專利名稱：信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理裝置，用于對縮混了多個(gè)信號(hào)而獲得的 信號(hào)和對一種信息進(jìn)行編碼的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，該信息是用于將該 縮混了多個(gè)信號(hào)而獲得的信號(hào)分離為原來的信號(hào)的信息，尤其涉及一 種技術(shù)，S口，通過對信號(hào)之間的相位差、強(qiáng)度比進(jìn)行編碼，從而以較 少的信息量來對表示臨場感的多聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的編碼信號(hào)進(jìn)行解 碼。
背景技術(shù)：
近幾年，稱為Spatial Codec(空間編解碼)的技術(shù)被開發(fā)。其目的在 于，以非常少的信息量對表示臨場感的多聲道信號(hào)進(jìn)行壓縮及編碼。 例如，在作為數(shù)字電視的聲音方式已經(jīng)被廣泛使用的多聲道編碼即 AAC(Advanced Audio Coding :先進(jìn)音頻編碼)方式，5.1聲道要有 512kbps、 384kbps的比特率，然而，Spatial Codec以用128kbps、 64kbps 甚至于48kbps那樣非常少的比特率來對多聲道信號(hào)進(jìn)行壓縮及編碼為 目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)該目的，采用了例如在以MPEG(Moving Picture Experts Group :運(yùn)動(dòng)圖像專家組)音頻方式被標(biāo)準(zhǔn)化的Parametric Coding forHigh Quality Audio(非專利文獻(xiàn)l)中所公開的技術(shù)。該文獻(xiàn)中描述，通 過對聲道之間的相位差、強(qiáng)度比進(jìn)行編碼從而以較少的信息量來對表 示臨場感的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的過程。圖1是示出在非專利文獻(xiàn)1中所公開的以往的信號(hào)處理裝置的處 理過程的圖。首先，輸入信號(hào)S是縮混了原來兩聲道的信號(hào)而獲得的單聲道信 號(hào)。輸入信號(hào)S被輸入到稱為去相關(guān)性(De-correlaticm)的處理模塊，從 而獲得輸出信號(hào)D。對于去相關(guān)性的處理過程，在非專利文獻(xiàn)1的8.6.4.5.2節(jié)的 Calculate decorrelated signal中進(jìn)行了詳細(xì)說明，因此省略詳細(xì)說明，不 過，去相關(guān)性大致包括兩個(gè)處理。第一個(gè)處理是延遲處理。根據(jù)該處理，將輸入信號(hào)延遲預(yù)定的時(shí) 間。其次，所延遲的信號(hào)被進(jìn)行稱為All Pass Filter(全通濾波)的第二個(gè) 處理。通過該處理，在將輸入信號(hào)無相關(guān)化的同時(shí)，向輸入信號(hào)附加 混響成分(reverberation)。然后，如此生成的信號(hào)D和輸入信號(hào)S被進(jìn)行稱為混合(Mking) 的處理。對于該處理也在非專利文獻(xiàn)1的8.6.4.6.2節(jié)的Mixing中進(jìn)行 了詳細(xì)說明，因此省略詳細(xì)說明，不過，兩個(gè)信號(hào)S和D乘以系數(shù)hll、 h12、 h21、 h22后被相加，從而獲得輸出的Lch信號(hào)、Rch信號(hào)。在附 圖中示出其公式。在此，根據(jù)原來的兩聲道的信號(hào)(作為被輸入的單聲道信號(hào)的來源 的信號(hào))之間的強(qiáng)度比L、相位差e來決定系數(shù)hll、 h12、 h21、 h22的值,不過，根據(jù)以MPEG標(biāo)準(zhǔn)正在準(zhǔn)備制定的方式，則以如下公式來求 出系數(shù)hll、 h12、 h21、 h22的值。 6 =arccos(r)在此，r表示原來的兩聲道的信號(hào)之間的相關(guān)性。 在S =arctan((l-L)/(l+L)*tan( e /2))的情況下， hi l=L/(l+L*L)05*cos( " 6 /2)、 h21=L/(l+L* L)05*sin( 5 + e /2)、 M2=l/(1+L* L)05*cos( S - e /2)、 h22=l/(l+L* L)05*sin( S - 6 /2)。上述公式是改進(jìn)了非專利文獻(xiàn)1中記載的求出Mixing系數(shù)的方 法，即是根據(jù)以MPEG標(biāo)準(zhǔn)正在準(zhǔn)備制定的Spatial Codec來求出 Mixing系數(shù)的方法。