(57)【要約】  本発明によって、ステレオ又は疑似ステレオ信号を生成するためのベースとなる各パラメータの最適な選定が可能となる。音響心理の観点に基づき、得られた信号の相関度、定義範囲、ラウドネス及びそれ以外のパラメータを決定し、それによってアーチファクトを防止する手段はユーザーの手に委ねられている。本発明により、二台以上のスピーカーからの再生のために決定するオーディオ信号とモノラル信号及び少数のパラメータの間で変換する高効率な符号器又は復号器を構成することができる。具体的な適用範囲は、電気通信（ハンドフリー機器）、広域ネットワーク、コンピュータシステム、送信・伝送機器、特に、衛星伝送機器、業務用オーディオ技術、テレビ、フィルム、無線及び消費者用電子機器である。
2012533954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ（ｔ）が時点ｔで得られた左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）が時点ｔで得られた右の出力チャンネルの関数値を表すとして、ステレオ変換器（１１０）により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を取得する方法において、
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化することを特徴とする方法。
【請求項２】
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるように、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化するか、或いは同様に、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞の座標系の軸の長さを正規化することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の相関度を正規化することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に応じた判定基準に基づき、当該の取得形態を反復して最適化することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
ユーザーが当該の定義範囲を決定することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
当該の音声に関する定義範囲を音楽に関する定義範囲よりも自動的に縮小して決定することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
ｘ（ｔ）の複素伝達関数が、２の平方根で除算したｘ（ｔ）に−１と虚数単位の和を乗算した結果に等しく、ｙ（ｔ）の複素伝達関数が、２の平方根で除算したｙ（ｔ）に−１と虚数単位の和を乗算した結果に等しく、選択可能な限界値Ｒ* から選択可能な偏差Δを差し引いた値が、０以上であり、かつｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の絶対値を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であり、かつ上記の伝達関数の合計を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した、全数ｐの組み合わせ可能な対の関数ｘj （ｔ）とｙj （ｔ）に関する全てのリリーフの中の最大値以下であり、かつ限界値Ｒ* から偏差Δを差し引いた値以下であり、かつ上記のｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の偏角の正弦の自乗と１からａの自乗を差し引いた値との積を１から差し引いた値の平方根によってパラメータａ（０≦ａ≦１）を除算した結果を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
得られたステレオ信号のマッピング方向を更に決定又は規定することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
得られた疑似ステレオ信号のマッピング幅をそれらの相関度（ｒ）又は減衰係数（λ又はρ）を可能な限り変更することによって更に規定することを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
得られたステレオ信号を複数のスピーカーから再生できるように更に評価することを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
圧縮方法、データ削減方法又はそれ以外の選択的評価方法をオーディオ信号に更に適用することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
得られたステレオ出力信号を三台以上のスピーカーから再生するためのステレオ信号に更に変換することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
本方法をＦＭステレオ信号に適用することを特徴とする請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
ｘ（ｔ）が時点ｔで得られた左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）が時点ｔで得られた右の出力チャンネルの関数値を表すとして、変換器により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を取得する装置において、
この変換器が、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化する反復式変換器であることを特徴とする装置。
【請求項１６】
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるように、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して調整するように、当該の変換器が構成されている請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化するか、或いは同様に、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞の座標系の軸の長さを正規化する正規化手段を備えた請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の相関度を正規化する正規化手段を備えた請求項１５から１７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１９】
｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に応じた判定基準に基づき、当該の取得形態を反復して最適化する請求項１５から１８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２０】
ユーザーが当該の定義範囲を決定する請求項１５から１９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２１】
当該の音声に関する定義範囲を音楽に関する定義範囲よりも自動的に縮小して決定する手段を備えた請求項１５から２０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２２】
選択可能な限界値Ｒ* から選択可能な偏差Δを差し引いた値が、０以上であり、かつｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の絶対値を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であり、かつ上記の伝達関数の合計を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した、全数ｐの組み合わせ可能な対の関数ｘj （ｔ）とｙj （ｔ）に関する全てのリリーフの中の最大値以下であり、かつ限界値Ｒ* から偏差Δを差し引いた値以下であり、上記の複素伝達関数の合計の偏角の正弦の自乗と１からａの自乗を差し引いた値とを乗算した積を１から差し引いた値の平方根によってパラメータａ（０≦ａ≦１）を除算した結果を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下である請求項１５から２１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２３】
ステレオ信号のマッピング方向を更に決定又は規定する手段を備えた請求項１５から２２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２４】
