１の低周波数域のオーディオ信号を通過させる第１の低周波数域通過フィルタと、前記第１の低周波数域フィルタを通過した第１の低周波数域のオーディオ信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換部と、前記第１のフーリエ変換部がフーリエ変換した第１の低周波数域オーディオ信号の周波数成分に基づいて基音周波数成分を抽出する基音周波数成分抽出部と、前記基音周波数成分抽出部が抽出した基音周波数成分に基づいて倍音周波数を算出する倍音周波数算出部と、前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号のうち前記第１の低周波数域通過フィルタが通過する最高周波数よりも高い周波数を最高周波数とする第２の低周波数域のオーディオ信号を通過させる第２の低周波数域通過フィルタと、前記第２の低周波数域フィルタを通過した第２の低周波数域のオーディオ信号をフーリエ変換する第２のフーリエ変換部と、前記第２のフーリエ変換部がフーリエ変換した第２の低周波数域のオーディオ信号の周波数成分を分析するオーディオ信号分析部と、前記基音周波数成分抽出部が抽出した基音周波数成分及び前記倍音周波数算出部が算出した倍音周波数に基づいて前記オーディオ信号分析部が分析したオーディオ信号の周波数成分から基音周波数成分及び倍音周波数成分を確定する周波数確定部と、増幅量を入力する入力部と、前記倍音周波数成分算出部が算出した倍音周波数、前記倍音周波数確定部が確定した倍音周波数、及び前記入力部によって入力された増幅量に基づいてフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定部と、前記フィルタ係数決定部が決定したフィルタ係数に基づいて前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号を増幅するフィルタ部とを備えることを特徴とするオーディオ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号処理を行うオーディオ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号処理装置において、低周波数域増幅回路、ラウドネス回路、低周波数域増幅機能を含むトーンコントロール回路は、入力されるオーディオ信号に対して、低周波数域を一様に、又は低周波数域を設定された周波数特性で増幅させる。
オーディオ信号の低音を強調するため、周波数特性を調整するフィルタを備えたオーディオ装置があった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７１５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のオーディオ装置においては、入力されるオーディオ信号に対し、増幅される低周波数域にオーディオ信号成分が存在するか否かに拘わらず、低周波数域のオーディオ信号成分を増幅するため、ノイズが増幅される虞があった。また、特許文献１のオーディオ装置においては、オーディオ信号に含まれる、低音を発する楽器の基音周波数及び倍音周波数に無関係な低周波数域のオーディオ信号成分を増幅する場合があり、オーディオ信号を再生して聴取する使用者に不快感を与える虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、オーディオ信号処理装置において、低周波数域のオーディオ信号が存在しない周波数のノイズが増幅されることを抑制することができる装置を提供することにある。また、本発明の目的は、オーディオ信号処理装置において、低音を発する楽器の基音周波数及び倍音周波数に無関係な低周波数域のオーディオ信号成分が増幅されることによって、オーディオ信号を再生して聴取する使用者に与えられる不快感を抑制することができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のオーディオ信号処理装置は、オーディオ信号を入力するオーディオ信号入力部と、前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号のうち第１の低周波数域のオーディオ信号を通過させる第１の低周波数域通過フィルタと、前記第１の低周波数域フィルタを通過した第１の低周波数域のオーディオ信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換部と、前記第１のフーリエ変換部がフーリエ変換した第１の低周波数域オーディオ信号の周波数成分に基づいて基音周波数成分を抽出する基音周波数成分抽出部と、前記基音周波数成分抽出部が抽出した基音周波数成分に基づいて倍音周波数を算出する倍音周波数算出部と、前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号のうち前記第１の低周波数域通過フィルタが通過する最高周波数よりも高い周波数を最高周波数とする第２の低周波数域のオーディオ信号を通過させる第２の低周波数域通過フィルタと、前記第２の低周波数域フィルタを通過した第２の低周波数域のオーディオ信号をフーリエ変換する第２のフーリエ変換部と、前記第２のフーリエ変換部がフーリエ変換した第２の低周波数域のオーディオ信号の周波数成分を分析するオーディオ信号分析部と、前記基音周波数成分抽出部が抽出した基音周波数成分及び前記倍音周波数算出部が算出した倍音周波数に基づいて前記オーディオ信号分析部が分析したオーディオ信号の周波数成分から基音周波数成分及び倍音周波数成分を確定する周波数確定部と、増幅量を入力する入力部と、前記倍音周波数成分算出部が算出した倍音周波数、前記倍音周波数確定部が確定した倍音周波数、及び前記入力部によって入力された増幅量に基づいてフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定部と、前記フィルタ係数決定部が決定したフィルタ係数に基づいて前記オーディオ信号入力部が入力したオーディオ信号を増幅するフィルタ部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のオーディオ信号処理装置によれば、低周波数域のオーディオ信号が存在しない周波数のノイズが増幅されることを抑制することができる。また、本発明のオーディオ信号処理装置によれば、低音を発する楽器の基音周波数及び倍音周波数に無関係な低周波数域のオーディオ信号成分が増幅されることによってオーディオ信号を再生して聴取する使用者に与えられる不快感を抑制することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明のオーディオ信号処理装置の一実施例の構成を示すブロック図である。オーディオ信号入力部１は、オーディオ信号を入力する。低周波数域通過フィルタ(Law Pass Filter (LPF))２は、オーディオ信号入力部１が入力したオーディオ信号のうち予めLPF２に設定されたカットオフ周波数以下の低周波数域のオーディオ信号のみを通過させる。LPF２は、オーディオ信号の基音周波数成分を抽出するために用いられ、カットオフ周波数は例えば80Hzに設定される。
