(57)【要約】【課題】アナログ音響信号からディジタル音響信号に変換された時に失われた臨場感があり、高音質化したディジタル音響信号を出力する。【解決手段】調整量算出部１０６Ｌは、Ｒchディジタル音響信号のサンプル値の絶対値を、高調波を発生させるサンプル位置のＬchディジタル音響信号のサンプル値の絶対値で除算し、その除算結果が１.０未満の時はその除算結果を調整量とし、１.０以上のときは１を調整量として出力する。高調波調整処理部１０７Ｌは、高調波変化量処理部１０３Ｌからの高調波を発生させるための変化量に上記調整量を乗算して、Ｒchの調整処理後の高調波成分を生成する。加算部１１０Ｌは、Ｒch、Ｌchの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、Ｌchディジタル音響信号と、調整処理後の高調波成分とを相対的にサンプル位置を異ならせて加算する。他方のチャンネルについても同様である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された前記極値サンプル間に存在する、前記ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に前記計測ステップで計測された前記極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、
各チャンネルの前記ディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて前記変化量発生ステップで求められた前記変化量を高調波成分として加算する加算ステップと
を含むことを特徴とするディジタル音響信号処理方法。
【請求項２】
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された前記極値サンプル間に存在する、前記ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に前記計測ステップで計測された前記極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプル付近におけるディジタル音響信号のサンプルの絶対値と、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値との比を調整量として算出する調整量算出ステップと、
前記変化量発生ステップにより求められた前記変化量に、前記調整量算出ステップにより算出された前記調整量を乗算して、前記他のチャンネルの調整処理後の高調波成分を生成する高調波成分調整ステップと、
各チャンネルの前記ディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて前記高調波成分調整ステップで生成された前記調整処理後の高調波成分を加算する加算ステップと
を含むことを特徴とするディジタル音響信号処理方法。
【請求項３】
各チャンネルの前記ディジタル音響信号に前記加算ステップで加算される前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを、前記複数チャンネルのディジタル音響信号を再生したときの、各チャンネルの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、各チャンネルの前記ディジタル音響信号のサンプルに対して相対的にサンプルの時間的位置を異ならせて前記時間差を低減する出力制御ステップを更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載のディジタル音響信号処理方法。
【請求項４】
前記調整量算出ステップは、各チャンネル毎に、検出された前記極値のサンプル位置付近におけるそのチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値で、そのチャンネルとは異なる前記他のチャンネルのディジタル音響信号の対応するサンプルの絶対値を除算して得られた除算結果が１.０未満であるときは、前記除算結果を前記調整量として算出し、前記除算結果が１.０以上であるときは、前記調整量を１として算出することを特徴とする請求項２記載のディジタル音響信号処理方法。
【請求項５】
前記出力制御ステップは、前記複数チャンネルのディジタル音響信号が、ヘッドホンにより再生される左チャンネルディジタル音響信号と右チャンネルディジタル音響信号としたとき、前記右チャンネルディジタル音響信号から生成された前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分前記左チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延させると共に、前記左チャンネルディジタル音響信号から生成された前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分前記右チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延させることを特徴とする請求項３記載のディジタル音響信号処理方法。
【請求項６】
前記出力制御ステップは、前記複数チャンネルのディジタル音響信号が、チャンネル数と同じ複数のスピーカにより別々に再生出力されるディジタル音響信号としたとき、前記他のチャンネルの前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを、前記他のチャンネル以外のチャンネルの前記ディジタル音響信号の各サンプルに対して前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分早めることを特徴とする請求項３記載のディジタル音響信号処理方法。
【請求項７】
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する極値検出手段と、
前記極値検出手段により検出された前記極値サンプル間に存在する、前記ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する極値間サンプル数計測手段と、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に前記極値間サンプル数計測手段で計測された極値間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生手段と、
各チャンネルの前記ディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて前記変化量発生手段で求められた前記変化量を高調波成分として加算する加算手段と
を有することを特徴とするディジタル音響信号処理装置。
【請求項８】
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する極値検出手段と、