得られた疑似ステレオ信号のマッピング幅を相関度ｒ、減衰係数λ又は減衰係数ρを可能な限り変更することによって更に規定する手段が配備されていることを特徴とする請求項１５から２３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２５】
得られたステレオ信号を複数のスピーカーから再生できるように更に評価する手段を備えた請求項１５から２４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２６】
オーディオ信号の圧縮、データ削減又はそれ以外の選択的評価を行う手段を備えた請求項１５から２５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２７】
得られたステレオ出力信号を三台以上のスピーカーから再生するためのステレオ信号に変換する一つ以上の変換器が配備されていることを特徴とする請求項１５から２６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項２８】
請求項１５から２７までのいずれか一つに記載の装置をＦＭステレオ信号の処理に使用すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号とオーディオ信号を生成、伝送、変換及び再生する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二つ以上のスピーカーから放出されるオーディオ信号が、異なる振幅、周波数、伝搬時間差又は位相差を有するか、或いは相応にフェードアウトする場合、聴取者に立体的な印象を与えることは、一般的に周知である。
【０００３】
そのような無相関化した信号は、一方では、異なる場所に置かれた音響変換システムによって発生させて、任意選択により、その信号を更に処理するか、或いはモノラル信号から、そのような好適な無相関化を実現する所謂疑似ステレオ技術を用いて発生させることができる。
【０００４】
特許文献１と特許文献２は、例えば、マイクロホンの主軸と音源が向いている方向の軸が成す、マッピングすべき音響事象の入射角を方法論的に評価する方法を記載しており、それは、元の録音状況の関数に依存する（そのシステムに基づき補間することができる）伝搬時間差と振幅補正値を利用している。ここに、特許文献１と特許文献２の内容を参照して挿入する。
【０００５】
特許文献３は、フィルタリングによって、モノラル入力信号から異なる形式の信号を生成することを提案しており、そこでは、例えば、ローリゼン氏が提案する方法を用いて、録音状況に依存する振幅と伝搬時間の補正に基づき、別個に仮想的な単一バンドのステレオ信号を発生させた後、それらを二つの出力信号に組み合わせている。
【０００６】
特許文献４は、それぞれ遅延時間は異なるが、画一的に増幅されたモノラル入力信号に対して、９０、１２０、２４０及び２７０°の方位に関して相関をとるためのＨＲＴＦ（ヘッド・リレイテッド・トランスファー・ファンクション）を使用しており、そのようにして生成された信号は、最終的に再び元のモノラル信号と重ね合わされている。その場合、振幅補正値と伝搬時間補正値は、録音状況と関係無く選定されている。
【０００７】
本出願人の名前で２００９年７月２２日に出願した先願の特許文献５は、特許文献１と２による装置において、ステレオ変換を行った後（次の関係式
【０００８】
【数１】
2012533954.tif 000003
【０００９】
が成り立つＭＳマトリックスを通過させた後）、形式的に単純に一つ又は複数のパノラマ電位差計又はそれと同等の補助手段を後に接続することを提案しており、それは、強度差ステレオ信号、即ち、伝搬時間差又は位相差、或いは周波数スペクトルの差を持たず、レベルだけが異なるステレオ信号の場合のように、得られたステレオ信号のマッピング幅を所定通り縮小したり、マッピング方向をずらすのではなく、むしろ相関度を増減させている。
【００１０】
特許文献１、２及び５による構成では、ステレオ変換器において、異なるパラメータを選定して、それによって、疑似ステレオ信号を発生させている。多くの場合、複数のパラメータ又はパラメータセットを用いて、疑似ステレオオーディオ信号を得ることが可能であるにも関わらず、そのようなパラメータの選定は、感じ取られる立体的な音響パターンに影響を与える。しかし、所定の位置又は所定のオーディオ信号に関して最適なパラメータを選定することは簡単なことではない。
【００１１】
更に、多くの場合、パラメータの調整は、左と右のチャンネル間の相関度にも影響を与える。しかし、本発明の範囲内において、パラメータφ、ｆ（又は簡略化したパラメータｎ）、α、βの異なる設定の評価に対して、画一的な相関度を規定することが有効であることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許公開第２１２４４８６号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第１８５０６３９号明細書
【特許文献３】欧州特許公開第０８２５８００号明細書
【特許文献４】米国特許第５１７３９４４号明細書
【特許文献５】スイス国特許出願第２００９／０１１５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のことから、本発明の課題は、疑似ステレオ信号を得るための新しい方法及び新しい装置を提示することである。
【００１４】
特に、ステレオ又は疑似ステレオ信号を生成するためのベースとなるパラメータをそれぞれ自動的かつ最適に選定するための新しい方法及び新しい装置を提示することを課題とする。
【００１５】
特に、そのような信号の取得時に、パラメータ（φ、λ、ρ又はｆ（又はｎ）、α、β）を最適かつ自動的に決定する方法及び装置を提示することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本方法及び本装置では、複数の無相関化した、特に、疑似ステレオ信号の変化形態から、その無相関化が特に有利であると判明した変化形態を選定する。
【００１７】
特に、異なる性質の信号（例えば、音楽録音に対する音声録音）を変換して最適に再生できるように、選定基準自体を出来る限り効率的かつコンパクトな形で調整する。
【００１８】
従って、一つの観点において、ｘ（ｔ）が時点ｔで得られる左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）が時点ｔで得られる右の出力チャンネルの関数値を表し、ステレオ変換器により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を得るための装置及び方法において、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化する装置及び方法を提案する。
【００１９】
しかし、ドロップアウト又はそれと同等の欠陥が発生した場合に、僅かな数の個々の点が定義範囲外に存在する可能性が有る。そのような場合、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞の一部が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化する。そのような一部は、大抵ドロップアウト又はそれと同等の欠陥のためにほんの僅かしか全体と相違しないので、そのような装置も、同等のものとして特許請求の保護範囲内に有るものとする。
【００２０】
有利には、望ましい定義範囲を単一の数値パラメータａによって規定し、有利には、０≦ａ≦１とする。このパラメータ、そのため定義範囲は、例えば、次の不等式
【００２１】
【数２】
2012533954.tif 000004
【００２２】
によって、効果的に規定することができ、ここで、出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の複素伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］に関して、次の関係式が成り立つ。
【００２３】
【数３】
2012533954.tif 000005
【００２４】
有利には、当業者は、例えば、次の不等式によっても、
【００２５】
【数４】
2012533954.tif 000006
【００２６】
そのようなパラメータａ又はそのような定義範囲を規定し、ここで、ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］は、又もや出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の複素伝達関数を表し、０≦ａ≦１である。
【００２７】
