(57)【要約】【課題】本発明は、音声信号に含まれるノイズレベルの程度に関わらず最適な音声ダイナミックレンジコントロールの効果を得ることが可能な音声ダイナミックレンジコントロール装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による音声ダイナミックレンジコントロール装置は、音声のダイナミックレンジを調整する音声ダイナミックレンジコントロール装置であって、外部から入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを検出する音声ノイズレベル検出回路５と、音声入力信号を受け、当該音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を変更可能なダイナミックレンジコントロール回路２と、ノイズレベルに基づいて、ダイナミックレンジコントロール回路２のダイナミックレンジ調整特性を制御するコントローラ４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声のダイナミックレンジを調整する音声ダイナミックレンジコントロール装置であって、
外部から入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを検出する音声ノイズレベル検出手段と、
前記音声入力信号を受け、当該音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を変更可能なダイナミックレンジコントロール手段と、
前記ノイズレベルに基づいて、前記ダイナミックレンジコントロール手段の前記ダイナミックレンジ調整特性を制御する制御手段と、
を備える、音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【請求項２】
前記ノイズレベル検出手段は、前記音声入力信号の最小レベルを前記ノイズレベルとして検出することを特徴とする、請求項１に記載の音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【請求項３】
前記音声ノイズレベル検出手段に代えて、前記音声入力信号とともに外部から入力された映像信号に含まれるノイズレベルを検出する映像ノイズレベル検出手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ノイズレベルが大きい場合よりも小さい場合の方が、前記ダイナミックレンジが圧縮されるように前記ダイナミックレンジ調整特性を制御することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【請求項５】
前記ダイナミックレンジ調整特性の変更は、前記音声入力信号を小音量領域、中音量領域、大音量領域の３つの領域に分けた場合における、前記小音量領域の前記ダイナミックレンジ調整特性と前記中音量領域の前記ダイナミックレンジ調整特性とを切り替える閾値の変更を含むことを特徴とする、請求項４に記載の音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【請求項６】
前記ダイナミックレンジ調整特性の変更は、前記音声入力信号を小音量領域、中音量領域、大音量領域の３つの領域に分けた場合における、前記中音量領域の前記ダイナミックレンジ調整特性の圧縮比率の変更を含むことを特徴とする、請求項４に記載の音声ダイナミックレンジコントロール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン受信機等のスピーカーからの音声出力の音量変化を抑えて、大きな音は小さめに、小さな音は大きめに音量調整することによって聞き取りやすくするために音声のダイナミックレンジを調整する音声ダイナミックレンジコントロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の音声ダイナミックレンジコントロール（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＤＲＣ）装置では、入力信号の入力レベルに応じて出力信号の出力レベルを調整する機能（ダイナミックレンジコントロール機能）を有しており、既に広く使用されている。音声ダイナミックレンジコントロール装置では、大きな音は小さめに、小さな音は大きめに音量調整して聞き取りやすくするために、音声のダイナミックレンジを圧縮（ダイナミックレンジコンプレッション（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）ともいう）して調整している。
【０００３】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）において採用されているドルビーデジタル（Ｄｏｌｂｙ−Ｄｉｇｉｔａｌ）では、音声ダイナミックレンジが大きい映画ソフトを一般家庭でも適切な音量で楽しめるように、ダイアログノーマライゼーション（Ｄｉａｌｏｇ  Ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ）などのダイナミックレンジコントロールのパラメータが予め設定されており、設定したパラメータに応じてデコード機器側で最適にデコードする音声ダイナミックレンジコントロール装置がある。
