JPH0472908A - オーディオ信号の量子化誤差低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オーディオ信号の量子化で発生する量子化誤
差を低減するオーディオ信号の量子化誤差低減装置に関
するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、量子化誤差をノイズフィルタを介して量子化
器の入力側に帰還するようにしたオーディオ信号の量子
化誤差低減装置において、ノイズフィルタのフィルタ特
性を、等ラウドネス曲線の情報と入力オーディオ信号の
周波数分析情報との合成比が入力オーディオ信号のレベ
ルに応じて可変されて得られた情報に基づいて設定する
ようにしたことにより、聴感上のノイズを低減すること
ができるオーディオ信号の量子化誤差低減装置を提供す
るものである。

〔従来の技術］ 現在、ディジタルのオーディオ信号を扱うディジタルオ
ーディオ機器には、例えばいわゆるコンパクトディスク
（ＣＤ）の再生機、或いは、いわゆるディジタル・オー
ディオ・テープレコーダ（ＤＡＴ）等が存在する。これ
らディジタルオーディオ機器では各種統一規格が規定さ
れており、例えば、これら機器で扱われるディジタルオ
ーディオ信号のビット長は、上記統一規格から１６ビツ
ト長に規定されている。また、これらディジタルオーデ
ィオ機器におけるディジクルオーディオ信号としては、
アナログオーディオ信号（音声波形信号）を例えばいわ
ゆるＰＣＭ（線形パルス符号化）のような単純な線形量
子化を用いて符号化して得られたディジタルオーディオ
信号を用いている。

Ｃ発明が解決しようとする課題］ ところで、近年、上述のようなディジタルオーディオ機
器においては、上記統一規格がら現実に得られる再生音
よりも、聴感上より品質の高い再生音が得られるように
なることが望まれている。

このような聴感上より良い再生音が得られるようにする
ためには、例えば、これらディジタルオーディオ機器で
扱われるディジタルオーディオ信号を、当該ディジタル
オーディオ信号自身に含まれるノイズ成分が、低減され
た信号としておくことが考えられる。このようにノイズ
成分が低減されたディジタルオーディオ信号から得られ
る再生音はノイズの少ないものとなる。このディジタル
オーディオ信号のノイズ成分低減処理としては、例えば
、オーディオ信号の量子化の際に、いわゆるエラーフィ
ードバックによる量子化誤差の低減処理を施しておくよ
うなものがある。すなわち、このエラーフィードバック
による量子化誤差低減処理には、ディジタルオーディオ
信号の再量子化の際に、量子化器によって発生する量子
化誤差（量子化ノイズ或いは量子化歪み）を、ノイズフ
ィルタを介して当該量子化器の入力側に帰還（フィード
バック）するようないわゆるエラーフィードバックによ
って量子化誤差を低減するノイズシェービング処理が知
られている。

ここで、上述したＰＣＭ符号化のような線形量子化での
量子化歪みは、オーディオ信号の全周波数帯域にフラッ
トな周波数特性を有するものとなっている。しかし、人
間の耳は、音の周波数によって聞こえる感度に差がある
ため、上記エラーフィードバックによる量子化誤差低減
処理が、人間の聴感上必ずしも有効であるとは言い難い
。

そこで、本発明は、」二連のような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、聴感上効果的に量子化誤差（量子化ノ
イズ）を低減することができるオーディオ信号の量子化
誤差低減装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明のオーディオ信号の量子化誤差低減装置は、上述
の目的を達成するために提案されたものであり、量子化
器で発生した量子化誤差をノイズフィルタを介して上記
量子化器の入力側に帰還するようにしたものであって、
入力オーディオ信号のレベルを検出するレベル検出手段
と、入力オーディオ信号を臨界帯域毎に周波数分析する
周波数分析手段と、聴覚特性に応じた等ラウドネス曲線
に基づいた情報を発生ずる等ラウドネス曲線発生手段と
、上記レベル検出手段の出力に応じて、上記周波数分析
手段の出力と上記等ラウドネス曲線発生手段の出力との
合成比を可変し、得られた合成情報に基づいて許容ノイ
ズスペクトルを算出する許容ノイズスペクトル算出手段
とを有し、上記ノイズフィルタのフィルタ特性を、上記
許容ノイズスペクトル算出手段の出力情報に基づいて設
定するようにしたものである。