両方の場合に、ユーザーは、パラメータａ（０≦ａ≦１）に基づき、（出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の最大レベルを単位円上に正規化している場合）複素数平面又は虚軸の単位円を出発点として、そのような定義範囲を任意に規定することができる。
【００２８】
この二つの例で説明した原理は、複素数平面の単位円と異なる座標系を選定して、別の新しい定義範囲を定義した場合でも依然として成り立つ。従って、「定義範囲」とは、一般的に全体として＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞を完全に、或いは（例えば、所謂ドロップアウトを含む欠陥の有る録音の場合には）部分的に包含する出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞に関する値の許容範囲であると解釈する。
【００２９】
有利な変化形態では、出力信号（ｘ（ｔ）とｙ（ｔ））の相関度を正規化する。有利な変化形態では、得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化する。そのようにして、相関度又は得られた左と右のチャンネルの最大レベルに影響を与えることなく、望ましい定義範囲が得られるように、若干のパラメータを反復して最適化することができる。
【００３０】
φ、ｆ（又はｎ）、α、βの異なるパラメータ設定に対して、｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に依存する判定基準により、それらを規定することも有効である。従って、そのような目的のために、本発明では、｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に依存する相応の数値範囲を正規化して、それがパラメータの最適化のための判定基準を表すようにする。
【００３１】
そのため、一つの実施構成では、変換器により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を得るための方法を提案し、ｘ（ｔ）は、時点ｔで得られた左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）は、時点ｔで得られた右の出力チャンネルの関数値を表し、出力信号の複素伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］は、次の通り定義され、
【００３２】
【数５】
2012533954.tif 000007
【００３３】
次の判定基準が満たされるまで、その取得形態を反復して最適化し、
【００３４】
【数６】
2012533954.tif 000008
【００３５】
ここで、０≦ａ≦１は、望ましい定義範囲を規定する。
【００３６】
別の実施構成では、当業者は、有利には、この判定基準を次の判定基準によって置き換える。
【００３７】
【数７】
2012533954.tif 000009
【００３８】
特許文献１又は２による疑似ステレオ信号の取得方法では、それらが常に明らかに中間の信号を提供するという事実が特徴的である。そのため、ここでは、時間間隔［−Ｔ，Ｔ］及び左チャンネルの出力信号ｘ（ｔ）と右チャンネルの出力信号ｙ（ｔ）に関して、次の短時間相互相関を導入する。
【００３９】
【数８】
2012533954.tif 000010
【００４０】
既に述べた通り、φ、ｆ（又はｎ）、α、βの異なるパラメータ設定に対して、画一的な相関度を取得することが有効である。従って、その目的のために、本発明では、出力信号（ｘ（ｔ）とｙ（ｔ））の相関度を正規化する。そのような正規化は、有利には、λ（左の減衰係数）又はρ（右の減衰係数）を目的通り変化させることによって規定することができる。
【００４１】
そこで、そのような画一的な相関度によって、得られた信号に対して、ユーザーが調整可能な判定基準を系統的に適用することができる。
【００４２】
φ、ｆ（又はｎ）、α、βの異なるパラメータ設定に対して、得られた左と右のチャンネルの画一的な最大レベルを取得することも有効である。従って、その目的のために、本発明では、得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化して、そのレベルが、パラメータの最適化によって影響を受けないようにする。
【００４３】
例えば、先ずは第一の論理素子を用いて、例えば、０ｄＢへの左の信号Ｌと右の信号Ｒの最大値の画一的な調整を行うことが有効である。
【００４４】
φ、ｆ（又はｎ）、α、βの異なるパラメータ設定に対して、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞又は｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に依存する判定基準に基づき、パラメータを規定することも有効である。従って、そのような目的のために、本発明では、それに対応した数値範囲をそれぞれ正規化して、それが、パラメータを最適化するための判定基準を表すようにする。
【００４５】
ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を複素数平面の単位円内にマッピングする。そこで、例えば、特許文献１又は２による装置の各出力信号の品質を推定するために、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］を詳しく調べる。ここでは、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］を考察すると、二つの信号ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］の如何なる無相関化も、実軸上への偏向と同等となる。
【００４６】
従って、ステレオ変換器の最適化は、例えば、前記の判定基準に基づき、｜Ｒｅ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝｜及び｜Ｉｍ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝｜に対して行われる。
【００４７】
この方法は、単一のパラメータ、即ち、ａによって、特に、特許文献１又は２による装置又は方法の出力信号の異なる性質を最適に考慮しているので、特に有利であることが分かっている。有利には、例えば、音声又は音楽を手動で、或いは自動的に異なる形で処理するように、このパラメータは、オーディオ信号の形式に依存することができる。音声の場合、例えば、発音時の高周波雑音などの妨害アーチファクトのために、音楽を録音する場合と異なり、有利には、ａによって決まる定義範囲を大幅に縮小する。
【００４８】
更に、単一のパラメータａを縮小して、単位円又は虚軸を出発点として、ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］に関する最適なマッピング範囲をそれぞれ選定することができる。
【００４９】
本発明では、信号ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）が前述した条件を満たさない場合、最適化という意味において、関数値ｘ［ｔ（φ，ｆ，α，β）］とｙ［ｔ（φ，ｆ，α，β）］又はｘ［ｔ（φ，ｎ，α，β）］とｙ［ｔ（φ，ｎ，α，β）］に合わせた反復した措置により、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを新たに決定して、ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）が前述した条件を満たすまで、これまでに説明した工程を実行する。
【００５０】
そこで、更なる工程で、例えば、関数値の最大化という意味において、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフを考察する。そのような措置は、次の式
【００５１】
【数９】
2012533954.tif 000011
【００５２】
の最大化と等しく、この式自体は、次の式の値以下となる。
【００５３】
【数１０】
2012533954.tif 000012
【００５４】
有利には、当業者は、例えば、次の式で式（７）を置き換える。
【００５５】
【数１１】
2012533954.tif 000013
【００５６】
この場合でも、この最大化に関する限界値Ｒ* 又は次の不等式（８）によって定義される偏差Δ（下記参照）が式（８）の範囲内で自由に選定することができる限りにおいて、その措置がユーザーの手に委ねられる。全体として、可能な信号の変化形態ｘj （ｔ），ｙj （ｔ）の全数に関して、次の条件を満たさなければならない。
【００５７】
【数１２】
2012533954.tif 000014
【００５８】
有利には、当業者は、又もや次の式で式（８）を置き換える。