【０００４】
一方、アナログテレビ放送の音声や、他のアナログ音声信号を扱う機器では、音源に関係なく予め設定された固定のパラメータでダイナミックレンジコントロール機能を利用しているため、音源によっては音声ダイナミックレンジコントロールの効果が最適にならない場合がある。
【０００５】
音声ダイナミックレンジの圧縮によって出力された音声信号の音質が劣化することに対する改善策としては、ドルビーボリューム（Ｄｏｌｂｙ  Ｖｏｌｕｍｅ）のような、周波数帯域をいくつかに分割し、聴感補正曲線に応じて出力信号の出力レベルを補正しているものもある。
【０００６】
また、ラジオ受信機、テーププレーヤ、ディスクプレーヤの３つの入力音源機器を備え、各入力音源機器からの出力音声のノイズが不必要に大きくならないように、入力音源機器に応じてダイナミックレンジコントロールの効果を得る音響再生装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５２４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アナログテレビ放送の音声や、他のアナログ音声信号を扱う機器では、音源に関係なく予め設定された固定のパラメータでダイナミックレンジコントロール機能を利用したり、ダイナミックレンジコントロールの効果を得るためにユーザーが手動で切り替えたりしているため、音声ダイナミックレンジコントロールの効果が最適にならない場合がある。
【０００９】
また、デジタル放送では音声信号が高音質であってＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）も良いため、小さい音をダイナミックレンジコントロール機能で大きくすることによって明瞭に聞き取ることができるようになるが、アナログテレビ放送では受信状態が悪くなって音声ノイズレベルが悪くなる場合が多く、このような場合に小さい音をダイナミックレンジコントロール機能で大きくすると音声のみならず音声ノイズも大きくなりすぎて耳障りになるという問題がある。
【００１０】
このように、従来のダイナミックレンジコントロール装置では、入力レベルに応じて予め設定されたパラメータで出力レベルを調整していたため、音源のノイズレベルの程度によっては音声ダイナミックレンジコントロールの効果を適切に得られない場合があった。
【００１１】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、音声信号に含まれるノイズレベルの程度に関わらず最適な音声ダイナミックレンジコントロールの効果を得ることが可能な音声ダイナミックレンジコントロール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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明による音声ダイナミックレンジコントロール装置は、音声のダイナミックレンジを調整する音声ダイナミックレンジコントロール装置であって、外部から入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを検出する音声ノイズレベル検出手段と、音声入力信号を受け、当該音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を変更可能なダイナミックレンジコントロール手段と、ノイズレベルに基づいて、ダイナミックレンジコントロール手段のダイナミックレンジ調整特性を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、外部から入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを検出する音声ノイズレベル検出手段と、音声入力信号を受け、当該音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を変更可能なダイナミックレンジコントロール手段と、ノイズレベルに基づいて、ダイナミックレンジコントロール手段のダイナミックレンジ調整特性を制御する制御手段とを備えるため、音声信号に含まれるノイズレベルの程度に関わらず最適な音声ダイナミックレンジコントロールの効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１による音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１によるコントローラによって制御される入出力特性の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１によるコントローラによって制御される入出力特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２による音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１６】