〔作用］ 本発明によれば、等ラウドネス曲線は人間の聴覚特性に
応したものであり、入力オーディオ信号のレベルに応じ
て等ラウドネス曲線の情報と入力オーディオ信号の周波
数特性の情報との合成比を変え、例えばレベルが高い場
合は周波数特性の情報の比を高くすることでマスキング
効果を利用することができ、また、例えばレベルの低い
場合は等ラウドネス曲線の比を高くすることでこの等ラ
ウドネス曲線を有効に利用することができるようになる
。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図に、本実施例のオーディオ信号の量子化誤差低減
装置の概略構成のブロック図を示す。

この第Ｆ図の本実施例装置は、量子化器１１で発生した
量子化誤差をノイズフィルタ１３を介して上記量子化器
１１の入力側に帰還するようにしたものであって、入力
オーディオ信号のレベルを検出するレベル検出器１６と
、入力オーディオ信号を臨界帯域毎に周波数分析する周
波数分析回路１７と、人間の聴覚特性に応じた第２図に
示すようないわゆる等ラウドネス曲線ＲＣに基づいた情
報を発生する等ラウドネス曲線発生回路１５と、上記レ
ベル検出器１６の出力に応じて、上記周波数分析回路１
７の出力と上記等ラウドネス曲線発生回路１５の出力と
の合成比を可変し、得られた合成情報に基づいて許容ノ
イズスペクトルを算出する許容ノイズスペクトル算出回
路１８とを有し、上記ノイズフィルタ１３のフィルタ特
性を、上記許容ノイズスペクトル算出回路１８の出力情
報に基づいて設定するようにしたものである。

すなわち、本実施例装置は、上記量子化器１１の出力か
ら量子化器１１への入力を減算することで当該量子化器
１１での量子化の際に発生ずる量子化誤差を得る加算器
１２と、該加算器１２の出力をフィルタリング処理して
出力する上記ノイズフィルタ１３と、当該ノイズフィル
タ１３の出力を上記量子化器１１の入力側に加算する加
算器１０とでいわゆるエラーフィードバック回路を構成
している。ここで、上記ノイズフィルタ１３のフィルタ
特性は、具体的には、フィルタ係数算出回路１４によっ
て、上記許容ノイズスペクトル算出回路１８の後述する
許容ノイズスペクトルの情報に基づいたフィルタ係数を
算出し、このフィルタ係数情報を上記ノイズフィルタ１
３に送るようにすることで決定されている。したがって
、上記エラーフィードバック回路では、この後述する許
容ノイズスペクトルに基づいた量子化誤差低減処理（い
わゆるノイズシェービング処理）が行われ、その後出力
端子２から出力される。

ところで、上記エラーフィードバック回路によってオー
ディオ信号の量子化誤差低減処理（ノイズシェービング
処理）を行う際には、該入力信号スペクトルのいわゆる
マスキングを考慮した処理を行うことで、聴感上のダイ
ナミックレンジを上げることができる。このマスキング
を考慮したノイズシェービングとしては、例えば、信号
スペクトルのパターンがある程度固定化した入力オーデ
ィオ信号のスペクトルに応じたノイズシェービング、す
なわち、入力オーディオ信号スペクトルの後述するいわ
ゆるマスキングを考慮して得られた許容ノイズスペクト
ルを用いたノイズシェービングを挙げることができる。

或いは、入力オーディオ信号のスペクトルが変化する場
合の、当該スペクトルのマスキングを考慮して得られた
スペクトル変化に適応的な許容ノイズスペクトルを用い
たノイズシェービング等がある。なお、上記マスキング
とは、人間の聴覚上の特性により、ある信号によって他
の信号がマスクされて聞こえなくなる現象を言うもので
、このマスキング効果には、時間軸上の信号に対するマ
スキング効果と周波数軸上の信号に対するマスキング効
果（或いは、同時刻マスキング、テンポラルマスキング
）とがある。