【００５９】
【数１３】
2012533954.tif 000015
【００６０】
Ｒ* とΔは、目標とする出力信号のラウドネス（即ち、聴取者もステレオマッピングの妥当性を判断するための各パラメータ）と直接関連する。
【００６１】
Δによって定義される限界値Ｒ* の範囲又は全ての可能なリリーフの積分の最大値が得られなかった場合、限界値Ｒ* と偏差Δ又は前述した最大値に関する最適化という意味において、関数値ｘ［ｔ（φ，ｆ，α，β）］とｙ［ｔ（φ，ｆ，α，β）］又はｘ［ｔ（φ，ｎ，α，β）］とｙ［ｔ（φ，ｎ，α，β）］に基づく反復した措置により、新たなパラメータφ、ｆ、α又はβを決定して、最適なステレオ音響化に対応する信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）、或いはパラメータφ、λ、ρ、ｆ（又はｎ）、α、βが得られるまで、これまでに説明した全ての工程を実行する。
【００６２】
相関度ｒ、望ましい定義範囲をそれぞれ決定するパラメータａ、限界値Ｒ* 及びその偏差Δを相応に選定して、各入力信号の性質に対して、各適用範囲（例えば、音声又は音楽の再生）に関する最適なシステムを構成することができる。
【００６３】
ここで行った考察は、虚数平面の単位円と異なる座標系を選定した場合でも、全体として有効である。例えば、単一の関数値の代わりに、軸の長さを正規化して、それに応じて計算負荷を軽減することもできる。
【００６４】
一つの観点において、（周知の）圧縮アルゴリズム又はデータ削減方法の採用、或いは例えば、特許文献１又は２に基づき得られた疑似ステレオ信号に関する最小値又は最大値などの特筆すべき特徴の考察が推奨され、それは、本発明による評価を加速する。
【００６５】
ここで提案した｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜を考察する代わりに、ステレオ音響化の最適化のために｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜2 を用いることもできる。それによって、計算負荷が大幅に軽減される。
【００６６】
その外に、本発明は、３台以上のスピーカー（例えば、従来技術に属するサラウンド設備）から再生されるステレオ信号を発生する装置又は方法に適用することができる。
【００６７】
一つの観点において、本発明は、（例えば、特許文献１又は２による）ステレオ変換器の後に、パラメータを部分的に調整可能である複数の手段（例えば、論理素子）をカスケードに接続した形態で構成され、それに対して、前記の装置又は方法に関するフィードバックは、論理素子の全ての条件が満たされるまで、パラメータφ、λ、ρ、ｆ（又はｎ）、α、βの最適な変更を行うように構成される。
【００６８】
その外に、これらの手段（論理素子）は、それ以外の形態で構成することができるとともに、限定して、全体又は一部を省略することもできる。
【００６９】
以下において、本発明の異なる実施構成及び実施例を例示して説明し、その際、次の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】任意選択により、（ＭＳマトリックスの前に配置された増幅器を通過する前の）入力信号ＭとＳを（任意選択により、図６ｂが後に接続される）図７による回路に供給することができる、ステレオ変換器（例えば、特許文献１又は２によるステレオ変換器）のレベルの正規化及び出力信号の相関度の正規化のための二つの論理素子に関する回路図の例
【図２】与えられた信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］を用いて複素数平面にマッピングするか、或いはそれらの合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の偏角を決定する回路図の例
【図３】パラメータａを用いて定義範囲を選定する回路図の第一の例
【図３ａ】パラメータａを用いて新たな定義範囲を選定する回路図の当業者に有利な第二の例
【図４】図１で生成され、図２により複素平面にマッピングされた信号を条件｜Ｒｅ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝］｜≦｜ａ＊ｃｏｓ  ａｒｇ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝｜かつ｜Ｉｍ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝｜≦｜ｓｉｎ  ａｒｇ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝｜に基づきパラメータａによって定義した許容される定義範囲に関して検査する第三の論理素子の回路図の第一の例
【図４ａ】図１で生成され、図２により複素平面にマッピングされた信号を図３ａにより新たに条件Ｒｅ2 ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝＊１／ａ2 ＋Ｉｍ2 ｛ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］｝≦１に基づきパラメータａによって定義した許容される定義範囲に関して検査する第三の論理素子の回路図の当業者に有利な第二の例
【図５】最終的に関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフをその関数値の最大化という意味において考察して、ユーザーが、その最大化に関する、不等式（８）によって定義した限界値Ｒ* 又は同じく不等式（８）によって定義した偏差Δを自由に選定することができる第四の論理素子の回路図の例
【図５ａ】最終的に関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフをその関数値の最大化という意味において考察して、ユーザーが、その最大値に関する、不等式（８ａ）によって定義した限界値Ｒ* 又は同じく不等式（８ａ）によって定義した偏差Δを自由に選定することができる第四の論理素子の回路図の当業者に有利な第二の例
【図６ａ】信号のローカル化を決定する図６ｂによる回路に引き渡される前の既に存在するステレオ信号のための入力回路図
【図６ｂ】入力が図５又は図５ａの出力或いは図６ａの出力と接続された、信号のローカル化を決定する回路図
【図７】パラメータｚが引き渡された場合に増幅係数λの初期値が図１の増幅係数λの最終値に一致し、図６ｂによる回路が後に接続されている場合に、入力信号としてパラメータｚが出現すると作動する、ステレオ又は疑似ステレオ信号を正規化する回路図の別の例
【図８】与えられた信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］を用いて複素数平面にマッピングする回路図の例
【図９】オーディオ信号のマッピング幅を調整する回路図の例
【発明を実施するための形態】
【００７１】
例えば、特許文献１又は２による装置におけるステレオ変換器に関して、同様の減衰係数λとρが反比例する場合に、最適なパラメータφ、λ、ｆ（又は簡略化したパラメータｎ）、α、βを決定して、モノラル信号を、（聴取者がステレオ信号の品質を評価するための二つの判定基準である）最適な無相関とラウドネスを有する、それに対応する疑似ステレオ信号に変換する。出来る限り少ない技術手段を用いて、そのような決定を実現する。
【００７２】
図１は、前述したＭＳマトリックス１１０を備えたステレオ変換器（例えば、特許文献１又は２によるステレオ変換器）の出力信号のレベルの正規化及び相関度の正規化のための二つの第一の論理素子の回路の原理図を図示しており、（ＭＳマトリックスの前に配置された増幅器を通過する前の）入力信号ＭとＳは、任意選択により、図７による回路に供給することができ、この図７による回路は、任意選択により、理想的には、図６ｂが後に接続されており、図６ｂから得られるパラメータｚが決定された場合に作動する（下記参照）。
【００７３】
この場合、レベルを正規化するための第一の論理素子１２０は、増幅係数ρ* を有する同形の二つの増幅器と接続されており、左チャンネルＬと右チャンネルＲの最大値を０ｄＢに調整する役割を果たす。
【００７４】
機器１１０（例えば、特許文献１又は２によるＭＳマトリックス）から得られた信号ＬとＲは、二つの信号の最大値が正確に０ｄＢのレベルとなるように（複素数平面の単位円への正規化）、画一的に係数ρ* で増幅される（増幅器１１８，１１９）。それは、例えば、フィードバック１２１と１２２及び増幅器１１８と１１９の増幅係数ρ* の変更又は補正によって、０ｄＢへのＬとＲの最大値の調整を行う論理素子１２０を後に接続することで実現される。
【００７５】
第二の工程において、その結果得られた、振幅がＬとＲに直接比例するステレオ信号ｘ（ｔ）１２３とｙ（ｔ）１２４は、次の式による短時間相互相関によって、相関度ｒを決定する別の論理素子１２５に供給される。