通過進(jìn)行如上處理，根據(jù)由去相關(guān)性的延遲處理和混響成分的附 加的效果，在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn) 空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)。(非專利文獻(xiàn)l)ISO/IEC 14496-3:2001/FDAM 2:2004(E)然而，在上述方法中存在如下問題。艮口，在被輸入的信號(hào)的時(shí)間上的變動(dòng)劇烈的情況下(例如，在敲打 金屬打擊樂器的瞬間等情況下)，因去相關(guān)性的處理內(nèi)的延遲和混響成 分的附加的效果而去相關(guān)性后的信號(hào)會(huì)失去其尖銳性。進(jìn)一步，該去 相關(guān)性后的信號(hào)，通過下個(gè)階段的Mixing的處理，與被輸入的信號(hào)S 相加，結(jié)果是輸出信號(hào)會(huì)失去輸入信號(hào)具有的尖銳性。并且，同樣，在被輸入的信號(hào)的頻率成分偏在特定的頻帶的情況 下(例如，像在連續(xù)存在一個(gè)種類的樂器的音色那樣的情況下)，本來應(yīng) 當(dāng)生成定位非常穩(wěn)定的聲像，但是，因去相關(guān)性的處理內(nèi)的延遲和混 響成分的附加的效果而去相關(guān)性后的信號(hào)的、定位穩(wěn)定的聲像會(huì)變模糊。進(jìn)一步，該去相關(guān)性后的信號(hào)，通過下個(gè)階段的Mixing的處理， 與被輸入的信號(hào)S相加，結(jié)果是輸出信號(hào)的聲像會(huì)變模糊。并且，去相關(guān)性的處理，由于包括抽頭數(shù)多的濾波器，以便附加 混響成分，因此運(yùn)算量非常大。并且，如上所述，利用強(qiáng)度比、相位差的信息來求出系數(shù)hll、h12、 h21、 h22的處理是，將像arccos()、 arctan()、 tan()、 sin()、 cos()那樣的 多個(gè)三角函數(shù)復(fù)雜地關(guān)聯(lián)起來的處理，因此對該處理需要的運(yùn)算量也 非常大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明，鑒于上述以往的問題，第一個(gè)目的在于提供一種信號(hào)處 理裝置，在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)空 間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)，并且，可以實(shí)現(xiàn)聲音的時(shí)間 上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位。并且，本發(fā)明的第二個(gè)目的在于減少去相關(guān)性的處理的運(yùn)算量。并且，本發(fā)明的第三個(gè)目的在于減少求出系數(shù)hll、 h12、 h21、 h22 的處理的運(yùn)算量。為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的特點(diǎn)包括生成單元，利用縮混了兩個(gè)信號(hào)而獲得的第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合系數(shù)決定單元，根據(jù)表示所述兩個(gè)信號(hào)之間的強(qiáng)度比的值L和表示相位差的值e ，來決定用于混合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的混合比率；以及混合單元，根據(jù)由所述混合系數(shù)決定單元決定的混合比率，來混合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)，并且，所述生成單元，具有第一濾波單元，利用所述第一信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)；以及第二濾波單元，利用所述第一信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)，所述第一濾 波單元是一種濾波單元，針對復(fù)數(shù)的信號(hào)，通過延遲單元和全通濾波 器將輸入信號(hào)無相關(guān)化，并且附加混響成分，所述第二濾波單元是與 所述第一濾波單元不同的濾波單元。據(jù)此，可以將對第二濾波單元需要的處理量少于對第一濾波處理 單元需要的處理量，并且可以將由第二濾波單元獲得的擴(kuò)展感少于由 第一濾波處理單元獲得的擴(kuò)展感。因此，在利用單聲道化后的信號(hào)生 成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)聲音的時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的 穩(wěn)定的定位，并且，可以在低頻帶實(shí)現(xiàn)空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的 立體聲信號(hào)。