このマスキング効果により、マスキングされる部分にノ
イズがあったとしても、このノイズは聞こえなくなる。

例えば、上記同時刻マスキング効果としては、第２図に
示すように、ある周波数の信号Ｓの周波数レスポンスを
ＯｄＢとした時、当該信号Ｓによって、曲線Ｍ以下（約
−２５ｄＢ以下）にマスキング効果が作用するようにな
る。

また、人間の聴覚特性を利用して入力信号を臨界帯域で
帯域分割し、この各帯域毎に、上述したようなマスキン
グを考慮した許容ノイズスペクトルを用いてノイズシェ
ービングを行えば、より聴感上効果的なノイズシェービ
ングが行える。このようなことを行えば、再生音の聴感
上のダイナミックレンジを上げることが可能となる。

このようなことから、上記周波数分析回路１７では、上
記入力オーディオ信号を人間の聴覚特性を利用していわ
ゆる臨界帯域幅（クリティカルバンド）に分割し、この
臨界帯域毎に周波数分析を行っている。この時の上記臨
界帯域幅での分割としては、例えば、入力オーディオ信
号を例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で周波数軸上の
成分（ＦＦＴ係数）に変換した後、該ＦＦＴ係数の振幅
項Ａｍ（以下、ｍ−０〜１０２４）を、人間の聴覚特性
を考慮した高域程帯域幅が広くなる上記臨界帯域幅で、
例えば２５ハンドのグループＧｎ（以下、ｎは各ハンド
の番号を示し、ｎ　＝０〜２４）にグループ分け（ハン
ド分け）することができる。また、これら各臨界帯域毎
の周波数分析としては、例えば、第（１）式により各帯
域毎のそれぞれの振幅項Ａｍの総和（振幅項Ａｍのピー
ク又は平均或いはエネルギ総和）を取ることで得られる
いわゆるハークスベクＩ・ル（総和のスペクトル）Ｂｎ
を求めるような分析を行うことができる。

Ｂ　ｎ　＝　１０１０ｇ１ｏ　Ｃｎ　（Ｉ’ｎ）２［ｄ
Ｂ］　　　（］、）ただし、ｎ＝ｏ〜２４であり、Ｃｎ
は第ｎ番目のハンド内の要素数すなわち振幅項（ポイン
ト数）、Ｐｎは各帯域のピーク値である。−上記各帯域
のハークスペクトルＢｎは、例えば、第３図に示すよう
になる。ただし、この第３図の例では、図示を簡略化す
るため、上記臨界帯域における全帯域数を、例えば１２
ハンド（Ｂ、〜Ｂ１□）で表現している。当該周波数分
析回路１７では、上述したような臨界帯域幅での分割と
各帯域毎の周波数分析が行われ、その出力情報を、上記
許容ノイズスペクトル算出回路１８に送るようにしてい
る。

また、上記等うウド矛ス曲線発生回路１５がらは、上記
等ラウドネス曲線ＲＣの情報が発生され出力される。こ
こで、酸等ラウドネス曲線ＲＣとは、人間の聴覚特性に
応じた曲線であって、例えば１ｋＨｚの純音と同じ大き
さに聞こえる各周波数での音の音圧を曲線で結んだもの
で、ラウドネスの等感度曲線とも呼ばれているものであ
る。この等ラウドネス曲線ＲＣにおいては、第４図に示
すように、４ｋＨｚ付近は人間の聴力の鋭敏なところで
、音圧が１ｋＨｚより例えば８ｄＢ　〜１０ｄＢ低くて
も１ｋＨｚと略同じ大きさに聞こえ、逆に、例えば１０
ｋＨｚでは４ｋＨｚ付近よりも２０ｄＢ程度も聞こえに
くいことを示している。したがって、この等ラウドネス
曲線ＲＣに基づいて上記エラーフィードバック回路によ
ってオーディオ信号のノイズシェービングを行うことで
、聴感上のダイナミックレンジを上げることができるよ
うになる。