【０００９】
一般に、楽器の低音は、その基音周波数が数十Hzであり、多くの倍音周波数成分を持つ。高速フーリエ変換部(Fast Fourier Transform (FFT))３は、LPF２が通過した低周波数域のオーディオ信号を高速フーリエ変換する。基音周波数抽出部４は、高速フーリエ変換されたオーディオ信号の周波数成分のうち、予め設定された振幅レベル以上の周波数成分を基音周波数として抽出する。ここで、予め設定された振幅レベル以上の周波数成分が複数あれば、複数の基音周波数として抽出する。倍音周波数算出部５は、基音周波数抽出部４によって抽出された基音周波数に基づいて倍音周波数を算出する。例えば、基音周波数抽出部４によって抽出された基音周波数が40Hzであれば、倍音周波数算出部５は、基音周波数を整数倍した値、80Hz、120Hz、160Hz、200Hz、240Hz、・・・を倍音周波数として算出する。
【００１０】
LPF６は、オーディオ信号入力部１が入力したオーディオ信号のうち予めLPF６に設定されたカットオフ周波数以下の低周波数域のオーディオ信号のみを通過させる。LPF６は、オーディオ信号の基音周波数と倍音周波数とを含む低周波数域のオーディオ信号成分を抽出するために用いられる。第２の低周波数域通過フィルタLPF６が通過する最高周波数であるカットオフ周波数は例えば、第１の低周波数域通過フィルタであるLPF２が通過する最高周波数であるカットオフ周波数80Hzよりも高い周波数250Hzとして設定される。FFT７は、LPF６が通過させた低周波数域のオーディオ信号を高速フーリエ変換する。低音周波数成分分析部８は、高速フーリエ変換されたオーディオ信号のうち、予め設定された振幅レベル以上の周波数成分をオーディオ信号が存在する周波数として分析する。
【００１１】
周波数確定部９は、基音周波数抽出部４によって抽出された基音周波数、倍音周波数算出部５によって算出された倍音周波数と、低音周波数成分分析部８によって分析された周波数とを対比し、低音周波数成分分析部８によって分析された周波数のうち、基音周波数抽出部４によって抽出された基音周波数及び倍音周波数算出部５によって算出された倍音周波数に一致する周波数又は予め周波数確定部９に設定された差の範囲内の周波数であって予め周波数確定部９に設定された振幅レベル以上のオーディオ信号成分がある周波数をオーディオ信号の低周波数成分に含まれる基音周波数及び倍音周波数として確定する。
【００１２】
フィルタ係数決定部１０は、周波数確定部９によって確定された基音周波数及び倍音周波数に基づいて基音周波数及び倍音周波数のみを通過（増幅量０ｄＢ）させ基音周波数及び倍音周波数以外の周波数の振幅レベルを減衰させるとともに後述する操作部１１によって操作者が増幅量(例えば、＋１ｄＢ、＋２ｄＢ等）を入力した場合には当該増幅量に基づいて基音周波数及び倍音周波数のみを増幅量に基づいて増幅させるためのフィルタの周波数特性に対応するフィルタ係数を決定する。フィルタ係数決定部１０は、フィルタの周波数特性からフィルタ係数を算出する演算処理、又はフィルタの周波数特性に対応するフィルタ係数として予め内部メモリに記憶されたフィルタ係数の読み出しによって、フィルタ係数を決定する。
操作部１１は、基音周波数及び倍音周波数の周波数毎の増幅量を入力する操作ボタンを備え、入力された増幅量データをフィルタ係数決定部１０に入力する。
【００１３】
遅延部１２は、オーディオ信号入力部１によって入力されたオーディオ信号を遅延させる。フィルタ部１３は、ディジタルフィルタが用いられ、遅延部１２によって遅延されたオーディオ信号を、フィルタ係数決定部１０が決定したフィルタ係数に基づいてディジタルフィルタ処理する。即ち、フィルタ部１３は、遅延部１２により遅延されたオーディオ信号の基音周波数及び倍音周波数のみを通過させ基音周波数及び倍音周波数以外の周波数の振幅レベルを減衰させるとともに基音周波数及び倍音周波数のみを増幅量に基づいて増幅させるための周波数特性を持つフィルタとして動作する。遅延部１２は、オーディオ信号入力部１によってオーディオ信号が入力されてからフィルタ部１３がフィルタ係数決定部１０によって決定されたフィルタ係数に基づくフィルタ処理を行うまでの時間を調整する。オーディオ信号出力部１４は、フィルタ部１３を通過したオーディオ信号を出力する。
【００１４】
本実施例のオーディオ信号処理装置において、フィルタによって基音周波数及び倍音周波数のみを通過させ増幅量が入力された基音周波数及び倍音周波数のみを増幅させ基音周波数及び倍音周波数以外の周波数の振幅レベルを減衰させるので、低周波数域のオーディオ信号成分が存在しない周波数のノイズの増幅が抑制される。
また、本実施例のオーディオ信号処理装置において、フィルタによって入力されたオーディオ信号のうち基音周波数及び倍音周波数のみを通過させ、基音周波数及び倍音周波数のみを増幅量に基づいて増幅させるので、基音周波数及び倍音周波数に無関係な低周波数域のオーディオ信号成分は通過も増幅もされない。従って、オーディオ信号を再生して聴取する使用者に与えられる不快感を抑制することができる
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のオーディオ信号処理装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  オーディオ信号入力部
２、６  低周波数域通過フィルタ(LPF)
３、７  フーリエ変換部(FFT)
４  基音周波数抽出部
５  倍音周波数算出部
８  低音周波数成分分析部
９  周波数確定部
１０  フィルタ係数決定部
１１  操作部
１２  遅延部
１３  フィルタ部
１４  オーディオ信号出力部
【図１】
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