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，所述第二濾波單元是針對實(shí)數(shù)的信號(hào)的全通濾波器。據(jù)此，在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，由于可以 在實(shí)現(xiàn)空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)的同時(shí)，簡化高頻帶 的信號(hào)處理，因此可以實(shí)現(xiàn)聲音的時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位，也可以減少運(yùn)算量。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，所述第二濾波單元是正交旋轉(zhuǎn)濾波器，將相位旋轉(zhuǎn)90度或-90度。據(jù)此，在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以在實(shí) 現(xiàn)空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)聲音的 時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位，也可以減少運(yùn)算量。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、 h21、 h22，并且，在由相鄰的兩邊形成的角度為所述e 、長度比 為所述L的平行四邊形中、所述e被該平行四邊形的對角線分割而獲 得的角度為A以及B、按照所述強(qiáng)度比L決定的值為dl以及d2的情 況下，所述混合系數(shù)決定單元以dPcos(A)來求出所述hll的值，以 d2^os(B)來求出所述h12的值，以d"sin(A)或d2+sin(B)來求出所述 h21的值，以-h21來求出所述h22的值。據(jù)此，在求出四個(gè)混合系數(shù)時(shí)，實(shí)際上求出三個(gè)混合系數(shù)即可。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，在表示所述e的量化值為q0 、表示所述L的量化值為 qL時(shí)，所述混合系數(shù)決定單元，接受所述量化值q e和所述量化值qL， 將接受到的q e禾口 qL分別轉(zhuǎn)換為表示cos e的值r、和L，并且，所述 hll 、 h12 、 h21 、 h22 ， 在 Ml=dl*(L+r)/((l+L2+2*L*r)05)、 hl2=d2*(l+L*r)/((l+L2+2*L*rf5)、 h21=dl*(l-r2) 。.5/((l+L2+2*L*r)05)、h22=-h21的情況下被求出。據(jù)此，在求出混合系數(shù)時(shí)，不需要三角函數(shù)的處理。 并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，在表示所述e的量化值為q 9 、表示所述L的量化值為 qL時(shí)，所述混合系數(shù)決定單元，具有以所述q e和所述qL為地址的表， 使用該表來求出所述hll、 h12、 h21，以h22^h21來求出所述h22。據(jù)此，在求出四個(gè)混合系數(shù)時(shí)，參照表即可，并且，只具有三個(gè) 表即可。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、 h2K h22，并且，在以復(fù)數(shù)來表現(xiàn)所述第一信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分為 rl、虛數(shù)部分為il，且以復(fù)數(shù)來表現(xiàn)所述第二信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分為r2、 虛數(shù)部分為i2的情況下，所述混合單元以hll*rl+h21*r2為第一個(gè) 輸出信號(hào)的實(shí)數(shù)部分，以hlPil+h2"i2為第一個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分， 以hl2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)的實(shí)數(shù)部分，以hl2*il+h22*i2為 第二個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分。據(jù)此，由混合單元可以進(jìn)行針對復(fù)數(shù)的信號(hào)的處理。 