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１による音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。また、図５は、従来の音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図５に示すように、従来の音声ダイナミックレンジコントロール装置では、音声信号（音声入力信号）は音声信号入力部１に入力され、ダイナミックレンジコントロール回路２にて入力した音声入力信号の入力レベルに応じて音声出力信号の出力レベルを調整する。ダイナミックレンジコントロール回路２にて出力レベルが調整された音声出力信号は、音声信号出力部３で増幅されてスピーカー（図示せず）から出力される。なお、ダイナミックレンジコントロール回路２は音声ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内に備えられているものとし、音声信号出力部３はアンプであるものとする。
【００１８】
本実施形態１による音声ダイナミックレンジコントロール装置は、従来（図５）と比較して、音声ノイズレベル検出回路５およびコントローラ４を備えていることを特徴としている。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態１による音声ダイナミックレンジコントロール装置は、外部から音声信号入力部１に入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを検出する音声ノイズレベル検出回路５（音声ノイズレベル検出手段）と、音声信号入力部１に入力された音声入力信号を受け、当該音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を変更可能なダイナミックレンジコントロール回路２（ダイナミックレンジコントロール手段）と、音声ノイズレベル検出回路５にて検出されたノイズレベルに応じた設定値に基づいて、ダイナミックレンジコントロール回路２のダイナミックレンジ調整特性を制御するコントローラ４（制御手段）とを備えている。また、ダイナミックレンジコントロール回路２にてダイナミックレンジ調整特性に基づいて調整された音声入力信号は、音声出力信号として音声信号出力部３で増幅されてスピーカー（図示せず）から出力される。
【００２０】
なお、ダイナミックレンジコントロール回路２および音声ノイズレベル検出回路５は音声ＤＳＰ内に備えられ、コントローラ４はマイコン（マイクロコンピューター）であり、音声信号出力部３はアンプであるものとする。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態１によるコントローラ４によって制御される入出力特性（音声信号入力部１に入力された音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性）の一例を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、音声ダイナミックレンジは音声入力信号の入力レベルに応じて小音量領域（入力レベルが小さい領域）、中音量領域（入力レベルが中間の領域）、大音量領域（入力レベルが大きい領域）の３つの領域に分かれている。図中の細い破線は、ダイナミックレンジの圧縮比率が傾き１であり、ダイナミックレンジが圧縮されていないことを示している。
【００２３】
小音量領域では、ダイナミックレンジの圧縮比率（ダイナミックレンジ調整特性）は略傾き１であり、オフセット量（図中のｏｆｆｓｅｔ＿Ａ，ｏｆｆｓｅｔ＿Ｂ）分だけ出力レベルを上げている（入力レベルに対して出力レベルを大きくしている）。
【００２４】
中音量領域では、ダイナミックレンジの圧縮比率は緩やかな一定の傾きであり、出力音声の音量に違和感がないようにダイナミックレンジの圧縮制御が行われている。
【００２５】
大音量領域では、出力音声の音量が大きくなり過ぎないように、ダイナミックレンジの圧縮比率を大きくした圧縮制御が行われている。
【００２６】
図２では、音声ノイズレベル検出回路５にて検出されたノイズレベルに応じて閾値ＴＨ１ａと閾値ＴＨ１ｂとを切り替え、閾値ＴＨ１ａ，ＴＨ１ｂによって小音量領域のダイナミックレンジの圧縮比率を変更している。すなわち、ダイナミックレンジの圧縮比率（ダイナミックレンジ調整特性）の変更は、小音量領域の圧縮比率と中音量領域の圧縮比率とを切り替える閾値ＴＨ１ａ，ＴＨ１ｂを変更することによって行われる。従って、音声ノイズレベル検出回路５にて検出されたノイズレベルが大きい場合は閾値ＴＨ１ｂとして、図２の太い破線で示されるようなダイナミックレンジの圧縮比率で圧縮制御が行われる（このときのオフセット量はｏｆｆｓｅｔ＿Ｂ）。一方、ノイズレベルが小さい場合は閾値ＴＨ１ａとして、図２の実線で示されるようなダイナミックレンジの圧縮比率で圧縮制御が行われる（このときのオフセット量はｏｆｆｓｅｔ＿Ａ）。
【００２７】
上記より、デジタル放送などＳ／Ｎが良い（ノイズレベルが小さい）音源の場合は、閾値ＴＨ１ａとして、大きなオフセット量（ｏｆｆｓｅｔ＿Ａ）で十分なダイナミックレンジの圧縮効果を得ることによって、小さな音でも明瞭に聞くことができる。また、アナログ放送などＳ／Ｎが悪い（ノイズレベルが大きい）音源の場合は、閾値ＴＨ１ｂとして、小さなオフセット量（ｏｆｆｓｅｔ＿Ｂ）にすることによって、ノイズが耳障りにならない範囲でダイナミックレンジの圧縮効果を得ることができる。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態１によるコントローラ４によって制御される入出力特性（音声信号入力部１に入力された音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性）の別の一例を示す図である。