【００７６】
【数１４】
2012533954.tif 000016
【００７７】
ｒは、ユーザーによって、−１≦ｒ≦１の範囲内で決定することができ、理想的には、０．２≦ｒ≦０．７の範囲内で動く。
【００７８】
ｒからの偏差は、それぞれフィードバック１２６によって、Ｓ信号に関する増幅器１１７の増幅係数λを最適に調整するために用いられる。
【００７９】
その結果得られた信号ＬとＲは、新たに増幅器１１８と１１９及び又もやフィードバック１２１と１２２によって、０ｄＢへのＬとＲの最適値の新たな調整を行う論理素子１２０を通過した後、新たに論理素子１２５に供給される。
【００８０】
このプロセスは、ユーザーが決定した相関度ｒを達成するまで行われる。
【００８１】
その結果、複素数平面の単位円に関して正規化されたステレオ信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）が得られる。
【００８２】
図２は、入力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を複素数平面にマッピングするか、或いはその合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の偏角を決定するための回路の原理図を図示している。この回路では、図１の出力で得られた信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）は、それらの信号をそれぞれ係数
【００８３】
【数１５】
2012533954.tif 000017
【００８４】
で増幅した後、同じラウドネスの実数部と虚数部に分割するマトリックスに供給され、増幅器２２９で増幅された信号ｘ（ｔ）から生成された実数部は、更に、増幅係数−１を有する増幅器２３１を通過する。そのため、次の伝達関数が得られる。
【００８５】
【数１６】
2012533954.tif 000018
【００８６】
ここで、各実数部又は虚数部は、合算され、そのため、伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の合計の実数部又は虚数部が得られる。
【００８７】
素子２３２によって、ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の偏角が決定される。
【００８８】
図３は、定義範囲を選定する回路の原理図を図示しており、複素数平面又は虚軸の単位円を出発点とする、パラメータ０≦ａ≦１に関する無段階の調整が可能である。従って、ユーザーは、複素数平面上で定義範囲ａを決定することができる。そのために、ちょうど決定したｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の偏角の余弦３３３又は正弦３３４を計算している。余弦３３３から得られた信号は、次に、増幅器３３５に供給されて、ユーザーが自由に選択可能な増幅係数０≦ａ≦１で増幅される。
【００８９】
図４は、図１で生成され、図２により複素数平面にマッピングされた信号を次の条件
【００９０】
【数１７】
2012533954.tif 000019
【００９１】
に基づき検査する第三の論理素子の回路の原理図を図示している。
【００９２】
ここでは、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の実数部と虚数部及び増幅器３３４と３３５から得られた信号は、判定基準（４）と（５）が満たされるか否か、そのため、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の値がユーザーによってａを用いて定義された数値範囲内に有るか否かを検査する別の論理素子４３６に供給される。
【００９３】
その条件に該当しない場合、フィードバック４３７によって、新たに最適化された値φ、ｆ（又はｎ）、α、βを決定して、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の値がユーザーによってａを用いて定義された数値範囲内となるまで、これまでに説明したシステム全体を新たに通る。ここで、論理素子４３６の出力信号は、次の論理素子５３８（図５）に引き渡される。
【００９４】
その論理素子は、次に、関数値の最大化という意味において、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフを考察し、ユーザーは、そのような最大化のために、次の不等式（８）によって決まる限界値Ｒ* （及び同じく不等式（８）によって決まる偏差Δ）を自由に選定することができる。全体として、次の条件を満たさなければならない。
【００９５】
【数１８】
2012533954.tif 000020
【００９６】
その条件に該当しない場合、フィードバック５３９によって、新たに最適化された値φ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して決定して、伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフが、（両方ともユーザーによって定義される）限界値Ｒ* 又は偏差Δを考慮して、関数値の目的とする最大化を満たすまで、これまでに説明したシステム全体を新たに通る。
【００９７】
有利な変化形態において、対応する図３，４及び５を置き換えた図３ａ，４ａ及び５ａは、当業者に有利な代替回路の原理図を図示している。
【００９８】
図３ａによって、又もやパラメータａ（０≦ａ≦１）に関する新たな定義範囲の選定が可能であり、複素数平面又は虚軸の単位円を出発点とする、ａに関する無段階の調整が可能である。従って、ユーザーは、ａによって決まる複素数平面上の定義範囲を単位円内において自由に決定することができる。そのために、ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の実数部３３３ａの自乗又は虚数部の自乗３３４ａを算出している。その自乗３３４ａから得られた信号は、次に、増幅器３３５ａに供給されて、ユーザーによって自由に選定可能な増幅係数１／ａ2 で増幅される。更に、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の偏角の正弦の自乗を算出している。
【００９９】
図４ａは、図３ａの出力の後に接続されて、図１で生成され、図２により複素数平面にマッピングされた信号を次の簡略化した条件に基づき検査する当業者に有利な新たな第三の論理素子の回路の原理図を図示している。
【０１００】
【数１９】
2012533954.tif 000021
【０１０１】
この場合、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の実数部の自乗と虚数部の自乗及びそれらの自乗３３３ａと３３５ａから得られた信号が、前記の判定基準を満たすか否か、そのため、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の値がユーザーによってａを用いて定義された新たな数値範囲内に有るか否かを検査する別の論理素子４３６ａに供給される。
【０１０２】
その条件に該当しない場合、フィードバック４３７ａによって、新たに最適化された値φ、ｆ（又はｎ）、α、βを決定して、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の値がユーザーによってａを用いて定義された新たな数値範囲内となるまで、これまでに説明したシステム全体を新たに通る。ここで、論理素子４３６ａの出力信号は、次の論理素子５３８ａ（図５ａ）に引き渡される。
【０１０３】
この論理素子は、次に、関数値の最大化という意味において、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフを考察し、ユーザーは、そのような最大化のために、不等式（８ａ）によって決まる限界値Ｒ* （及び同じく不等式（８ａ）によって決まる偏差Δ）を自由に選定することができる。全体として、新たに次の条件を満たさなければならない。
【０１０４】
【数２０】
2012533954.tif 000022
【０１０５】
その条件に該当しない場合、フィードバック５３９ａによって、新たに最適化された値φ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して決定して、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフが、（両方ともユーザーによって新たに定義される）限界値Ｒ* 又は偏差Δを考慮して、関数値の目的とする最大化を満たすまで、これまでに説明したシステム全体を新たに通る。
【０１０６】
