JPH07236193A - 高音域創成装置 - Google Patents
高音域創成装置Info
- Publication number
- JPH07236193A JPH07236193A JP6044715A JP4471594A JPH07236193A JP H07236193 A JPH07236193 A JP H07236193A JP 6044715 A JP6044715 A JP 6044715A JP 4471594 A JP4471594 A JP 4471594A JP H07236193 A JPH07236193 A JP H07236193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear processing
- harmonic component
- signal
- audio signal
- original
- Prior art date
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- Pending
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 狭帯域に制限されている音声信号に対して、
その高調波成分を創成し、広帯域で再生することを可能
とする高音域創成装置を提供する。 【構成】 入力された原音声信号に対して非線形処理を
行なう非線形処理手段１２と、この非線形処理手段の出
力信号から原音声信号には含まれていない高調波成分を
抽出するフィルタ手段１３と、このフィルタ手段によっ
て抽出された高調波成分を原音声信号に加えるミキサ手
段１５とを備えるように構成する。
その高調波成分を創成し、広帯域で再生することを可能
とする高音域創成装置を提供する。 【構成】 入力された原音声信号に対して非線形処理を
行なう非線形処理手段１２と、この非線形処理手段の出
力信号から原音声信号には含まれていない高調波成分を
抽出するフィルタ手段１３と、このフィルタ手段によっ
て抽出された高調波成分を原音声信号に加えるミキサ手
段１５とを備えるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は帯域制限されている音声
信号に対して高調波成分を創成して付加し、出力するこ
とができるようにする高音域創成装置に関するものであ
る。
信号に対して高調波成分を創成して付加し、出力するこ
とができるようにする高音域創成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ、ＤＡＴ等の音楽／音声の再生メデ
ィアや、電話、ＡＭ放送、ＦＭ放送、テレビジョン放
送、ＢＳ放送などにおいては、それぞれ音声信号の伝送
帯域が決められている。
ィアや、電話、ＡＭ放送、ＦＭ放送、テレビジョン放
送、ＢＳ放送などにおいては、それぞれ音声信号の伝送
帯域が決められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの各種音声信号
伝送メディアにおいて、それぞれ高音質化が進められて
いるが、より原音に忠実な再生を行なおうとする場合、
もともと帯域制限されて生成されて伝送されている音声
信号についてその帯域内のみの信号成分を再生する方式
では限界があり、実際には伝送信号生成段階でカットさ
れた高調波成分も含むようにして再生することが望まし
いと考えられる。
伝送メディアにおいて、それぞれ高音質化が進められて
いるが、より原音に忠実な再生を行なおうとする場合、
もともと帯域制限されて生成されて伝送されている音声
信号についてその帯域内のみの信号成分を再生する方式
では限界があり、実際には伝送信号生成段階でカットさ
れた高調波成分も含むようにして再生することが望まし
いと考えられる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、既に
狭帯域に制限されている音声信号に対して、その高調波
成分を創成し、広帯域で再生することを可能とする高音
域創成装置を提供するものである。
狭帯域に制限されている音声信号に対して、その高調波
成分を創成し、広帯域で再生することを可能とする高音
域創成装置を提供するものである。
【０００５】即ち、入力された原音声信号に対して非線
形処理を行なう非線形処理手段と、この非線形処理手段
の出力信号から原音声信号には含まれていない高調波成
分を抽出するフィルタ手段と、このフィルタ手段によっ
て抽出された高調波成分を原音声信号に加えるミキサ手
段とを備えて高音域創成装置を構成する。
形処理を行なう非線形処理手段と、この非線形処理手段
の出力信号から原音声信号には含まれていない高調波成
分を抽出するフィルタ手段と、このフィルタ手段によっ
て抽出された高調波成分を原音声信号に加えるミキサ手
段とを備えて高音域創成装置を構成する。
【０００６】
【作用】一般的な楽音が倍音構造により成り立っている
ことに着目すると、帯域制限により失われた音声信号の
高調波成分を、その音声信号に対して非線形処理を行な
うことで創成することができると考えられる。そこで、