并且，為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置的 特點(diǎn)可以是，所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、 h21、 h22，并且，在以實(shí)數(shù)來表現(xiàn)所述第一信號(hào)時(shí)的值為rl、以 實(shí)數(shù)來表現(xiàn)所述第二信號(hào)時(shí)的值為r2的情況下，所述混合單元以 hll*rl+h21*r2為第一個(gè)輸出信號(hào)，以hl2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)。據(jù)此，由混合單元可以進(jìn)行針對實(shí)數(shù)的信號(hào)的處理。 而且，本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)為這些信號(hào)處理裝置，也可以實(shí)現(xiàn)為 將這些信號(hào)處理裝置具有的特征性單元作為步驟的信號(hào)處理方法，或 可以實(shí)現(xiàn)為使計(jì)算機(jī)執(zhí)行這些步驟的程序。而且，當(dāng)然，這些程序可以通過CD-ROM等存儲(chǔ)介質(zhì)或互聯(lián)網(wǎng)等傳輸介質(zhì)來分發(fā)。而且，本發(fā) 明也可以實(shí)現(xiàn)為將這些信號(hào)處理裝置具有的特征性單元一體化的 LSI(Large Scale Integration :大規(guī)模集成電路)。根據(jù)上述說明可見，根據(jù)本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置，在利用單 聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)聲音的時(shí)間上的變動(dòng) 的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位，并且，可以在低頻帶實(shí)現(xiàn)空間上的擴(kuò) 展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)。當(dāng)然，通過多階段連接本發(fā)明的處理，即，利用單聲道化后的信 號(hào)生成兩聲道的信號(hào)的處理，從而可以利用單聲道化后的信號(hào)良好地 生成多聲道信號(hào)(例如5.1聲道)。同樣，可以利用兩聲道化后的信號(hào)良 好地生成多聲道信號(hào)(例如5.1聲道)因此，根據(jù)本發(fā)明，由于最近向移動(dòng)電話、移動(dòng)信息終端的音樂 內(nèi)容的分發(fā)、視聽越來越普及，因此本發(fā)明的實(shí)用性價(jià)值非常高。


圖1是以往的技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)圖。圖2是在本實(shí)施例1中的信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3是信號(hào)處理裝置1對應(yīng)的Spatial Codec的說明圖。 圖4是使用平行四邊形的、強(qiáng)度比信息和相位差信息的說明圖。 圖5是在圖2中所示的表41的結(jié)構(gòu)的示例圖。 圖6是示出生成部的其它結(jié)構(gòu)的例子的方框圖。 圖7是在接收表示音響上的特征量的編碼數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中 的信號(hào)處理裝置的其它結(jié)構(gòu)圖。圖8是在本實(shí)施例2中的信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。符號(hào)說明1、 2、 3信號(hào)處理裝置 10解碼部 20特征量檢測部 21特征量接收部 30、 31、 32生成部 40混合系數(shù)決定部 41、 42、 43表 50混合部 301延遲部 302第一濾波器 303第二濾波器 304合成部 305第二延遲部306第三濾波器 307加工部具體實(shí)施方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例1的信號(hào)處理裝置。 (實(shí)施例1)圖2是示出本實(shí)施例1的信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 而且，在該圖中還示出解碼部10。信號(hào)處理裝置i是對比特流進(jìn)行解碼的裝置，該比特流包括第一編碼信號(hào)，是對縮混了兩個(gè)音頻信號(hào)而獲得的信號(hào)進(jìn)行編碼的信號(hào); 第二編碼信號(hào)，是對按照兩個(gè)音頻信號(hào)之間的強(qiáng)度比L決定的值進(jìn)行 編碼的強(qiáng)度比信息；以及第三編碼信號(hào)，是對按照兩個(gè)音頻信號(hào)之間的相位差e決定的值進(jìn)行編碼的相位差信息，如圖2所示，信號(hào)處理裝置1包括特征量檢測部20、生成部30、混合系數(shù)決定部40以及混 合部50。