すなわち、この等ラウドネス曲線ＲＣを考慮して得られ
た許容ノイズスペクトルを用いたノイズシェービングを
行うことで、より聴感上効果的なノイズシェービングが
行え、再生音の聴感上のダイナミックレンジを上げるこ
とが可能となる。この等ラウドネス曲線ＲＣ（或いはそ
の近似曲線）の情報が上記等ラウドネス曲線発生回路１
５から出力されて、上記許容ノイズスペクトル算出回路
１８に送られるようになっている。

したがって、上記許容ノイズスペクトル算出回路１８で
は、上述した等ラウドネス曲線発生回路１５の出力情報
と、周波数分析回路１７の出力情報とに基づいて、上記
許容ノイズスペクトルを算出している。この時、・例え
ば、上記周波数分析回路１７での各臨界帯域毎のハーク
スペクトルＢｎからは、第（２）式により帯域間の影響
を考慮してコンボリューション（所定の重み付けの関数
を畳込む）することで、この各帯域毎の」二記コンボリ
ューションされたパークスペクトルＳｎを算出する。

Ｓ　ｎ　＝　Ｈｎ　＊　Ｂ　ｎ　　　　　　　　　　　
　　（２）ただし、Ｈｎはコンボリューションの係数。

このコンボリューションにより、第３図の図中点線で示
す部分の総和がとられる。更に、当該コンボリューショ
ンされたハークスペクトルＳｎと、必要とされるＳ／Ｎ
値である０ｎ（ｎ＝ｏ　〜２４）とを用い、第（３）　
、　（４）式によりコンボリューションされたマスキン
グスレッショールドＴｎを算出する。

Ｏｎ　＝　Ｎ　−Ｋ　Ｘ　ｎ　　　　　　　　　　　　
　（３）Ｔ　ｎ　＝　Ｓ　ｎ　−Ｏｎ　　　　　　　　
　　　　　（４）例えばＮ＝３８で、Ｋ＝１とすること
ができ、この時の音質劣化は少ない。すなわち、第５図
に示すように、該コンボリューションされたマスキング
スレッショールドＴｎの各レベルで示すレベル以下がマ
スキングされることになる。その後、該コンボリューシ
ョンされたマスキングスレッショールドＴｎを第（５）
式によりデコンボリューションすることで、許容可能な
ノイズレベル（許容できるノイズスペクトル）ＴＦｎが
算出される。実際には例えば上記係数Ｈｎによるコンボ
リューションのＤＣ（直流）ゲイン分Ｄｎを減算する。

ＴＦｎ＝Ｔｎ−Ｄｎ　　　　　　　　　　　（５）当該
許容ノイズスペクトル算出回路１８では、上述のように
して得られた上記周波数分析回路１７の出力情報と、前
述の等ラウドネス曲線発生回路１５からの出力情報とを
合成して得られた合成情報に基づいて上記許容ノイズス
ペクトルが求められることになる。

ここで、上記等ラウドネス曲線ＲＣに基づいた許容ノイ
ズスペクトルでの許容ノイズレベルは、入力オーディオ
信号のレベルによってマスキング効果が作用する許容ノ
イズレベル以下のレベルとなる場合がある。すなわち、
例えば、入力オーディオ信号のレベルが高い場合には、
当該入力オーディオ信号による上記マスキング効果が作
用する許容ノイズレベルによって、上記等ラウドネス曲
線に基づいた許容ノイズスペクトルのレベルも同時にマ
スキングされるようになることがある。

このようなことから、本発明実施例では、上記入力オー
ディオ信号のレベルを上記レベル検出器１６で検出し、
このレベル検出出力に基づいて、上記等ラウドネス曲線
発生回路１５の出力情報と、上記周波数分析回路１７の
出力情報との合成比を変えるようにしている。ここで、
上記等ラウドネス曲線発生回路１５と上記周波数分析回
路１７の出力情報の合成は、例えば周波数帯域毎に行わ
れている。この場合、上記レベル検出器１６でのレベル
検出も、各帯域毎に検出されるようになり、したがって
、当該帯域毎のレベル検出出力に基づいて各帯域毎に上
記合成比が変えられることになる。すなわち、当該許容
ノイズスペクトル算出回路１８における許容ノイズスペ
クトルを求めるための合成情報は、例えば、入力オーデ
ィオ信号の低域のレベルが高く該低域でのマスキング効
果が大きい場合には、低域が高くて高域が低くなるよう
な許容ノイズスペクトルが得られるような合成比で合成
情報を得るようにする。また、例えば、逆に高域のレベ
ルが高（該高域でのマスキング効果が大きい場合には、
逆に高域が高くて低域が低くなるような許容ノイズスペ
クトルが得られるような合成比で合成情報が作られる。

