JP5355690B2 - 信号処理装置 - Google Patents
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Description
一方、近年では、オーディオCDに代わってAAC(Advanced Audio Codec)やMP3(MPEG Audio Layer 3)などの圧縮符号化を行うことで、オーディオ信号を保存するための記憶装置の容量や送受信の通信量を節減する技術が普及している。
圧縮符号化されたオーディオ信号は、高域成分が欠落したり、左右差信号の中高域のスペクトルが部分的に欠落し、歯抜けのようになって特性が劣化している。特性が劣化したオーディオ信号を再生すると、高域成分の欠落により、こもり感が発生する傾向や、左右差信号の特性が劣化することにより、音場感・空気感が縮退する傾向がある。
図1は、この発明の実施の形態1の信号処理装置1の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、信号処理装置1は、デコーダ2と出力装置3の間に設けられ、デコーダ2から入力したステレオオーディオ信号としての左信号l(n)101(第1の信号)、右信号r(n)102(第2の信号)の差信号を信号処理し、改善した左信号lout(n)109、右信号rout(n)110を出力装置3へ出力する。
図1に示すように、信号処理装置1は、外部のデコーダ2からステレオオーディオ信号として左信号l(n)101及び右信号r(n)102を入力すると、入力した左信号l(n)101及び右信号r(n)102をそれぞれ分岐する。
図2は、実施の形態1の予測誤差算出手段13の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、予測誤差算出手段13は、予測手段21と信号算出手段22から構成され、入力した左信号l(n)101と右信号r(n)102に基づいて改善差信号としての誤差信号103を算出して出力する。
ここで、入力した右信号r(n)102を1サンプル分遅延させる図示せぬ遅延手段を設け、1サンプル遅延した右信号r(n−1)102と、過去に入力された右信号r(n−2)、r(n−3)、r(n−4)、・・・、r(n−1−N)と予測係数に基づいて左信号l(n)101を予測し、予測信号203として出力してもよい。
予測誤差算出手段13は、ステレオオーディオ信号としての左信号l(n)101と右信号r(n)102を入力し、左信号l(n)101を信号算出手段22へ入力し、右信号r(n)102を予測手段21へ入力する。
まず、ステレオオーディオ信号の左右差信号の特性について説明する。
図3は、周波数θにおける左信号と右信号のスペクトル強度が略等しい場合の左右和信号と左右差信号の周波数スペクトルの位相関係を示した図である。図3(a)が左信号周波数スペクトルと右信号の周波数スペクトルの相関が弱い場合であり、図3(b)が左信号周波数スペクトルと右信号の周波数スペクトルの相関が強い場合である。
図4に示すように、実線は圧縮符号化前の左右差信号及び信号処理後の左右差信号の周波数スペクトルであり、破線は圧縮符号化後の左右差信号の周波数スペクトルである。
実施の形態1では、予測誤差算出手段13が、予測信号203と左信号l(n)101との誤差信号103を算出し、第1の加算器14が左信号l(n)101と誤差信号103を加算し、第2の加算器15が右信号r(n)102と誤差信号103を逆相にして加算する構成について説明したが、実施の形態2は、改善差信号をより細かく調整する構成について説明する。
図5に示すように、信号処理装置1は、外部のデコーダ2からステレオオーディオ信号として左信号l(n)101及び右信号r(n)102を入力すると、入力した左信号l(n)101及び右信号r(n)102をそれぞれ3つずつに分岐する。
Claims (12)
- 第1及び第2の信号を入力し、上記第2の信号に基づいて予測した第1の信号の予測信号と上記第1の信号との誤差信号を算出する予測誤差算出手段と、
上記第1の信号と上記誤差信号とを加算する第1の加算器と、
上記第2の信号と上記誤差信号とを加算する第2の加算器とを備えた信号処理装置。 - 上記誤差信号を逆相にして上記第2の加算器へ入力し、上記第2の信号と加算することを特徴とした請求項1記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段からの誤差信号を入力し、上記誤差信号のゲインを調整するゲイン調整手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。
- 第1及び第2の信号を入力し、上記第2の信号に基づいて予測した第1の信号の予測信号と上記第1の信号との誤差信号を算出する予測誤差算出手段と、
上記誤差信号のゲインを調整する第1のゲイン調整手段と、
上記第1の信号と上記第2の信号を加算し、第1の加算信号として出力する第1の加算器と、
上記第1の信号と上記第2の信号を逆相にして加算し、第2の加算信号として出力するする第2の加算器と、
上記第2の加算信号のゲインを調整する第2のゲイン調整手段と、
上記第1のゲイン調整手段からの誤差信号と上記第2のゲイン調整手段からの第2の加算信号とを加算して第3の加算信号として出力する第3の加算器と、
上記第1の加算信号と上記第3の加算信号とを加算する第4の加算器と、
上記第1の加算信号と上記第3の加算信号を逆相にして加算する第5の加算器とを備えた信号処理装置。 - 上記予測誤差算出手段は、上記第2の信号と予測係数に基づいて上記第1の信号を予測するAR(Auto-Regressive)予測器を備えたことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段は、上記第2の信号と予測係数に基づいて上記第1の信号を予測するAR(Auto-Regressive)予測器を備えたことを特徴とする請求項4記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段は、上記誤差信号を上記AR予測器に入力し、上記AR予測器が上記誤差信号に基づいて上記予測係数の値を更新することを特徴とする請求項5記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段は、上記誤差信号を上記AR予測器に入力し、上記AR予測器が上記誤差信号に基づいて上記予測係数の値を更新することを特徴とする請求項6記載の信号処理装置。
- 上記ゲイン調整手段は、適宜設定される値を乗算してゲインを調整することを特徴とする請求項3記載の信号処理装置。
- 上記ゲイン調整手段は、適宜設定される値を乗算してゲインを調整することを特徴とする請求項2記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段は、上記第1及び第2の信号として、ステレオオーディオ信号の左信号及び右信号を入力することを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。
- 上記予測誤差算出手段は、上記第1及び第2の信号として、ステレオオーディオ信号の左信号及び右信号を入力することを特徴とする請求項4記載の信号処理装置。
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