従って、例えば、特許文献１又は２の実施構成の中の一つによる本来の疑似ステレオ変換器を用いて（ここでは、同様の減衰係数λとρが反比例する場合を含めて）ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）が前述した条件（４）、（５）及び（８）、或いは（４ａ）と（８ａ）を満たすまで、新たなパラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して決定する。
【０１０７】
それによって、信号ｘ（ｔ）１２３とｙ（ｔ）１２４は、（選択可能な相関度ｒで決まる）互換性、（選定可能な増幅係数ａで決まる）定義範囲及び（選定可能な限界値Ｒ* 又は選定可能な偏差Δで決まる）ラウドネスに関して、ユーザーの指示と一致して、ここで説明した構成の出力信号Ｌ* とＲ* を表すこととなる。
１．マッピング方向の決定
時として、得られたステレオマッピングをステレオ音響化のベースとなる指向特性の主軸の周りに鏡像反転させることも、例えば、そのような主軸に関して鏡面反転したマッピングが得られるので、重要である。それは、手動で左と右のチャンネルを交換することによって行うことができる。
【０１０８】
本システムによって、既に存在するステレオ信号Ｌ゜，Ｒ゜をマッピングする場合、例えば、図６ｂにより構成される仮想音源の図示された疑似ステレオ手法を用いて、正しいマッピング方向を自動的に見つけ出すことができる（図６ｂは、図５又は図５ａの直ぐ後に接続され、既に存在するステレオ信号Ｌ゜，Ｒ゜の複素伝達関数の合計ｆ* （ｌ（ｔi ））＋ｇ* （ｒ（ｔi ））を決定するために、同様に図６ａを図６ｂに接続することができる）。この場合、（少なくとも一つのケースにおいて、以下で述べる伝達関数ｆ* （ｘ（ｔi ））＋ｇ* （ｙ（ｔi ））又はｆ* （ｌ（ｔi ））＋ｇ* （ｒ（ｔi ））の相関関数値の全てが０に等しいということにはならない）好適に選定した時点ｔi において、図２により既に算出した伝達関数ｆ* （ｘ（ｔi ））＋ｇ* （ｙ（ｔi ））を（図２の入力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）に関する回路の第一の部分と構成が一致する図６ａによる回路で算出された）元のステレオ信号Ｌ゜，Ｒ゜の左の信号ｌ（ｔ）又は右の信号ｒ（ｔ）のｆ* （ｌ（ｔi ））＋ｇ* （ｒ（ｔi ））と比較する。これらの伝達関数が複素数平面の同じ又は対角線上に対向する象限内を移動した場合、複素数平面の同じ又は対角線上に対向する象限内に有る、前記の伝達関数の関数値の全数ｍがそれぞれ１だけ増える。
【０１０９】
ここで、伝達関数ｆ* （ｘ（ｔi ））＋ｇ* （ｙ（ｔi ））又はｆ* （ｌ（ｔi ））＋ｇ* （ｒ（ｔi ））の相関関数値の数以下であり、ゼロではない、経験的に（又は統計的に調査して）決定できる数ｂは、必要な該当数を規定する。そのような数を下回る数で、例えば、図１〜５又は図１，２，３ａ〜５ａによる構成から得られるステレオ信号の左チャンネルｘ（ｔ）と右チャンネルｙ（ｔ）を交換する。
【０１１０】
元のステレオ信号が、指向特性を規定する関数ｆ（又はその簡略化したパラメータｎ）及び（例えば、データ圧縮を目的とする）パラメータφ、α、β、λ、ρに加えて、モノラル信号に符号変換される場合（パラメータｚに関して拡張することができる出力６４０ａの例、下記参照）、有意義なこととして、（例えば、０又は１の数を占めるとともに、所望の場合、同時に図７による回路を作動させることができるパラメータｚによって表される）得られた左チャンネルと得られた右チャンネルを交換すべきか否かの情報を一緒に符号化する。
【０１１１】
僅かな変更により、電気回路又はアルゴリズム内の別の位置に挿入することもできる、図６ａ及び６ｂによる回路と同様の回路を構成することができる。
２．マッピング幅の縮小又は拡大
このような用途に対して、従来技術に属する圧縮アルゴリズム又はデータ削減方法を更に採用すること、或いは例えば、得られた疑似ステレオ信号の最小値又は最大値などの特筆すべき特徴を考察することも推奨され、それは、本発明による評価を加速する。
【０１１２】
得られたステレオ信号の相関度ｒ、或いは（得られたステレオ信号を処理するための）減衰係数λ又はρを目的通り変化させることによって、得られたステレオ信号のマッピング幅を補足的に縮小又は拡大することは、（例えば、自動車でのステレオ信号の再生のために）特に重要である。この場合、ステレオ音響化する信号の指向特性を規定する、事前に調査したパラメータｆ（又はｎ）、手動で、或いは測定技術により検出する、主軸と音源の成す角度φ、左の仮想の開口角α及び右の仮想の開口角βを維持することができ、有意義なこととして、そのようなマッピング幅の縮小又は拡大を手動で行う場合には、例えば、図１の論理素子１２０による最終的な振幅補正だけが必要となる。
【０１１３】
これらを自動化する場合、一連の音響心理実験は、一定のマッピング幅が、基本的に次の判定基準
【０１１４】
【数２１】
2012533954.tif 000023
【０１１５】
と次の判定基準
【０１１６】
【数２２】
2012533954.tif 000024
【０１１７】
に依存することを示している（ここで、例えば、電話信号に対しては、Ｓ* とε又はＵ* とκを音楽録音と異なる形で決定する）。それによると、得られたステレオ信号の相関度ｒ、或いは（得られたステレオ信号を処理するための）減衰係数λ又はρ、場合によっては、図１の論理素子１２０と同様の論理素子に応じた好適な関数値ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）だけをフィードバックに基づき反復した動作原理により決定する。
【０１１８】
従って、本発明による図１〜５、６ａ、６ｂ又は図１、２、３ａ〜５ａ、６ａ、６ｂの構成は、配置構成という意味において、例えば、図７、８及び／又は９に図示された形に拡張することができる。この場合、図７は、図６ｂが後に接続されている場合に、入力信号としてパラメータｚが出現すると作動する、ステレオ又は疑似ステレオ信号を正規化する回路の別の例を図示している。ここで、パラメータｚが引き渡された場合、増幅係数λの初期値は、図１の増幅係数λの最終値に一致し、その引き渡された時点で、図１の入力信号は、図７の入力信号として直接引き渡される。
【０１１９】
その外に、図７〜９による回路は、その他の回路又はアルゴリズムにおいて、独立して使用することもできる。
【０１２０】
本構成において、ＭＳマトリックス１１０では、パラメータｚが１に等しい場合、（入力信号としてパラメータｚが出現すると、このＭＳマトリックスを同時に作動させる）論理素子１１０ａによって、左と右のチャンネルが交換され、それ以外の場合、そのような交換は行われない。
【０１２１】
ここで、その結果得られたＭＳマトリックス１１０の出力信号ＬとＲは、二つの信号の最大値が正確に０ｄＢのレベルを有するように（複素数平面の単位円への正規化）、画一的に係数ρ* で増幅される（増幅器１１８，１１９）。それは、例えば、フィードバック１２１と１２２及び増幅器１１８と１１９の増幅係数ρ* の変更又は補正によって、ＬとＲの最大値を０ｄＢに調整することを行う論理素子１２０を後に接続することによって実現される。
【０１２２】
ここで、更なる工程において、その結果得られた信号ｘ（ｔ）１２３とｙ（ｔ）１２４を図８によるマトリックスに供給し、そこでは、これらの信号は、それぞれ係数
【０１２３】
【数２３】
2012533954.tif 000025
【０１２４】
で増幅された（増幅器２２９，２３０）後、同じラウドネスの実数部と虚数部に分割され、増幅器２２９を用いて増幅された信号ｘ（ｔ）から生成された実数部は、更に増幅係数−１の増幅器２３１を通過する。それによって、図２と関連して既に述べた複素伝達関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］とｇ* ［ｙ（ｔ）］が得られる。ここで、各実数部と虚数部は、合算され、そのため、伝達関数の合計ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］の実数部と虚数部が得られる。
【０１２５】
ここで、例えば、図９の論理素子６４０による構成が後に接続され、その構成は、ユーザーが目的とするステレオ信号のマッピング幅に関して好適に選定した限界値Ｓ* 又は好適に選定した偏差ε（両方とも不等式（９）によって定義される）に関して、次の条件
【０１２６】
【数２４】
2012533954.tif 000026
【０１２７】
が満たされるか否かを検査する。その条件に該当しない場合、フィードバック６４１によって、（得られたステレオ信号を処理するための）相関度ｒ又は減衰係数λ又はρに関して新たな最適値を決定して、上記の条件（９）が満たされるまで、図７〜９に図示されている通り、これまでに説明した工程を実行する。
【０１２８】