前記極値検出手段により検出された前記極値サンプル間に存在する、前記ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する極値間サンプル数計測手段と、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に前記極値間サンプル数計測手段で計測された極値間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生手段と、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプル付近におけるディジタル音響信号のサンプルの絶対値と、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値との比を調整量として算出する調整量算出手段と、
各チャンネル毎に前記変化量発生手段により求められた前記変化量に、前記調整量算出手段により算出された前記調整量を乗算して、前記他のチャンネルの調整処理後の高調波成分を生成する高調波調整処理手段と、
各チャンネルの前記ディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて前記高調波調整処理手段で生成された前記調整処理後の高調波成分を加算する加算手段と
を有することを特徴とするディジタル音響信号処理装置。
【請求項９】
各チャンネルの前記ディジタル音響信号に前記加算手段で加算される前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを、前記複数チャンネルのディジタル音響信号を再生したときの、各チャンネルの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、各チャンネルの前記ディジタル音響信号のサンプルに対して相対的にサンプルの時間的位置を異ならせて前記時間差を低減する出力制御手段を更に有することを特徴とする請求項７又は８記載のディジタル音響信号処理装置。
【請求項１０】
前記調整量算出手段は、各チャンネル毎に、検出された前記極値サンプル付近におけるそのチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値で、そのチャンネルとは異なる前記他のチャンネルのディジタル音響信号の対応するサンプルの絶対値を除算して得られた除算結果が１.０未満であるときは、前記除算結果を前記調整量として算出し、前記除算結果が１.０以上であるときは、前記調整量を１として算出することを特徴とする請求項８記載のディジタル音響信号処理装置。
【請求項１１】
前記出力制御手段は、前記複数チャンネルのディジタル音響信号が、ヘッドホンにより再生される左チャンネルディジタル音響信号と右チャンネルディジタル音響信号としたとき、前記右チャンネルディジタル音響信号から生成された前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分前記左チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延して前記加算手段に供給すると共に、前記左チャンネルディジタル音響信号から生成された前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分前記右チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延して前記加算手段に供給することを特徴とする請求項９記載のディジタル音響信号処理装置。
【請求項１２】
前記出力制御手段は、前記複数チャンネルのディジタル音響信号が、チャンネル数と同じ複数のスピーカにより別々に再生出力されるディジタル音響信号としたとき、前記他のチャンネルの前記変化量又は前記調整処理後の高調波成分のサンプルを、前記他のチャンネル以外のチャンネルの前記ディジタル音響信号の各サンプルに対して前記経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分早めて前記加算手段に供給することを特徴とする請求項９記載のディジタル音響信号処理装置。
【請求項１３】
コンピュータに、
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された前記極値サンプル間に存在する、前記ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、
前記複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された前記極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に前記計測ステップで計測された前記極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、
各チャンネルの前記ディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて前記変化量発生ステップで求められた前記変化量を高調波成分として加算する加算ステップと
を実行させることを特徴とするディジタル音響信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル音響信号処理方法、ディジタル音響信号処理装置、及びディジタル音響信号処理プログラムに係り、特に複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれに対して極値を検出し、検出した極値間のサンプル数を基に高調波を発生させる変化量を求めて、他のチャンネルのディジタル音響信号に加算することにより、複数チャンネルのディジタル音響信号を高音質化するディジタル音響信号処理方法、ディジタル音響信号処理装置、及びディジタル音響信号処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ音響信号をディジタル音響信号に変換する時、変換に用いられるサンプリング周波数によって、ディジタル音響信号の上限周波数がナイキスト周波数まで制限されてしまう。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）の規格では、アナログ音響信号をサンプリング周波数４４.１[ｋＨｚ]、量子化ビット数１６ビットに変換したディジタル音響信号をＣＤに記録している。このため、ＣＤに記録されているディジタル音響信号の上限周波数はサンプリング周波数の半分であるナイキスト周波数２２.０５[ｋＨｚ]に制限される。このサンプリング周波数に設定するのは、人間の聴覚が一般に約２０[ｋＨｚ]までしか聞き取ることができないため、アナログ音響信号を変換したディジタル音響信号を実用上聞き取ることが可能であるためである。
【０００３】
しかし、アナログ音響信号においては２０[ｋＨｚ]以上の周波数帯域が存在しており、その高音域は音響信号に豊かな臨場感を与えている。このため、ＣＤに記録されているディジタル音響信号を再生した場合は、ナイキスト周波数２２.０５[ｋＨｚ]以上の高音域が失われているため、豊かな臨場感を再現できない。