このようにして得られた許容ノイズスペクトルの情報が
、上記フィルタ係数算出回路１４に送られ、当該フィル
タ係数算出回路１４から当該許容ノイズスペクトルに応
じたフィルタ係数が出力されて、上記ノイズフィルタ１
３に送られる。

上述のようなことから、このノイズフィルタ１３のフィ
ルタ特性は、入力オーディオ信号のレベルに応じて、帯
域毎に合成比が可変されて得られた許容ノイズスペクト
ルに基づいたフィルタ係数に応じたものとなる。ここで
、例えば、人力オーディオ信号のレベルがフラットであ
った場合に、上記ノイズフィルタ１３のフィルタ特性が
、第６図〜第９図の曲線ＭＲのようになっているとする
。

この時、上記入力オーディオ信号が、例えば、第６図に
示すように低域で僅かにレベルの高い信号ＳＩとなった
場合には、上述したようにして合成比が変えられること
で、上記フィルタ特性は、該曲線ＭＲの低域が僅かに上
げられ高域が僅かに下げられた第６図中曲線ＭＲ，で示
すような特性に変えられるようになる。また、例えば、
入力オーディオ信号が第７図に示すように低域でレベル
の大きい信号Ｓ２であった場合には、当該ノイズフィル
タ１３のフィルタ特性は、当該曲線ＭＲの低域が大きく
上げられ高域が大きく下げられた第７図中の曲線ＭＲ，
で示すような特性に変えられる。

逆に、入力オーディオ信号が第８図に示すように高域で
僅かにレベルの高い信号Ｓ３であった場合には、上記フ
ィルタ特性は、上記曲線ＭＲの低域が僅かに下げられ高
域が僅かに上げられた第８図中の曲線ＭＲ，で示すよう
な特性に変化され、また、例えば、第９図に示すように
高域でレベルの大きい信号Ｓ４であった場合には、上記
曲線ＭＲの低域が大きく下げられ高域が大きく上げられ
た第９図中の曲線ＭＲ４で示すような特性に変化される
。上述した第６図〜第９回に示すように、フィルタ特性
が変化されることで、より、人間の聴覚特性銹応じたノ
イズシェービングが行えるようになる。

すなわち、上述したことを言い換えると、本実施例装置
においては、入力オーディオ信号のレベルが小さい時は
、上記ノイズフィルタ１３のフィルタ特性を等ラウドネ
ス曲線ＲＣのような特性にしてノイズシェービングする
ようにする。また、信号レベルが大きくなるにつれて、
入力オーディオ信号のレベルによって量子化ノイズを目
立たなくするために、該ノイズフィルタ１３の特性を当
該入力オーディオ信号の信号レベルに合わせてフラット
にするようにする。更に、信号レベルが小さい時は、ノ
イズフィルタ１３で等ラウドネス曲線ＲＣのような特性
を、信号レベルに合わせてフラットに近づけ、信号特性
に合わせたノイズシェービング特性（マスキング効果等
）に変えていくようにする。すなわち、」二記ノイズフ
ィルタ１３の特性は、信号レベルが小さい時は等ラウド
ネス曲線ＲＣのようなフィルタ特性とし、信号レベルが
大きい時はマスキング効果を考慮したフィルタ特性とさ
れている。

なお、上述の第６図〜第９図の入力オーディオ信号のレ
ベルがフラット時のフィルタ特性を示す曲線ＭＲにおい
ては、前述した第４図の等ラウドネス曲線ＲＣを考慮す
ると４ｋＨｚ以下のレベルを上げることも考えられる（
すなわち許容できるノイズを増やすようにすることもで
きる）が、ごの等ラウドネス曲線ＲＣの４ｋＨｚ以下は
帯域幅が広くないにもかかわらず変化が急峻であるため
、該４ｋＨｚ以下の等ラウドネス曲線ＲＣに合わせたノ
イズフィルタ１３を作成するとフィルタの次元が高くな
ってしまう。このようにフィルタの次元を高めると構成
が複雑化し大規模化するようになる。