原音声信号に対して非線形処理を施し、さらにその非線
形処理信号から原音声信号帯域成分をカットすれば、原
音声信号に応じた高調波成分が生成できることになり、
これを原音声信号に加えて再生すれば、音声信号は伝送
帯域より広帯域化されて再生出力されることになる。
ことに着目すると、帯域制限により失われた音声信号の
高調波成分を、その音声信号に対して非線形処理を行な
うことで創成することができると考えられる。そこで、
原音声信号に対して非線形処理を施し、さらにその非線
形処理信号から原音声信号帯域成分をカットすれば、原
音声信号に応じた高調波成分が生成できることになり、
これを原音声信号に加えて再生すれば、音声信号は伝送
帯域より広帯域化されて再生出力されることになる。
【０００７】
【実施例】以下、図１、図２により本発明の一実施例と
してＣＤプレーヤに搭載した高音域創成装置を説明す
る。図１において１は装填されたＣＤに対して音声デー
タの読出を行なう光学ヘッド部、２は光学ヘッド部から
読み出された再生データに対して、ＥＦＭ復調処理、サ
ブコード処理、エラー訂正処理等を実行した後、音声信
号としてのデジタルデータ（サンプリング周波数ｆS ＝
44.1KHz 、量子化１６ビット）を出力する音声信号処理
部である。
してＣＤプレーヤに搭載した高音域創成装置を説明す
る。図１において１は装填されたＣＤに対して音声デー
タの読出を行なう光学ヘッド部、２は光学ヘッド部から
読み出された再生データに対して、ＥＦＭ復調処理、サ
ブコード処理、エラー訂正処理等を実行した後、音声信
号としてのデジタルデータ（サンプリング周波数ｆS ＝
44.1KHz 、量子化１６ビット）を出力する音声信号処理
部である。
【０００８】１０は本実施例の高音域創成装置であり、
音声信号処理部２からの音声データが供給される。１１
はオーバーサンプリングフィルタであり、例えば２ｆS
（＝88.2KHz ）をサンプリング周波数としてオーバーサ
ンプリングを行なう。
音声信号処理部２からの音声データが供給される。１１
はオーバーサンプリングフィルタであり、例えば２ｆS
（＝88.2KHz ）をサンプリング周波数としてオーバーサ
ンプリングを行なう。
【０００９】１２は非線形処理部であり、オーバーサン
プリングフィルタ１１の出力が供給されて非線形処理を
行なうことになる。このようにデジタルデータが入力さ
れる場合、非線形処理としてはＲＯＭテーブル変換処理
により非線形な入出力特性が得られるようにしたり、入
力信号に対して二次関数演算、三次関数演算等を施して
入出力特性が非線形になるようにすればよい。
プリングフィルタ１１の出力が供給されて非線形処理を
行なうことになる。このようにデジタルデータが入力さ
れる場合、非線形処理としてはＲＯＭテーブル変換処理
により非線形な入出力特性が得られるようにしたり、入
力信号に対して二次関数演算、三次関数演算等を施して
入出力特性が非線形になるようにすればよい。
【００１０】この実施例としては例えば非線形処理部１
２の入出力関数を次のような計算式であらわされるよう
に設定する。即ち、入力データｘ（ｘは±１の範囲で変
化）に対して出力データｙは、ｘ≦−0.1 のときは、 ｙ＝（ａｘ3 ＋ｂｘ2 ＋ｃｘ＋ｄ）／ｅ ｘ≧0.1 のときは、 ｙ＝ｘ2 −0.1 ＜ｘ＜0.1 のときは、 ｙ＝（ａｘ3 −ｂｘ2 ＋ｃｘ−ｄ）／ｅ
２の入出力関数を次のような計算式であらわされるよう
に設定する。即ち、入力データｘ（ｘは±１の範囲で変
化）に対して出力データｙは、ｘ≦−0.1 のときは、 ｙ＝（ａｘ3 ＋ｂｘ2 ＋ｃｘ＋ｄ）／ｅ ｘ≧0.1 のときは、 ｙ＝ｘ2 −0.1 ＜ｘ＜0.1 のときは、 ｙ＝（ａｘ3 −ｂｘ2 ＋ｃｘ−ｄ）／ｅ
【００１１】オーバーサンプリングされて供給された音
声データに対して、例えばこのような関数となる演算処
理（非線形処理）が非線形処理部１２で実行されること
によって、非線形処理部１２の出力としては、入力され
た音声データとしてのもともとの周波数成分のほかに、
高調波成分、つまり原音声信号には無かった倍音成分も
含まれていることになる。
声データに対して、例えばこのような関数となる演算処
理（非線形処理）が非線形処理部１２で実行されること
によって、非線形処理部１２の出力としては、入力され
た音声データとしてのもともとの周波数成分のほかに、
高調波成分、つまり原音声信号には無かった倍音成分も
含まれていることになる。
【００１２】即ち、ＣＤ再生音声として約２０KHz まで
で帯域制限されている音声信号に対して、図２（ａ）に
斜線部として示すように２０KHz 以上である高調波成分
が生成されたことになる。
で帯域制限されている音声信号に対して、図２（ａ）に
斜線部として示すように２０KHz 以上である高調波成分
が生成されたことになる。
【００１３】なお、２ｆS でオーバーサンプリングする
のは、折り返しノイズの影響をなくすためである。例え
ばサンプリング周波数ｆS のデジタルデータを非線形処
理部１２に供給して高調波を生成した場合を考えると、
図２（ｂ）において破線で示すように創成される高調波
成分の折り返しによりエリアシングが発生してしまう。