【０００４】
そこで、失われた高音域の作成について多くの技術が研究されている。例えば、ディジタル音響信号に対して時間軸上で波形補正を行い、再生される音響信号の高音質化を実現する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、音質の改善方法として、失われた周波数帯域に新たに周波数を追加することにより音質の改善を実現する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、アナログ音響信号及びディジタル音響信号においてステレオフォニックにより左右２つの信号に異なる音源が含まれることにより、音像定位や音場感が加わり、再生音に臨場感が増す効果がある。そこで、ステレオフォニックで含まれている音場以上を提供する技術が多く研究され、左右の信号の位相／レベルを互いに重畳して音場の拡大を図ってきた。
【０００６】
例えば、上記の効果を利用した音場拡大方法として、左右両チャンネルの音響信号相互間の相関度を検出し、その相関度に対応して左右各チャンネルの音響信号のレベル及び位相を補正して作成されるクロストーク信号のレベルを調整し、そのクロストーク信号を原チャンネルの音響信号に加算することにより音場を拡大する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６５９４８９号公報
【特許文献２】特開平８−１１６５８５号公報
【特許文献３】特開平５−１５３６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１記載のディジタル音響信号処理方法では、ディジタル音響信号を時間軸上で微細な波形補正を行うことにより、ディジタル音響信号の高音質化を図っている。すなわち、サンプリング周波数の制限によって失われた高調波を生成するために微細な波形補正により、元の波形に近付ける処理を行っている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載のディジタル音響信号処理方法による各ディジタル音響信号に対して行う微細な波形補正はそれぞれ独立した処理であり、豊かな臨場感を得るためには独立した処理を行っていては、より良い音場感を得ることができない。
【００１０】
また、特許文献２記載の音質改善装置では、音響信号に含まれている所定周波数帯域の信号成分を高周波数帯域へ移行し、その移行した信号成分に基づいて原信号のスペクトルの調波構造を推定してスペクトル間を補間した補間信号を生成し、更にその補間信号を時間軸波形信号に変換してから原音響信号に加算することにより、周波数帯域を拡張して音質の改善を行っている。しかし、この特許文献２記載の音質改善装置では、ＣＤに適用した場合、ＣＤでは一般的な人間の可聴周波数の上限周波数である約２０[ｋＨｚ]以上のナイキスト周波数２２.０５[ｋＨｚ]までの周波数帯域が存在しているので、上記の処理は音質が劣化する要因となる。
【００１１】
更に、特許文献３記載の音場拡大方法は、左右両チャンネルの音響信号の相互間の相関度を検出し、その検出結果に応じてレベルを調整したクロストーク信号を各チャンネルの音響信号に加算することで、各チャンネルの音響信号に対して擬似的な音場感を付加するものであり、アナログ音響信号からディジタル音響信号に変換された時に失われた臨場感を復元するものではない。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、アナログ音響信号からディジタル音響信号に変換された時に失われた臨場感があり、高音質化したディジタル音響信号を出力し得るディジタル音響信号処理方法、ディジタル音響信号処理装置、及びディジタル音響信号処理プログラム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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理方法は、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、検出ステップにより検出された極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に計測ステップで計測された極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、各チャンネルのディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて変化量発生ステップで求められた変化量を高調波成分として加算する加算ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理方法は、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、検出ステップにより検出された極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に計測ステップで計測された極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプル付近におけるディジタル音響信号のサンプルの絶対値と、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値との比を調整量として算出する調整量算出ステップと、変化量発生ステップにより求められた変化量に、調整量算出ステップにより算出された調整量を乗算して、他のチャンネルの調整処理後の高調波成分を生成する高調波成分調整ステップと、各チャンネルのディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて高調波成分調整ステップで生成された調整処理後の高調波成分を加算する加算ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理方法は、各チャンネルのディジタル音響信号に加算ステップで加算される変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを、複数チャンネルのディジタル音響信号を再生したときの、各チャンネルの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、各チャンネルのディジタル音響信号のサンプルに対して相対的にサンプルの時間的位置を異ならせて時間差を低減する出力制御ステップを更に含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のディジタル音響信号処理方法において上記の調整量算出ステップは、各チャンネル毎に、検出された極値のサンプル位置付近におけるそのチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値で、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号の対応するサンプルの絶対値を除算して得られた除算結果が１.