ところが、この時、該フィルタの規模に見合った効果が
得られないため、本実施例では、上述のように４ｋＨｚ
以下のフィルタ特性をフラットなものとしている。また
、本実施例のノイズフィルタ１３では、通常、オーディ
オ音声において使用頻度の高い中、低域では、上述した
ように当該オーディオ音声の中、低域でのマスキング効
果が効くので、第６図〜第９図の曲線ＭＲを第４図の等
ラウドネス曲線ＲＣ程下げないようにしている（曲線Ｍ
Ｒを等ラウドネス曲線ＲＣよりも緩やかな曲線としてい
る）。すなわち、このようにするため、上述したように
マスキング効果を考慮したフィルタ係数を設定するよう
にしているのである。

第１０図に、本実施例装置を例えばいわゆるコンパクト
ディスク（ＣＤ）におυノるエンコーダデコーダのシス
テムに使用したシステム構成の具体例を示す。この第１
０図において、入力端子３１にはアナログオーディオ信
号が供給される。このアナログオーディオ信号はＡ／Ｄ
変換器３２で２０ビットディジタル信号に変換された後
、本実施例の量子化誤差低減装置が内蔵された２０ビツ
ト対応エンコーダ３３に送られる。このエンコーダ３３
で量子化誤差低減処理がなされると共に１６ビツトのデ
ータにエンコードされたデータは、上記ＣＤに記録され
る。このＣＤに記録されたデータは、既存のＣＤ再生機
の再生回路３４及びＤ／Ａ変換器３５でオーディオ信号
に変換されて出力端子３６から出力されて再生される。

すなわち、上記ＣＤに記録されたデータは、本実施例の
量子化誤差低減装置によって量子化誤差が低減されてい
るものであるため、このＣＤを再生して得られる音は、
聴感上のダイナミックレンジの高いものとなる。

また、第１１図に上記ＣＤと異なり例えば１０ビットで
データを記録するメディアを介したシステム構成の具体
例を示す。この場合、入力端子４１人力供給されたアナ
ログ信号は、Ａ／Ｄ変換器４２で例えば１６ビツトのデ
ィジタルデータとされた信号が本実施例の量子化誤差低
減装置が内蔵された１０ビツト対応エンコーダ４３に送
られる。

このエンコーダ４３で量子化誤差低減処理がなされると
共に１０ビツトのデータにエンコードされたデータは、
上記メディアに記録される。このメディアに記録された
データは、既存の再生機の再生回路４４及びＤ／Ａ変換
器４５でアナログ信号に変換されて出力端子４６から出
力される。この場合も同様に、得られる再生信号の聴感
上のダイナミックレンジが高くなる。

第１２図には、オーバーサンプリングを行うＤ／Ａ変換
のシステムで本実施例装置を使用する具体例を示す。こ
の場合、入力端子５１人力供給されたアナログ信号は、
オーバーサンプリングを行うＡ／Ｄ変換器５２で例えば
２０ビツトのディジタルデータとされ、伝送路を介して
本実施例の量子化誤差低減装置５３に送られる。該量子
化誤差低減装置５３で量子化誤差低減処理がなされ、Ｄ
／Ａ変換器５４を介してアナログ信号に変換されて出力
端子５５から出力される。これにより、オーバーサンプ
リングが行え、Ｄ／Ａ変換の分解能を落とすことができ
、その分直線性を上げる方向で上記Ｄ／Ａ変換器５４を
作成し易くなる。