【００２９】
図３では、中音量領域におけるダイナミックレンジの圧縮比率の傾きを変化させている。すなわち、中音量領域のダイナミックレンジ調整特性の圧縮比率を変更している。従って、図３に示すように、ノイズレベルが大きい場合は、図３の太い破線で示されるようなダイナミックレンジの圧縮比率で圧縮制御が行われる（このときのオフセット量はｏｆｆｓｅｔ＿Ｂ）。一方、ノイズレベルが小さい場合は、図３の実線で示されるようなダイナミックレンジの圧縮比率で圧縮制御が行われる（このときのオフセット量はｏｆｆｓｅｔ＿Ａ）。なお、図３に示す入出力特性の効果は、図２に示す入出力特性の効果と同様である。
【００３０】
また、音声ノイズレベル検出回路５では、入力された音声信号の中からノイズのみを抽出してノイズレベルを検出することは容易ではない。従って、テレビ受信機の場合は、簡易的に番組の無音部分の音声レベルをノイズレベルとして検出してもよい。すなわち、音声ノイズレベル検出回路５は、音声入力信号の最小レベルをノイズレベルとして検出してもよい。このような場合において、放送の受信チャンネルの切り替え時や入力の切り替え時には、Ｓ／Ｎの検出レベルを一旦リセットし、オフセット量を小さくしてダイナミックレンジの圧縮比率を控えめに（圧縮率を小さく）しておく。その後、番組の音声入力信号レベルを一定時間検出し、音声入力信号レベルが最小となったときの信号レベルを無音状態のノイズレベルと推定する。ノイズレベルが大きい場合は、オフセット量を小さくしてダイナミックレンジの圧縮比率を控えめに（圧縮率を小さく）する。また、ノイズレベルが小さい場合は、オフセット量を大きくしてダイナミックレンジの圧縮比率を大きくすることによって、ダイナミックレンジコントロールの効果を大きくすることができる。
【００３１】
以上のことから、本実施形態１の音声ダイナミックレンジコントロール装置によれば、ノイズレベルが大きい場合よりも小さい場合の方が、ダイナミックレンジが圧縮されるように音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性が制御されるため、音声信号に含まれるノイズレベルの程度に関わらず最適な音声ダイナミックレンジコントロールの効果を得ることができる。
【００３２】
〈実施形態２〉
図４は、本発明の実施形態２による音声ダイナミックレンジコントロール装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２では、実施形態１における音声ノイズレベル検出回路５（図１参照）に代えて、音声入力信号とともに外部から入力された映像信号に含まれるノイズレベルを検出する映像ノイズレベル検出回路７（映像ノイズレベル検出手段）を備えることを特徴としている。その他の構成および動作については、実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、映像ノイズレベル検出回路７は、映像処理ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）内に備えられているものとする。
【００３３】
図４に示すように、映像ノイズレベル検出回路７は、外部から映像信号入力部６に入力された映像信号に含まれるノイズレベルを検出する。コントローラ４では、映像ノイズレベル検出回路７にて検出されたノイズレベルから音声信号入力部１に入力された音声入力信号に含まれるノイズレベルを推測し、推測したノイズレベルに基づいてダイナミックレンジコントロール回路２における音声入力信号の入力レベル対出力レベル特性で規定されるダイナミックレンジ調整特性を制御する。
【００３４】
なお、アナログテレビ放送などでは、垂直帰線期間中の走査線のノイズレベルを検出することができる映像処理ＩＣが既に一般的に存在しており、そのような映像処理ＩＣを用いることによって映像信号のノイズレベルを容易に検出することができる。
【００３５】
以上のことから、本実施形態２の音声ダイナミックレンジコントロール装置によれば、映像信号に含まれるノイズレベルを検出し、検出したノイズレベルから音声信号のノイズレベルを推測して用いることによって、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の活用例として、テレビなどのＡＶ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｓｕａｌ）機器や車載音響機器など、音声出力回路全般に対して適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  音声信号入力部、２  ダイナミックレンジコントロール回路、３  音声信号出力部、４  コントローラ、５  音声ノイズレベル検出回路、６  映像信号入力部、７  映像ノイズレベル検出回路。
【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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