そこで２ｆS のように十分高いサンプリング周波数でサ
ンプリングされたデジタルデータとし、図２（ａ）のよ
うに折り返しノイズの影響をなくすようにしている。な
お、サンプリング周波数は３ｆS ，４ｆS ・・・・８ｆS な
どとしてもよいことはいうまでもない。
のは、折り返しノイズの影響をなくすためである。例え
ばサンプリング周波数ｆS のデジタルデータを非線形処
理部１２に供給して高調波を生成した場合を考えると、
図２（ｂ）において破線で示すように創成される高調波
成分の折り返しによりエリアシングが発生してしまう。
そこで２ｆS のように十分高いサンプリング周波数でサ
ンプリングされたデジタルデータとし、図２（ａ）のよ
うに折り返しノイズの影響をなくすようにしている。な
お、サンプリング周波数は３ｆS ，４ｆS ・・・・８ｆS な
どとしてもよいことはいうまでもない。
【００１４】このように創成された高調波を含む非線形
処理部１２の出力は例えばＦＩＲフィルタとして構成さ
れるハイパスフィルタ１３に供給される。このハイパス
フィルタ１３では原音声信号帯域の上限である２０KHz
をカットオフ周波数としており、即ち創成された高調波
成分のみを抽出する。この抽出された高調波成分はミキ
サ１５に供給される。
処理部１２の出力は例えばＦＩＲフィルタとして構成さ
れるハイパスフィルタ１３に供給される。このハイパス
フィルタ１３では原音声信号帯域の上限である２０KHz
をカットオフ周波数としており、即ち創成された高調波
成分のみを抽出する。この抽出された高調波成分はミキ
サ１５に供給される。
【００１５】一方、オーバーサンプリングフィルタ１１
の出力は遅延回路１４にも供給され、非線形処理部１２
及びハイパスフィルタ１３における処理時間に相当する
所定の遅延時間が与えられた後、ミキサ１５に供給され
ることになる。従って、ミキサ１５では遅延回路１４を
介して供給された原音声データ（２０KHz までの原音声
信号成分）に対して、その原音声信号に基づいて非線形
処理部１２及びハイパスフィルタ１３で生成された高調
波成分が加えられることになる。
の出力は遅延回路１４にも供給され、非線形処理部１２
及びハイパスフィルタ１３における処理時間に相当する
所定の遅延時間が与えられた後、ミキサ１５に供給され
ることになる。従って、ミキサ１５では遅延回路１４を
介して供給された原音声データ（２０KHz までの原音声
信号成分）に対して、その原音声信号に基づいて非線形
処理部１２及びハイパスフィルタ１３で生成された高調
波成分が加えられることになる。
【００１６】ミキサ１５の出力はＤ／Ａ変換器３におい
てアナログ音声信号とされ、増幅部４で増幅されてスピ
ーカ５から音声として出力される。そしてこの出力され
る音声信号成分としては、いわゆるＣＤシステムではカ
ットされている２０KHz 以上の高調波成分を有するもの
となり、音楽／音声としてより原音に忠実な再生がなさ
れることになる。
てアナログ音声信号とされ、増幅部４で増幅されてスピ
ーカ５から音声として出力される。そしてこの出力され
る音声信号成分としては、いわゆるＣＤシステムではカ
ットされている２０KHz 以上の高調波成分を有するもの
となり、音楽／音声としてより原音に忠実な再生がなさ
れることになる。
【００１７】２０KHz 以上の高調波成分は理論上は人間
には聞こえないものとされるが、このような高調波成分
の存在により、聴感上、より豊かな音声が表現されるこ
とは経験的に知られており、実施例では２０KHz 以上の
高調波成分を原音声信号に基づいて創成することによ
り、豊かな再生音声表現を実現している。
には聞こえないものとされるが、このような高調波成分
の存在により、聴感上、より豊かな音声が表現されるこ
とは経験的に知られており、実施例では２０KHz 以上の
高調波成分を原音声信号に基づいて創成することによ
り、豊かな再生音声表現を実現している。
【００１８】図３は本発明の他の実施例であり、アナロ
グ信号の非線形処理を行なう高音域創成装置をＦＭチュ
ーナに搭載した例である。６はＦＭ放送信号を受信し、
中間周波変換、復調処理を行なって、受信された音声信
号を出力する受信／復調部である。受信／復調部６の出
力は高音域創成装置２０において、非線形処理部２１に
供給される。また、ＦＭ放送における音声信号は１５KH
z で帯域制限されているが、復調されたその原音声信号
はミキサ２４にも供給される。
グ信号の非線形処理を行なう高音域創成装置をＦＭチュ
ーナに搭載した例である。６はＦＭ放送信号を受信し、
中間周波変換、復調処理を行なって、受信された音声信
号を出力する受信／復調部である。受信／復調部６の出
力は高音域創成装置２０において、非線形処理部２１に
供給される。また、ＦＭ放送における音声信号は１５KH
z で帯域制限されているが、復調されたその原音声信号
はミキサ２４にも供給される。
【００１９】また、非線形処理部２１は、例えば図下部
に示すようにダイオードのような入出力特性が非線形と
なる素子を使用した回路で構成され、つまり非線形処理
がアナログ的に実行されるようにしている。
に示すようにダイオードのような入出力特性が非線形と