上述したように、本実施例によれば、量子化誤差をノイ
ズフィルタ１３を介して量子化器１１の入力側に帰還す
るようにしたオーディオ信号の量子化誤差低減装置にお
いて、ノイズフィルタ１１のフィルタ特性を、第４図の
等ラウドネス曲線の情報と入力オーディオ信号の周波数
分析情報との合成比が入力オーディオ信号のレベルに応
じて可変されて得られた情報に基づいて設定することに
より、すなわち、入力オーディオ信号レベルと周波数特
性に合わせてノイズシェービングのノイズフィルタ１３
のフィルタ特性を適応的に変化させることによって、例
えば第６図〜第９図の曲線ＭＲ及びＭ　Ｒ＋　＝Ｍ　Ｒ
ａに示すようなフィルタ特性のノイズフィルタ１３が得
られ、このノイズフィルタ１３を介して量子化誤差を上
記量子化器１１の入力側に帰還するようにしたことで、
聴感上のノイズを低減することが可能となった。したが
って、本実施例のオーディオ信号の量子化誤差低減装置
を、例えば規格統一されたディジタルオーディオ機器（
例えばいわゆるコンパクトディスク。

ディジタル・オーディオ・テープレコーダ等）に適用す
れば、該統一規格から現実に得られるダイナミックレン
ジよりも、聴感上でより高いダイナミックレンジの再生
音を得られるようになる。例えば、統一規格（上記ＣＤ
、ＤＡＴの場合１６ビツトスロツトワード長の規格）を
維持したままで（再生側には変更を加えず、コンパチビ
リティ−を保ったままで）、このオーディオ信号の再生
音の聴感上のダイナミックレンジを上げることができる
ようになる。

においては、ノイズフィルタのフィルタ特性を、等ラウ
ドネス曲線の情報と入力オーディオ信号の周波数分析情
報との合成比が入力オーディオ信号のレベルに応じて可
変されて得られた情報に基づいて設定するようにしたこ
とにより、聴感上のノイズを低減して聴感上のダイナミ
ックレンジを上げることができるようになった。

したがって、本発明のオーディオ信号の量子化誤差低減
装置を、例えば規格統一されたディジタルオーディオ機
器に適用すれば、該統一規格から現実に得られるダイナ
ミックレンジよりも、聴感上でより高いダイナミックレ
ンジの再生音を得られるようになる。例えば、統一規格
を維持したままで（再生側には変更を加えず、コンパチ
ビリティ−を保ったままで）、このオーディオ信号の再
生音の聴感上のダイナミックレンジを上げることができ
るようになる。

〔発明の効果］ 本発明のオーディオ信号の量子化誤差低減装置

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のオーディオ信号の量子化誤差低
減装置の概略構成のブロック図、第２図はマスキング効
果を説明するための図、第３図はパークスペクトルを示
す図、第４回は等ラウドネス曲線を示す特性図、第５図
はマスキングスレッショールドを示す図、第６図〜第９
図はフィルタ特性を説明するための特性図、第１０図は
コンパクトディスクのエンコーダ、デコーダシステムに
本実施例装置を適用した具体例を示すブロック図、第１
１図は本実施例装置を１０ビツトシステムに適用した具
体例を示すブロック図、第１２図はオーバーサンプリン
グを行うＤ／Ａ変換システムに本実施例装置を適用した
具体例を示すブロック図である。 １６・・・・・・レベル検出器 １７・・・・・・周波数分析回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　量子化器で発生した量子化誤差をノイズフィルタを介
   して上記量子化器の入力側に帰還するようにしたオーデ
   ィオ信号の量子化誤差低減装置において、 入力オーディオ信号のレベルを検出するレベル検出手段
   と、 入力オーディオ信号を臨界帯域毎に周波数分析する周波
   数分析手段と、 聴覚特性に応じた等ラウドネス曲線に基づいた情報を発
   生する等ラウドネス曲線発生手段と、上記レベル検出手
   段の出力に応じて、上記周波数分析手段の出力と上記等
   ラウドネス曲線発生手段の出力との合成比を可変し、得
   られた合成情報に基づいて許容ノイズスペクトルを算出
   する許容ノイズスペクトル算出手段とを有し、 上記ノイズフィルタのフィルタ特性を、上記許容ノイズ
   スペクトル算出手段の出力情報に基づいて設定するよう
   にしたことを特徴とするオーディオ信号の量子化誤差低
   減装置。