０未満であるときは、除算結果を調整量として算出し、除算結果が１.０以上であるときは、調整量を１として算出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のディジタル音響信号処理方法において上記の出力制御ステップは、複数チャンネルのディジタル音響信号が、ヘッドホンにより再生される左チャンネルディジタル音響信号と右チャンネルディジタル音響信号としたとき、右チャンネルディジタル音響信号から生成された変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分左チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延させると共に、左チャンネルディジタル音響信号から生成された変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分右チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延させることを特徴とする。
また、本発明のディジタル音響信号処理方法において上記の出力制御ステップは、複数チャンネルのディジタル音響信号が、チャンネル数と同じ複数のスピーカにより別々に再生出力されるディジタル音響信号としたとき、他のチャンネルの変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを、他のチャンネル以外のチャンネルのディジタル音響信号の各サンプルに対して経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分早めることを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理装置は、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する極値検出手段と、極値検出手段により検出された極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する極値間サンプル数計測手段と、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に極値間サンプル数計測手段で計測された極値間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生手段と、各チャンネルのディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて変化量発生手段で求められた変化量を高調波成分として加算する加算手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理装置は、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する極値検出手段と、極値検出手段により検出された極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する極値間サンプル数計測手段と、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に極値間サンプル数計測手段で計測された極値間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生手段と、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプル付近におけるディジタル音響信号のサンプルの絶対値と、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値との比を調整量として算出する調整量算出手段と、各チャンネル毎に変化量発生手段により求められた変化量に、調整量算出手段により算出された調整量を乗算して、他のチャンネルの調整処理後の高調波成分を生成する高調波調整処理手段と、各チャンネルのディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて高調波調整処理手段で生成された調整処理後の高調波成分を加算する加算手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理装置は、各チャンネルのディジタル音響信号に加算手段で加算される変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを、複数チャンネルのディジタル音響信号を再生したときの、各チャンネルの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、各チャンネルのディジタル音響信号のサンプルに対して相対的にサンプルの時間的位置を異ならせて時間差を低減する出力制御手段を更に有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のディジタル音響信号処理装置において、上記の調整量算出手段は、各チャンネル毎に、検出された極値サンプル付近におけるそのチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値で、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号の対応するサンプルの絶対値を除算して得られた除算結果が１.０未満であるときは、除算結果を調整量として算出し、除算結果が１.０以上であるときは、調整量を１として算出することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のディジタル音響信号処理装置において、上記の出力制御手段は、複数チャンネルのディジタル音響信号が、ヘッドホンにより再生される左チャンネルディジタル音響信号と右チャンネルディジタル音響信号としたとき、右チャンネルディジタル音響信号から生成された変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分左チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延して加算手段に供給すると共に、左チャンネルディジタル音響信号から生成された変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分右チャンネルディジタル音響信号の各サンプルに対して遅延して加算手段に供給することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のディジタル音響信号処理装置において、上記の出力制御手段は、複数チャンネルのディジタル音響信号が、チャンネル数と同じ複数のスピーカにより別々に再生出力されるディジタル音響信号としたとき、他のチャンネルの変化量又は調整処理後の高調波成分のサンプルを、他のチャンネル以外のチャンネルのディジタル音響信号の各サンプルに対して経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分早めて加算手段に供給することを特徴とする。