生成部30具有延遲部301、第一濾波器302、第二濾波器303以 及合成部304?；旌舷禂?shù)決定部40具有三個(gè)表41、 42、 43，用于利用 強(qiáng)度比信息和相位差信息來求出各個(gè)混合系數(shù)hll、 h12、 h21。解碼部10，對第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而生成第一信號(hào)。生成部30， 利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)?；旌舷禂?shù)決定部40，利用第二編碼信號(hào) 和第三編碼信號(hào)來決定混合系數(shù)。混合部50，根據(jù)由混合系數(shù)決定部 40決定的混合比率來混合第一信號(hào)和第二信號(hào)。延遲部301，將第一信號(hào)延遲N(NX))單位時(shí)間。第一濾波器302，加工延遲部301的輸出 信號(hào)。第二濾波器303，加工延遲部301的輸出信號(hào)。特征量檢測部 20，檢測第一信號(hào)的音響上的特征量。合成部304，按照音響上的特征 量，利用第一濾波器302的輸出信號(hào)和第二濾波器303的輸出信號(hào)合 成第二信號(hào)。下面，將說明如上構(gòu)成的信號(hào)處理裝置的工作，不過，在該說明 之前，以L，R的兩聲道為例子，對本發(fā)明的信號(hào)處理裝置1對應(yīng)的 Spatial Codec加以說明。在編碼過程中，如圖3(a)所示，Spatial Audio Encoder(空間上音 頻編碼器)，通過復(fù)數(shù)運(yùn)算，利用L,R的兩聲道的音樂信號(hào)來求出縮混 信號(hào)S、強(qiáng)度比c以及相位差6 。進(jìn)一步，縮混信號(hào)S，通過MPEG方 式AAC標(biāo)準(zhǔn)的編碼裝置被編碼。并且，強(qiáng)度比c被編碼為第二編碼信 號(hào)。相位差e被轉(zhuǎn)換為例如r(尸cos( e ))，該r被編碼為第三編碼信號(hào)。在解碼過程中，如圖3(b)所示，生成部30，以少于以往的運(yùn)算量 來生成正交于與縮混信號(hào)S的、并且?guī)в谢祉懜械男盘?hào)即去相關(guān)性信 號(hào)D。混合部50，根據(jù)由混合系數(shù)決定部40決定的混合系數(shù)，來混合縮 混信號(hào)S和去相關(guān)性信號(hào)D，從而以少于以往的運(yùn)算量生成L,R的兩 聲道。更詳細(xì)而言，首先，解碼部10，對第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，而生 成第一信號(hào)。在此，第一編碼信號(hào)是對縮混了兩個(gè)音頻信號(hào)而獲得的 單聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的信號(hào)，是例如通過MPEG方式AAC標(biāo)準(zhǔn)的編碼器被編碼的信號(hào)。在此，該解碼部10到如下處理為止進(jìn)行處理，艮卩，將PCM信號(hào)轉(zhuǎn)換為由多個(gè)頻帶而成的頻率信號(hào)的處理，該P(yáng)CM信號(hào) 是對如上所述的AAC標(biāo)準(zhǔn)的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而獲得的信號(hào)。在下面 說明，對這些多個(gè)頻帶的信號(hào)中的、特定的一個(gè)頻帶的信號(hào)進(jìn)行的處 理。生成部30，通過如下處理利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)。g卩，首先， 生成部30的延遲部301，將第一信號(hào)延遲N(NX))單位時(shí)間。其次，第 一濾波器302，對延遲部301的輸出信號(hào)實(shí)施濾波處理。例如作為該處 理，實(shí)施次數(shù)為P次的All Pass Filter。 All Pass Filter具有，在使被輸 入的信號(hào)無相關(guān)化的同時(shí)、附加混響成分的效果。對于All Pass Filter 的處理，可以是以往所知的任何方法,例如在所述非專利文獻(xiàn)1的 8.6.4.5.2節(jié)中所述的All Pass Filter。另一方面，第二濾波器303，對延遲部30的輸出信號(hào)實(shí)施次數(shù)少 于P次的All Pass Filter的處理。并且，也可以是，第二濾波器303，取代延遲部301、 All Pass Filter 而進(jìn)行將相位轉(zhuǎn)換90度的處理。將相位轉(zhuǎn)換90度的處理，由于在完 全不帶因All Pass Filter的處理而產(chǎn)生的混響成分的情況下可以使被輸 入的信號(hào)無相關(guān)化，因此在需要排除混響成分的情況下其處理非常有 效。