なる素子を使用した回路で構成され、つまり非線形処理
がアナログ的に実行されるようにしている。
【００２０】この非線形処理によって原音声信号に基づ
く高調波成分も出力されることになり、例えばカットオ
フ周波数１５KHz とされたハイパスフィルタ２２により
高調波成分のみが抽出されてミキサ２４に供給される。
従ってミキサ２４の出力は原音声信号に加えて、原音声
信号にはなかった１５KHz 以上の高調波成分も付加され
ることになり、このように広帯域化された音声信号は増
幅部７を介してスピーカ８に供給され、聴感上、より豊
かな音声として出力されることになる。
く高調波成分も出力されることになり、例えばカットオ
フ周波数１５KHz とされたハイパスフィルタ２２により
高調波成分のみが抽出されてミキサ２４に供給される。
従ってミキサ２４の出力は原音声信号に加えて、原音声
信号にはなかった１５KHz 以上の高調波成分も付加され
ることになり、このように広帯域化された音声信号は増
幅部７を介してスピーカ８に供給され、聴感上、より豊
かな音声として出力されることになる。
【００２１】なお、図１、図３におけるハイパスフィル
タのカットオフ周波数は２０KHz 、１５KHz としたが、
これは以上の説明から理解されるように、創成された高
調波成分のみを抽出するため、そのメディアにおける原
音声信号の上限周波数に応じて設定されるもので、ＡＭ
放送受信機に高音域創成装置を搭載する場合は例えばカ
ットオフ周波数を５KHz 、コンパクトカセットテープ再
生装置の場合は１０KHz などに設定されるものである。
タのカットオフ周波数は２０KHz 、１５KHz としたが、
これは以上の説明から理解されるように、創成された高
調波成分のみを抽出するため、そのメディアにおける原
音声信号の上限周波数に応じて設定されるもので、ＡＭ
放送受信機に高音域創成装置を搭載する場合は例えばカ
ットオフ周波数を５KHz 、コンパクトカセットテープ再
生装置の場合は１０KHz などに設定されるものである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高音域創成
装置は、入力された原音声信号に対して非線形処理を行
なって高調波成分を生成し、さらにこの非線形処理出力
から原音声信号には含まれていない高調波成分のみを抽
出してこれを原音声信号に加えることで、帯域制限され
た音声信号に対して、帯域制限により失われたと思われ
る倍音成分を再び付加することができ、広帯域化された
音声信号を得ることができる。これによって再生音声と
してより自然音に近い豊かな音質を得ることが可能にな
るという効果がある。
装置は、入力された原音声信号に対して非線形処理を行
なって高調波成分を生成し、さらにこの非線形処理出力
から原音声信号には含まれていない高調波成分のみを抽
出してこれを原音声信号に加えることで、帯域制限され
た音声信号に対して、帯域制限により失われたと思われ
る倍音成分を再び付加することができ、広帯域化された
音声信号を得ることができる。これによって再生音声と
してより自然音に近い豊かな音質を得ることが可能にな
るという効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】実施例により創成される高調波成分の説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例のブロック図である。
１０，２０ 高音域創成装置 １１ オーバーサンプリングフィルタ １２，２１ 非線形処理部 １３，２２ ハイパスフィルタ １４ 遅延回路 １５，２４ ミキサ
Claims (1)
- 【請求項１】 入力された原音声信号に対して非線形処
理を行なう非線形処理手段と、該非線形処理手段の出力
信号から前記原音声信号に含まれていない高調波成分を
抽出するフィルタ手段と、該フィルタ手段によって抽出
された高調波成分を前記原音声信号に加えるミキサ手段
と、を備えて構成されることを特徴とする高音域創成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044715A JPH07236193A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高音域創成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044715A JPH07236193A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高音域創成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07236193A true JPH07236193A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12699125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6044715A Pending JPH07236193A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 高音域創成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07236193A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0795860A3 (en) * | 1996-03-13 | 1999-05-19 | Fidelix Y.K. | Apparatus for reproducing audio signals |