【００２４】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタル音響信号処理プログラムは、コンピュータに、
複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより極値サンプルを検出する検出ステップと、検出ステップにより検出された極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する計測ステップと、複数チャンネルのディジタル音響信号のそれぞれについて、検出された極値サンプルに隣接する所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプルの値の差分を算出し、その差分に計測ステップで計測された極値サンプル間のサンプル数に応じた値の係数を乗算して高調波成分を発生させるための変化量を求める変化量発生ステップと、各チャンネルのディジタル音響信号毎に、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号に基づいて変化量発生ステップで求められた変化量を高調波成分として加算する加算ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、アナログ音響信号からディジタル音響信号に変換された時に失われた臨場感があり、高音質化したディジタル音響信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のディジタル音響信号処理装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】ディジタル音響信号処理装置に入力されるディジタル音響信号を、変換前のアナログ音響信号と共に示す波形図の一例を示す図である。
【図３】聴取者がヘッドホンを使用した時に、高調波を付加するために考慮する経路差の説明図である。
【図４】図３の経路差の計算方法を説明する図である。
【図５】聴取者がスピーカを使用した時に、高調波を付加するために考慮する経路差の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明になるディジタル音響信号処理装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態のディジタル音響信号処理装置１００は、極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒと、極値間サンプルカウンタ１０２Ｌ及び１０２Ｒと、高調波発生処理部１０３Ｌ及び１０３Ｒと、メモリ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０５Ｌ、１０５Ｒ、１０８Ｌ及び１０８Ｒと、調整量算出部１０６Ｌ及び１０６Ｒと、高調波調整処理部１０７Ｌ及び１０７Ｒと、出力制御部１０９Ｌ及び１０９Ｒと、加算部１１０Ｌ及び１１０Ｒとから構成される。
【００２９】
極値検出部１０１Ｌは、左チャンネル（以下、Ｌchとも記す）のディジタル音響信号を入力信号として受け、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより、その極値（すなわち、極小値及び極大値）となるサンプル（極値サンプル）のサンプル位置を検出する。一方、極値検出部１０１Ｒは、右チャンネル（以下、Ｒchとも記す）のディジタル音響信号を入力信号として受け、時間的に前後に隣り合うサンプル値を比較することにより、その極値（すなわち、極小値及び極大値）となるサンプル（極値サンプル）のサンプル位置を検出する。これら極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒは、ディジタル音響信号の時間的に前後に隣り合うサンプルを比較することにより極値の位置情報（サンプル位置）を検出する本発明の極値検出手段を構成している。なお、Ｌchのディジタル音響信号と、Ｒchのディジタル音響信号とは同期されているものとする。
【００３０】
図２は、ディジタル音響信号処理装置１００に入力されるディジタル音響信号を、変換前のアナログ音響信号と共に示す波形図の一例を示す。図２において、白四角で示すサンプルの時系列合成信号であるディジタル音響信号は、実線で示す正弦波形のアナログ音響信号をＡＤ変換して得られた信号である。白四角で示す各サンプルは、Ｘ軸方向に示す位置に一定のサンプリング周期Ａｔで配列され、そのサンプル値はＹ軸方向に応じたレベル値を示す。
【００３１】
上記の極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒは、それぞれ入力されたＬch及びＲchのディジタル音響信号の各サンプルにおいて、現在のサンプルよりも一つ前のサンプルの値から二つ前のサンプルの値を差し引いた差分が正であり、かつ、現在のサンプルの値から現在のサンプルよりも一つ前のサンプルの値を差し引いた差分が負であるときに、一つ前のサンプルの値を極大値（極値）として検出する。また、上記の極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒは、それぞれ入力されたＬch及びＲchのディジタル音響信号の各サンプルにおいて、現在のサンプルよりも一つ前のサンプルの値から二つ前のサンプルの値を差し引いた差分が負であり、かつ、現在のサンプルの値から現在のサンプルよりも一つ前のサンプルの値を差し引いた差分が正であるときに、一つ前のサンプルの値を極小値（極値）として検出する。
【００３２】
従って、極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒは、図２に模式的に示したディジタル音響信号が入力された場合、サンプルＸn、Ｘn+4をそれぞれ極値として検出する。なお、サンプルＸnは極大値、サンプルＸn+4は極小値であるが、極値検出部１０１Ｌ及び１０１Ｒは、極大値及び極小値の区別をすることなく、いずれも極値サンプルとして検出し、その極値サンプルの時間的位置情報（サンプル位置情報）を出力する。
【００３３】
図１に戻って説明する。極値間サンプルカウンタ１０２Ｌは、極値検出部１０１Ｌにより検出されたＬchディジタル音響信号の極値サンプルの時間的位置情報を入力信号として受け、入力された時間的に隣り合う２つの極値（すなわち、極大値と極小値）間のサンプル数をカウントする。同様に、極値間サンプルカウンタ１０２Ｒは、極値検出部１０１Ｒにより検出されたＲchディジタル音響信号の極値サンプルの時間的位置情報を入力信号として受け、入力された時間的に隣り合う２つの極値（すなわち、極大値と極小値）サンプル間のサンプル数をカウントする。ディジタル音響信号のサンプル間隔（サンプル周期）は既知の一定値であるので、極値間サンプルカウンタ１０２Ｌ及び１０２Ｒは、時間的に隣り合う２つの極値サンプルの時間的位置が分かれば、それらの２つの極値サンプル間のサンプル数をカウントできる。これら極値間サンプルカウンタ１０２Ｌ及び１０２Ｒは、極値サンプル間に存在する、ディジタル音響信号のサンプル数を各チャンネル毎に計測する本発明の極値間サンプル数計測手段を構成する。