ここで、論理素子６４０の出力信号は、例えば、図９の論理素子６４２による構成に引き渡される。その構成は、最終的に目的とするステレオ信号のマッピング幅に関する関数値の最適化という意味において、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフを考察しており、ユーザーは、目的とするステレオ信号のマッピング幅に関して、限界値Ｕ* 及び偏差κ（両方とも不等式（１０）によって定義される）を好適に選定することができる。全体として、次の条件
【０１２９】
【数２５】
2012533954.tif 000027
【０１３０】
を満たさなければならない。その条件に該当しない場合、フィードバック６４３によって、（得られたステレオ信号を処理するための）相関度ｒ、或いは減衰係数λ又はρに関する新たな最適値を決定して、関数ｆ* ［ｘ（ｔ）］＋ｇ* ［ｙ（ｔ）］のリリーフが、限界値Ｕ* 又は偏差κ（両方ともユーザーによって好適に選定される）を考慮したマッピング幅に関する関数値の目標とする最適化を満たすまで、図７〜９に図示されている通り、これまでに説明した工程を実行する。
【０１３１】
そのため、信号ｘ（ｔ）１２３とｙ（ｔ）１２４は、（得られたステレオ信号を処理するための）相関度ｒ、或いは減衰係数λとρによって決まるマッピング幅に関して、ユーザーの指示と一致し、前述した構成の出力信号Ｌ**とＲ**を表すこととなる。
３．本発明の適用範囲
前述した構成又はその構成の一部は、パラメータφ、ｆ（又は簡略化したパラメータｎ）、α、β、λ、ρに加えて、モノラル信号に制限される完全なステレオ信号のための符号器として使用することができる。
【０１３２】
既に存在するステレオ信号は、ｒ、ａ、Ｒ* 、Δ又はマッピング方向（或いは以下で説明するパラメータＳ* 、ε、Ｕ* 又はκ）に関して評価した後、特許文献１又は２による装置又は方法と関連して、同様に、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、β、λ、ρに基づきモノラル信号として新たに符号化することができる。
【０１３３】
同様に、場合によっては、後続する素子によって補完される、前述した構成は、モノラル信号用の復号器として用いることができる。φ、ｆ（又はｎ）、α、β、λ、ρ、或いは（例えば、０又は１の値を占めることができるパラメータｚによって表される）マッピング方向が分かった場合に、そのような復号器は、特許文献１又は２による装置に縮退する。
【０１３４】
全体として、そのような符号器又は復号器は、オーディオ信号を記録、変換、伝送又は再生する所であれば、如何なる所でも使用することができる。それらは、多チャンネルステレオ技術に対する優れた代替技術である。
【０１３５】
具体的な適用範囲は、電気通信（ハンドフリー機器）、広域ネットワーク、コンピュータシステム、送信・伝送機器、特に、衛星伝送機器、業務用オーディオ技術、テレビ、フィルム、無線及び消費者用電子機器である。
【０１３６】
本発明は、（例えば、自動車内の）不利な受信条件下における安定したＦＭステレオ信号の取得に関しても特に重要である。この場合、安定したステレオ音響は、元のステレオ信号の左と右のチャンネルの合計である主チャンネル信号（Ｌ＋Ｒ）を入力信号として純粋に利用して実現することができる。この場合、元のステレオ信号の左と右のチャンネルの減算結果である完全又は不完全な副チャンネル信号（Ｌ−Ｒ）を一緒に用いて、使用可能なＳ信号を処理するか、或いは全体として目標とするステレオ信号のマッピング幅を決定するために、以下のパラメータを決定又は最適化する。
（ａ）ステレオ音響化する信号の指向特性を規定するパラメータｆ（又はｎ）、
（ｂ）手動で、或いは測定技術により検出する、主軸と音源の成す角度φ、
（ｃ）左の仮想の開口角α、
（ｄ）右の仮想の開口角β、
（ｅ）得られたステレオ信号又はそれから得られた信号を処理するための減衰係数λ又はρ、
（ｆ）ＭＳマトリックス又はそれ以外の本発明による構成から得られた左と右のチャンネルを単位円に正規化するための図１の増幅係数ρ* （この場合、１は、例えば、ρ* を用いて正規化した０ｄＢの最大レベルに等しく、ｘ（ｔ）は、そのような正規化から得られた左の出力信号を表し、ｙ（ｔ）は、そのような正規化から得られた右の出力信号を表す）、
（ｇ）得られたステレオ信号の相関度ｒ、
（ｈ）得られた出力信号の伝達関数（例えば、次の複素伝達関数
【０１３７】
【数２６】
2012533954.tif 000028
【０１３８】
と、
【０１３９】
【数２７】
2012533954.tif 000029
【０１４０】
、例えば、０≦ａ≦１に対して、次の式が成り立つ、
【０１４１】
【数２８】
2012533954.tif 000030
【０１４２】
と、
【０１４３】
【数２９】
2012533954.tif 000031
【０１４４】
（当業者は、有利には、同じパラメータａ、０≦ａ≦１に対して、上記の条件（４）と（５）を下記の新しい条件と置き換える、
【０１４５】
【数３０】
2012533954.tif 000032
【０１４６】
）の合計に関する許容される数値範囲を定義するための増幅係数ａ、
（ｉ）前記の伝達関数の合計の関数値の絶対値を決定又は最大化するための限界値Ｒ* 又は偏差Δ（この場合、そのような決定又は最大化と時間間隔［−Ｔ，Ｔ］又は可能な出力信号ｘj （ｔ），ｙj （ｔ）の全数に関して、例えば、次の式が成り立つ、
【０１４７】
【数３１】
2012533954.tif 000033
【０１４８】
当業者は、有利には、上記の条件（８）を下記の式で置き換える）、
【０１４９】
【数３２】
2012533954.tif 000034
【０１５０】
（ｊ）例えば、前記の元のステレオ信号に関する伝達関数（２）と（３）の関数値が属する象限を決定することによる、再現した音源のマッピング方向（例えば、それに続いて、得られた左又は右のチャンネルの交換によって最適化することができる、上記参照）、
（ｋ）限界値Ｓ* 又は偏差ε（これらに関しては、例えば、次の式
【０１５１】
【数３３】
2012533954.tif 000035
【０１５２】
が成り立たなければならない）、
（ｌ）限界値Ｕ* 又は偏差κ（これらに関しては、例えば、次の式
【０１５３】
【数３４】
2012533954.tif 000036
【０１５４】
が成り立たなければならない）。
如何なる場合でも、この結果は、ＦＭ信号に対して一定のステレオ音響マッピングとなる。
【０１５５】
この場合でも、従来技術に属する圧縮アルゴリズム、データ削減方法の採用、或いは例えば、本発明による評価を加速させる、得られた信号又は信号成分の最小値と最大値などの特筆すべき特徴の考察を更に適用することができる。
【０１５６】
各実施構成、各図面又は各構成要素において、ここで述べた回路、変換器、構成又は論理素子は、例えば、それらと同等のソフトウェアプログラム、プログラミングされたプロセッサ、或いはＤＳＰ又はＦＰＧＡによる解決策によって実現することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
φ    録音角
α    左の仮想の開口角
β    右の仮想の開口角
λ    左の入力信号の減衰係数
ρ    右の入力信号の減衰係数
これらの減衰係数λとρを用いて、ステレオ信号の相関度を調整することができる。
【０１５８】
Φ    極角
ｆ    Ｍ信号の指向特性を規定する極距離
Ｐα，Ｐβ  α又はβに関する増幅係数
L α，L β  α又はβに関する遅延時間
Ｓα  Ｓ信号のシミュレーションした左の信号成分
Ｓβ  Ｓ信号のシミュレーションした右の信号成分
ｘ（ｔ）    左の出力信号
ｙ（ｔ）    右の出力信号
ｆ* ［ｘ（ｔ）］    複素伝達関数
ｇ* ［ｙ（ｔ）］    複素伝達関数
ａ    得られた出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の伝達関数の合計に関する値の許容される数値範囲を定義するための増幅係数
ｒ    短時間相互相関から導出される相関度
Ｒ*   得られた出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）のラウドネスの限界値
Δ    偏差
Ｓ*   得られた出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）のマッピング幅の第一の限界値
ε    偏差
Ｕ*   得られた出力信号ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）のマッピング幅の第二の限界値
κ    偏差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
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【図５ａ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ（ｔ）が時点ｔで得られた左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）が時点ｔで得られた右の出力チャンネルの関数値を表すとして、ステレオ変換器（１１０）により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を取得する方法において、