| EP0911826A3 (en) * | 1997-10-22 | 2001-11-28 | Victor Company Of Japan, Limited | Audio information processing method, audio information processing apparatus, andmethod of recording audio information on recording medium |
| JP2007272057A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sony Corp | オーディオ信号処理装置，オーディオ信号処理方法，プログラムおよび記憶媒体 |
| WO2008015726A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Band spreading device and method |
| WO2008015732A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Band expanding device and method |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP6044715A patent/JPH07236193A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0795860A3 (en) * | 1996-03-13 | 1999-05-19 | Fidelix Y.K. | Apparatus for reproducing audio signals |
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| US6449519B1 (en) | 1997-10-22 | 2002-09-10 | Victor Company Of Japan, Limited | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium |
| EP1569225A1 (en) * | 1997-10-22 | 2005-08-31 | Victor Company Of Japan, Limited | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium |
| EP1580747A3 (en) * | 1997-10-22 | 2005-11-02 | Victor Company of Japan Limited | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium |
| US7020604B2 (en) | 1997-10-22 | 2006-03-28 | Victor Company Of Japan, Limited | Audio information processing method, audio information processing apparatus, and method of recording audio information on recording medium |
| JP2007272057A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sony Corp | オーディオ信号処理装置，オーディオ信号処理方法，プログラムおよび記憶媒体 |
| WO2008015726A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Band spreading device and method |
| WO2008015732A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Pioneer Corporation | Band expanding device and method |
| US8144762B2 (en) | 2006-07-31 | 2012-03-27 | Pioneer Corporation | Band extending apparatus and method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010821 |