【００３４】
高調波発生処理部１０３Ｌ、１０３Ｒは、極値間サンプルカウンタ１０２Ｌ、１０２Ｒによりカウントされた極値サンプル間のサンプル数と、Ｌch、Ｒchディジタル音響信号とを入力信号として受け、その極値サンプル間のサンプル数に応じた係数を選択すると共に、入力ディジタル音響信号中の極値サンプルに隣接する予め定めた所定の数のサンプルからなるサンプル群において、時間的に前後するサンプル値の差分を算出し、更にその差分と上記係数とを乗算することにより、Ｒch、Ｌchのディジタル音響信号の高調波を発生させるための変化量を算出する。高調波発生処理部１０３Ｌ、１０３Ｒによる上記の高調波を発生させるための変化量の算出方法自体は、例えば本出願人により特許第３６５９４８９号公報にて開示した公知の方法を用いることができるので、その詳細説明は省略する。高調波発生処理部１０３Ｌ及び１０３Ｒは、本発明の変化量発生手段を構成する。
【００３５】
メモリ１０４Ｌは、入力Ｌchディジタル音響信号を一時記憶するバッファメモリである。メモリ１０４Ｒは、入力Ｒchディジタル音響信号を一時記憶するバッファメモリである。また、メモリ１０５Ｌは入力Ｒchディジタル音響信号を一時記憶し、メモリ１０５Ｒは入力Ｌchディジタル音響信号を一時記憶する。
【００３６】
調整量算出部１０６Ｌは、メモリ１０５Ｌからの高調波成分が加算されるＲchディジタル音響信号と、メモリ１０４Ｌからの高調波を発生させるサンプル位置のＬchディジタル音響信号と、極値検出部１０１Ｌにより検出されたＬchディジタル音響信号の極値サンプルの時間的位置情報とを入力信号として受け、（１）式の除算を行う。
【００３７】
調整量＝｜Ｒchディジタル音響信号のサンプル値｜／｜高調波を発生させる
サンプル位置のＬchディジタル音響信号のサンプル値｜    (1)
（１）式中の「高調波を発生させるサンプル位置のＬchディジタル音響信号のサンプル値」の絶対値は、メモリ１０４ＬからのＬchディジタル音響信号と、極値検出部１０１ＬからのＬchディジタル音響信号の極値サンプルの時間的位置情報とにより算出される、Ｌchの極値サンプル付近におけるＬchディジタル音響信号のサンプルの絶対値を示す。そして、調整量算出部１０６Ｌは、上式の除算結果が１.０未満であるときには、その除算結果を調整量として出力し、その除算結果が１.０以上であるときには「１.０」を調整量として出力し、Ｒchディジタル音響信号のサンプル値が０のときは、調整量を「０」とする。
【００３８】
同様に、もう一方の調整量算出部１０６Ｒは、メモリ１０５Ｒからの高調波成分が加算されるＬchディジタル音響信号と、メモリ１０４Ｒからの高調波を発生させるサンプル位置のＲchディジタル音響信号と、極値検出部１０１Ｒにより検出されたＲchディジタル音響信号の極値サンプルの時間的位置情報とを入力信号として受けて（２）式の除算を行い、その除算結果が１.０未満であるときには、その除算結果を調整量として出力し、その除算結果が１.０以上であるときには「１.０」を調整量として出力し、Ｌchディジタル音響信号のサンプル値が０のときは、調整量を「０」とする。
【００３９】
調整量＝｜Ｌchディジタル音響信号のサンプル値｜／｜高調波を発生させる
サンプル位置のＲchディジタル音響信号のサンプル値｜    (2)
これら調整量算出部１０６Ｌ及び１０６Ｒは、検出された極値サンプル付近におけるディジタル音響信号のサンプルの絶対値と、そのチャンネルとは異なる他のチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの絶対値との比を調整量として算出する本発明の調整量算出手段を構成する。
【００４０】
高調波調整処理部１０７Ｌは、高調波発生処理部１０３Ｌにより算出された高調波発生用変化量に、調整量算出部１０６Ｌにより算出された調整量を乗算することにより、Ｌchディジタル音響信号から生成したＲchディジタル音響信号の高調波成分を生成し、その高調波成分をメモリ１０８Ｌに供給する。一方、高調波調整処理部１０７Ｒは、高調波発生処理部１０３Ｒにより算出された高調波発生用変化量に、調整量算出部１０６Ｒにより算出された調整量を乗算することにより、Ｒchディジタル音響信号から生成したＬchディジタル音響信号の高調波成分を生成し、その高調波成分をメモリ１０８Ｒに供給する。これら高調波調整処理部１０７Ｌ及び１０７Ｒは、本発明の高調波調整処理手段を構成する。
【００４１】
メモリ１０８Ｌは、高調波調整処理部１０７Ｌから供給されるＲchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分を記憶した後、出力制御部１０９Ｌから供給される出力制御信号に基づいて、記憶しているＲchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分の読み出しサンプル位置が制御される。同様に、メモリ１０８Ｒは、高調波調整処理部１０７Ｒから供給されるＬchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分を記憶した後、出力制御部１０９Ｒから供給される出力制御信号に基づいて、記憶しているＬchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分の読み出しサンプル位置が制御される。
【００４２】
出力制御部１０９Ｌは、極値検出部１０１Ｒで検出されたＲchディジタル音響信号の極値のサンプル位置情報に基づいて、メモリ１０８Ｌに記憶されたＲchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分の出力のサンプル位置を指定する。同様に、出力制御部１０９Ｒは、極値検出部１０１Ｌで検出されたＬchディジタル音響信号の極値のサンプル位置情報に基づいて、メモリ１０８Ｒに記憶されたＬchディジタル音響信号の調整処理後の高調波成分の出力のサンプル位置を指定する。これは、高調波を発生させるための処理を行うサンプルは、他方のチャンネルのディジタル音響信号の極値付近のサンプルであるためである。
【００４３】
なお、出力制御部１０９Ｌ及び１０９Ｒは、聴取者の再生方法（ヘッドホン及びスピーカのどちらを用いて再生するか）に応じて、２つのチャンネルのディジタル音響信号の経路差により、メモリ１０８Ｌ及び１０８Ｒから出力されるサンプル位置が異なるため、外部から供給される聴取者の再生方法を示すＨＰ／ＳＰＫ設定信号により、再生方法に応じた最適なメモリ出力制御を行うように制御される。この再生方法に応じたメモリ出力制御の詳細については後述する。
【００４４】