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化することを特徴とする方法。
【請求項２】
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるように、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化するか、或いは同様に、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞の座標系の軸の長さを正規化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の相関度を正規化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に応じた判定基準に基づき、当該の取得形態を反復して最適化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ユーザーが当該の定義範囲を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
当該の音声に関する定義範囲を音楽に関する定義範囲よりも自動的に縮小して決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ｘ（ｔ）の複素伝達関数が、２の平方根で除算したｘ（ｔ）に−１と虚数単位の和を乗算した結果に等しく、ｙ（ｔ）の複素伝達関数が、２の平方根で除算したｙ（ｔ）に−１と虚数単位の和を乗算した結果に等しく、選択可能な限界値Ｒ* から選択可能な偏差Δを差し引いた値が、０以上であり、かつｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の絶対値を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であり、かつ上記の伝達関数の合計を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した、全数ｐの組み合わせ可能な対の関数ｘj （ｔ）とｙj （ｔ）に関する全てのリリーフの中の最大値以下であり、かつ限界値Ｒ* から偏差Δを差し引いた値以下であり、かつ上記のｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の偏角の正弦の自乗と１からａの自乗を差し引いた値との積を１から差し引いた値の平方根によってパラメータａ（０≦ａ≦１）を除算した結果を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
得られたステレオ信号のマッピング方向を更に決定又は規定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
得られた疑似ステレオ信号のマッピング幅をそれらの相関度（ｒ）又は減衰係数（λ又はρ）を可能な限り変更することによって更に規定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
得られたステレオ信号を複数のスピーカーから再生できるように更に評価することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
圧縮方法、データ削減方法又はそれ以外の選択的評価方法をオーディオ信号に更に適用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
得られたステレオ出力信号を三台以上のスピーカーから再生するためのステレオ信号に更に変換することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
本方法をＦＭステレオ信号に適用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ｘ（ｔ）が時点ｔで得られた左の出力チャンネルの関数値を表し、ｙ（ｔ）が時点ｔで得られた右の出力チャンネルの関数値を表すとして、変換器により疑似ステレオ出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）を取得する装置において、
この変換器が、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるまで、その取得形態を反復して最適化する反復式変換器であることを特徴とする装置。
【請求項１６】
＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞が所定の定義範囲内となるように、パラメータφ、ｆ（又はｎ）、α、βを反復して調整するように、当該の変換器が構成されている請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
得られた左と右のチャンネルの最大レベルを正規化するか、或いは同様に、＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞の座標系の軸の長さを正規化する正規化手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
出力信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の相関度を正規化する正規化手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
｜＜ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）＞｜に応じた判定基準に基づき、当該の取得形態を反復して最適化する請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
ユーザーが当該の定義範囲を決定する請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
当該の音声に関する定義範囲を音楽に関する定義範囲よりも自動的に縮小して決定する手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
選択可能な限界値Ｒ* から選択可能な偏差Δを差し引いた値が、０以上であり、かつｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の複素伝達関数の合計の絶対値を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下であり、かつ上記の伝達関数の合計を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した、全数ｐの組み合わせ可能な対の関数ｘj （ｔ）とｙj （ｔ）に関する全てのリリーフの中の最大値以下であり、かつ限界値Ｒ* から偏差Δを差し引いた値以下であり、上記の複素伝達関数の合計の偏角の正弦の自乗と１からａの自乗を差し引いた値とを乗算した積を１から差し引いた値の平方根によってパラメータａ（０≦ａ≦１）を除算した結果を時間間隔［−Ｔ，Ｔ］に渡って積分した値以下である請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
ステレオ信号のマッピング方向を更に決定又は規定する手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
得られた疑似ステレオ信号のマッピング幅を相関度ｒ、減衰係数λ又は減衰係数ρを可能な限り変更することによって更に規定する手段が配備されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２５】
得られたステレオ信号を複数のスピーカーから再生できるように更に評価する手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
オーディオ信号の圧縮、データ削減又はそれ以外の選択的評価を行う手段を備えた請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
得られたステレオ出力信号を三台以上のスピーカーから再生するためのステレオ信号に変換する一つ以上の変換器が配備されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２８】
請求項１５に記載の装置をＦＭステレオ信号の処理に使用すること。
【国際調査報告】
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