加算部１１０Ｌは、メモリ１０８Ｒから出力される、Ｒchディジタル音響信号から生成された調整処理後の高調波成分を、メモリ１０４Ｌから出力されるＬchディジタル音響信号に加算して、Ｌchディジタル音響信号を出力する。一方、加算部１１０Ｒは、メモリ１０８Ｌから出力される、Ｌchディジタル音響信号から生成された調整処理後の高調波成分を、メモリ１０４Ｒから出力されるＲchディジタル音響信号に加算して、Ｒchディジタル音響信号を出力する。
【００４５】
ここで、調整量算出部１０６Ｌ、１０６Ｒにおいて、（１）式、（２）式により算出された調整量が１.０以上であるときには、加算部１１０Ｒ、１１０Ｌにおいて高調波成分が加算されるＲch、Ｌchディジタル音響信号のサンプル位置のサンプル値（時間信号の振幅値）の絶対値が十分大きいので、高調波成分をそのままの振幅で加算しても問題ない値であると判断して、上述したように調整量は「１.０」に設定され、生成された高調波成分がそのまま加算される。また、高調波成分が加算されるＲch、Ｌchディジタル音響信号のサンプル位置のサンプル値が０（無音信号）であるときには、生成された高調波成分を加算して出力すると、高調波成分のみが出力されることになるため、それを回避するために、上記の場合は上述したように上記調整量は「０」に設定される。
【００４６】
更に、本実施の形態では、（１）式、（２）式により算出された調整量が１.０未満であるときには、加算部１１０Ｒ、１１０Ｌにおいて高調波成分が加算されるＲch、Ｌchディジタル音響信号のサンプル位置のサンプル値（時間信号の振幅値）の絶対値が十分大きくないので、その絶対値に応じた調整量を（１）式、（２）式により算出して、高調波調整処理部１０７Ｌ、１０７Ｒにより上記絶対値に応じた振幅の高調波成分を生成してＲch、Ｌchディジタル音響信号に加算する。これにより、高調波成分が加算されたディジタル音響信号に対して高調波成分の振幅が大きくなりすぎ、ノイズになることを回避することができる。
【００４７】
上記のメモリ１０８Ｌ及び１０８Ｒと、出力制御部１０９Ｌ及び１０９Ｒと、加算部１１０Ｌ及び１１０Ｒとは、後述するように、左右チャンネルのディジタル音響信号に加算部１１０Ｌ、１１０Ｒで加算される調整処理後の高調波成分のサンプルを、左右チャンネルのディジタル音響信号を再生したときの、各チャンネルの再生音の経路差に基づく時間差に相当するサンプル数分、各チャンネルのディジタル音響信号のサンプルに対して相対的にサンプルの時間的位置を異ならせて時間差を低減する本発明の出力制御手段を構成している。
【００４８】
次に、本実施の形態における出力制御部１０９Ｌ及び１０９Ｒによる、聴取者の再生方法（ヘッドホン及びスピーカのどちらを用いて再生するか）に応じた、メモリ１０４Ｌ及び１０４Ｒ、メモリ１０８Ｌ及び１０８Ｒの出力制御の詳細について説明する。
【００４９】
図３は、聴取者がヘッドホンを使用した時に、高調波を付加するために考慮する経路差の説明図を示す。同図において、聴取者２３は、左耳部２１Ｌ及び右耳部２１Ｒからなるヘッドホンを左右のヘッドホン間隔２２の状態で頭に装着して、左耳でヘッドホンの左耳部２１Ｌから発せられたＬch音響信号の音を聴き、右耳でヘッドホンの右耳部２１Ｒから発せられたＲch音響信号の音を聴く。ここで、ヘッドホンの左耳部２１Ｌから発せられたＬch音響信号の音は存在しうるＬch用スピーカ２４Ｌから出力されるＬchの音であり、ヘッドホンの右耳部２１Ｒから発せられたＲch音響信号の音は存在しうるＲch用スピーカ２４Ｒから出力されるＲchの音である。
【００５０】
しかし、擬似的にＬch用スピーカ２４ＬとＲch用スピーカ２４Ｒが存在するとし、これらのスピーカ２４Ｌと２４Ｒとから同時に音が出力される時、スピーカ２４Ｒから聴取者２３の左耳へ到達する音は、スピーカ２４Ｌから聴取者２３の左耳へ到達する音に比べて経路差２５に対応した時間分遅れる。従って、臨場感をもたせ、高音質化するため上述したように、Ｌchディジタル音響信号から生成した高調波をＲchディジタル音響信号に加算し、Ｒchディジタル音響信号から生成した高調波をＬchディジタル音響信号に加算するとき、上記の経路差２５を考慮せずにＲchディジタル音響信号から生成した高調波をＬchディジタル音響信号に付加すると、ヘッドホンの右耳部２１Ｒから発せられるＲchの音と異なる位相の高調波がヘッドホンの左耳部２１Ｌから発せられることになる。これはヘッドホンの右耳部２１Ｒにおいても同様である。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、この問題を解決するために、加算部１１０Ｌに供給されるメモリ１０４ＬからのＬchディジタル音響信号の各サンプルに対して、メモリ１０８Ｒに記憶されているＬchディジタル音響信号の高調波成分の出力のサンプル位置を、出力制御部１０９Ｒにより上記の経路差２５に相当する時間分遅らせる。加算部１１０Ｌにより遅延高調波成分が加算されたＬchディジタル音響信号は、ヘッドホンの左耳部２１Ｌに供給されて電気−音響変換されＬchの音として発音される。
【００５２】
同様に、加算部１１０Ｒに供給されるメモリ１０４ＲからのＲchディジタル音響信号の各サンプルに対して、メモリ１０８Ｌに記憶されているＲchディジタル音響信号の高調波成分の出力のサンプル位置を、出力制御部１０９Ｌにより上記の経路差２５と同等の経路差に相当する時間分遅らせる。加算部１１０Ｒにより遅延高調波成分が加算されたＲchディジタル音響信号は、ヘッドホンの右耳部２１Ｒに供給されて電気−音響変換されＲchの音として発音される。
【００５３】
なお、上記の経路差２５は、スピーカ２４Ｌ及び２４Ｒのスピーカ間隔と、聴取者２３とスピーカ２４Ｌ及び２４Ｒとの間隔を固定したものとすると、左右のヘッドホン間隔２２をそれぞれのヘッドホン位置より測定して求めることができる。遅らせる時間（サンプル数）は、この経路差２５と、音速、ディジタル音響信号のサンプリング周波数によって、決定することができる。
【００５４】
図４は、経路差について説明するための図である。図４において、一例として聴取者２３の頭の中心Ｏと鼻を通る直線に対して４５°の角度位置にスピーカ２４Ｒが配置されているものとする。また、上記の直線を通り、かつ、水平面と直交する面に対して、スピーカ２４Ｒと対称な位置にスピーカ２４Ｌ（図４では図示せず）が配置されているものとする。また、上記の直線とスピーカ２４Ｒの前面の中心点Ａとの交点をＢ、聴取者２３の左耳を点Ｃ、右耳を点Ｄとすると、経路差２５は線分ＡＣと線分ＡＢとの差で表される。線分ＡＢは線分ＡＤと等しい。また、点Ｄ、中心Ｏ、点Ｃを結ぶ直線に直交し、かつ、スピーカ２４Ｒの前面の中心点Ａを通る直線との交点をＥとしたとき、線分ＡＥの長さと、聴取者２３の頭の直径（線分ＣＤの長さ）と、線分ＡＯの長さとが分かれば、（３）式より経路差２５を求めることができる。
【００５５】
経路差２５＝ｄ＝ＡＣ−ＡＢ＝ＡＣーＡＤ
＝√｛(ＡＥ)2＋(ＯＥ＋ＯＣ)2｝−√｛(ＡＥ)2＋(ＯＥ−ＯＤ)2｝    （３）
一例として、線分ＡＥの長さを√２ｍ、線分ＡＯの長さを２ｍ、聴取者の頭の直径（２ＯＣ＝２ＯＤ）を２０ｃｍとすると、線分ＯＥの長さは三平方の定理から線分ＡＯ、ＡＥから求められ、更に（３）式より経路差ｄ（２５）を求めることができる。
【００５６】
また、時間差Ｔは、上記の経路差ｄを音速の３４０[ｍ／ｓ]で除算することにより得られる。そして、遅延量Ｎは、上記の時間差Ｔにディジタル音響信号のサンプリング周波数（単位Ｈｚ）を乗算することで得られる。
【００５７】
図５は、聴取者がスピーカを使用した時に、高調波を付加するために考慮する経路差の説明図を示す。同図において、聴取者３１は、Ｌch用スピーカ３２Ｌから発せられたＬchの音と、Ｒch用スピーカ３２Ｒから発せられたＲchの音とを左右の耳で受信する。聴取者３１の左耳へは、Ｌch用スピーカ３２Ｌから発せられたＬchの音と、Ｒch用スピーカ３２Ｒから発せられたＲchの音が到達する。これらのスピーカ３２Ｌと３２Ｒとから同時に音が出力される時、スピーカ３２Ｒから聴取者３１の左耳へ到達する音は、スピーカ３２Ｌから聴取者３１の左耳へ到達する音に比べて経路差３３に対応した時間分遅れる。
【００５８】
従って、臨場感をもたせ、高音質化するため上述したように、Ｌchディジタル音響信号から生成した高調波をＲchディジタル音響信号に加算するとき、高調波を生成したＬchディジタル音響信号のサンプル位置と同じサンプル位置のＲchディジタル音響信号に加算すると、上記の経路差３３に相当する時間差が発生する。この経路差３３に相当する時間差を考慮せずにＬchディジタル音響信号から生成した高調波をＲchディジタル音響信号に付加すると、聴取者３１の左耳に到達する音として、Ｌchの音とＬchのディジタル音響信号から生成しＲchのディジタル音響信号に加算した高調波の音との間で位相差が発生してしまう。これは視聴者３１の右耳へ到達する音に対しても同様である。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、上記の位相差を補正するために、Ｌchディジタル音響信号から生成した高調波を、高調波生成時のサンプル位置よりも経路差３３に相当する時間差分だけ早いサンプル位置のＲchディジタル音響信号のサンプル値に加算するように出力制御部１０９Ｌによりメモリ１０８Ｌから出力される高調波成分のサンプル位置の制御を行う。Ｒchディジタル音響信号から生成した高調波についても同様に、出力制御部１０９Ｒによりメモリ１０８Ｒから出力される高調波成分のサンプル位置の制御を行う。
【００６０】
早める時間については、聴取者３１の左右の耳の距離を固定とし、それぞれのスピーカ３２Ｌ及び３２Ｒの位置情報により得られるスピーカ間距離３４と、スピーカ３２Ｌ及び３２Ｒを結ぶ線分と聴取者３１との間の距離３５を測定することにより、経路差３３を求めることができる。この経路差３３は、図４に説明した方法と同様にして求めることができる。そして、求めたこの経路差３３を音速で除算することにより時間差を求め、その時間差にディジタル音響信号のサンプリング周波数を乗算することで早める時間（サンプル数）を決定することができる。
【００６１】
出力制御部１０９Ｌは、Ｌchディジタル音響信号から生成した高調波の生成時のサンプル位置よりも上記の決定したサンプル数だけ早いサンプル位置のＲchディジタル音響信号のサンプル値に加算するようにメモリ１０８Ｌから高調波成分を読み出して加算部１１０Ｒに供給させる。また、出力制御部１０９Ｒは、Ｒchディジタル音響信号から生成した高調波の生成時のサンプル位置よりも上記の決定したサンプル数だけ早いサンプル位置のＬchディジタル音響信号のサンプル値に加算するようにメモリ１０８Ｒから高調波成分を読み出して加算部１１０Ｌに供給させる。
【００６２】
このように、本実施の形態のディジタル音響信号処理装置１００によれば、各チャンネルのディジタル音響信号の極値付近のサンプル値から高調波成分をそれぞれ生成し、更にその高調波成分を、極値のサンプル位置付近におけるサンプル値の絶対値と他のチャンネルのサンプル値の絶対値の比である調整量と乗算して調整処理を行い、その調整処理後の高調波成分を、生成したディジタル音響信号のサンプル位置に対して、２つのチャンネル間の再生音の経路差に相当するサンプル数分異なるサンプル位置の、高調波成分を生成したチャンネルとは異なるチャンネルのディジタル音響信号のサンプルの値に加算するようにしたため、音響信号全体のバランスを考慮すると共に、各々のチャンネル間での経路差の影響を補正し、更にアナログ音響信号からディジタル音響信号に変換された時に失われた臨場感があり、高音質化した音として再生可能なディジタル音響信号を出力することができる。
【００６３】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、入力されるディジタル音響信号はデコード後のデータ圧縮されたディジタル音響信号でも構わない。また、ディジタル音響信号は上記の実施の形態は２チャンネルであるが、複数チャンネルのディジタル音響信号であれば、３チャンネル以上であっても構わない。
【００６４】
また、上記の実施の形態では、聴取者がヘッドホンとスピーカのどちらで再生してもよいように、それらの再生方法に対応するよう出力制御部１０９Ｌ、１０９Ｒの動作をＨＰ／ＳＰＫ設定信号により切り替えているが、ポータブル機器などのように再生環境が一定の目的と考えられる場合や、スピーカでの再生を前提としている装置などは、専用の装置として使用し、出力制御部１０９Ｌ、１０９Ｒを一つの使用方法に対応した動作のみを行う構成としてもよい。また、調整量算出部１０６Ｌ及び１０６Ｒと高調波調整処理部１０７Ｌ及び１０７Ｒは省略してもよい。また、経路差の影響を無視する場合は、出力制御部１０９Ｌ及び１０９Ｒを省略することもできる。
【００６５】
また、本発明は、ディジタル音響信号処理装置１００と同様のアルゴリズムを実施するディジタル音響信号処理方法、及びその処理方法をコンピュータのソフトウェア動作により実現するディジタル音響信号処理プログラムも包含するものである。このディジタル音響信号処理プログラムは、予め記録されている記録媒体から再生されてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  ディジタル音響信号処理装置
１０１Ｌ、１０１Ｒ  極値検出部
１０２Ｌ、１０２Ｒ  極値間サンプルカウンタ
１０３Ｌ、１０３Ｒ  高調波発生処理部
１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０５Ｌ、１０５Ｒ、１０８Ｌ、１０８Ｒ  メモリ
１０６Ｌ、１０６Ｒ  調整量算出部
１０７Ｌ、１０７Ｒ  高調波調整処理部
１０９Ｌ、１０９Ｒ  出力制御部
１１０Ｌ、１１０Ｒ  加算部
２１Ｌ  ヘッドホンの左耳部
２１Ｒ  ヘッドホンの右耳部
２２  左右のヘッドホン間隔
２３、３１  聴取者
２４Ｌ  存在しうるＬch用スピーカ
２４Ｒ  存在しうるＲch用スピーカ
２５、３３  経路差
３２Ｌ  Ｌch用スピーカ
３２Ｒ  Ｒch用スピーカ
３４  左右のスピーカ間隔
【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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