如此生成的由第一濾波器302的輸出信號(hào)和由第二濾波器303的 輸出信號(hào)，在合成部304被處理，而生成第二信號(hào)。如下進(jìn)行該過程。 即，特征量檢測部20，檢測第一信號(hào)的音響上的特征量，按照該特征量，決定由第一濾波器302的輸出信號(hào)和由第二濾波器303的輸出信 號(hào)的混合比率。例如，音響上的特征量是在第一信號(hào)的變動(dòng)劇烈的情況下變大的 特征量，合成部304，在音響上的特征量小的情況下，可以只輸出第一 濾波器302的輸出信號(hào)，或可以混合并輸出較多的第一濾波器302的 輸出信號(hào)和較少的第二濾波器303的輸出信號(hào)。反而，在音響上的特 征量大的情況下，可以只輸出第二濾波器303的輸出信號(hào)，或可以混 合并輸出較少的第一濾波器302的輸出信號(hào)和較多的第二濾波器303 的輸出信號(hào)。在此，也可以是，音響上的特征量是一種特征量，即，在特定的 頻帶集中較強(qiáng)的能量的情況下第一信號(hào)變大?；蛘?，也可以是，這些 特征量的組合。在此，重要的是，音響上的特征量表示聲音的時(shí)間上的變動(dòng)的尖 銳性、聲像的穩(wěn)定的定位感。這是因?yàn)椋捎诘谝粸V波器302是次數(shù) 為P次的All Pass Filter,也是向聲音附加混響感的濾波器，因此在不 需要這些混響感的情況下，即，在需要聲音的時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、 聲像的穩(wěn)定的定位感的情況下，需要通過使All Pass Filter的次數(shù)變少 來減少混響感。而且，下面說明由生成部30如上生成的第二信號(hào)和第一信號(hào)在混 合部50被混合時(shí)的工作。首先，混合系數(shù)決定部40，利用第二編碼信號(hào)和第三編碼信號(hào)來 決定混合系數(shù)。第二編碼信號(hào)是對按照原來的兩個(gè)音頻信號(hào)之間的強(qiáng)度比L決定的值進(jìn)行編碼的信號(hào)，第三編碼信號(hào)是對按照原來的兩個(gè)音頻信號(hào)之間的相位差e決定的值進(jìn)行編碼的信息。如下進(jìn)行，利用這些強(qiáng)度比信息和相位差信息來求出混合系數(shù)hll、 h12、 h21、 h22的方法。艮口，在由相鄰的兩邊形成的角度為e 、長度比為L的平行四邊形中、該e被該平行四邊形的對角線分割而獲得的角度為A以及B、按照強(qiáng)度比決定的值為dl以及d2的情況下，hll=dl*cos(A)、 h21=dl*si n(A)、 hl2二d2承cos(-B)以及h22二d2傘sin(-B)。在上述說明中，dl、 d2的 值是，dl=L/((l+2*L*cos( e )+L*L)A0.5)、 d2=l/((l+2*L*cos( e )+L*L)A 0.5)。據(jù)此，按照原來的兩個(gè)信號(hào)的相位差和強(qiáng)度比，可以將縮混并單 聲道化了的信號(hào)在數(shù)學(xué)上準(zhǔn)確地分離為原來的兩個(gè)信號(hào)。在圖4中示 出其理由。在由相鄰的兩邊形成的角度為e 、長度比為L的平行四邊 形XYZW中，被對角線分割而獲得的角度YXZ為A、角度WXZ為B。 對角線的長度XZ，在數(shù)學(xué)上被求出為((l+2n^cos(e)+L^L)A0.5。根據(jù) 該性質(zhì)，上述dl和d2是，dl=L/((l+2*L*cos( e )+L*L)A0.5)、 d2=l/((l +2*L*cos( 8 )+L*L)A0.5)。在上述說明中，dl、 d2的值是，dl=L/((l+2*L*cos( 9 )+L*L)A0.5)、d2=l/((l+2*L*cos( 9 )+L*L)A0.5)，但是，也存在dl=L/((l+L*L)A0.5)、d2二l/((l+I^L)A0.5)的情況。該情況是，在縮混原來的兩個(gè)信號(hào)時(shí)按照相位差e校正縮混信號(hào)的大小的情況。例如，在原來的兩個(gè)信號(hào)的相位差e為90度的情況下，則不校正 縮混信號(hào)的大小,而在原來的兩個(gè)信號(hào)的相位差e小于90度的情況下， 則校正縮混信號(hào)的大小，以將其變小。這是因?yàn)椋c輸入信號(hào)的相位差為90度的情況下相比，在輸入信號(hào)的相位差小于90度的情況下，即使輸入信號(hào)的大小的絕對值相同縮混信號(hào)的大小也會(huì)相對地變大。相反，在原來的兩個(gè)信號(hào)的相位差e大于90度的情況下，則校正縮混信號(hào)的大小，以將其變大。這是因?yàn)?，與輸入信號(hào)的相位差為90 度的情況下相比，在輸入信號(hào)的相位差大于90度的情況下，即使輸入信號(hào)的大小的絕對值相同縮混信號(hào)的大小也會(huì)相對地變小。艮口，在按照cos(e)的值校正縮混信號(hào)的大小的情況下，上述di、d2的值，不是dl=L/((l+2*L*cos( 9 )+L*L)A0.5)、 d2=l/((l+2*L*cos( e )+L*L)A0.5)， 而是dl-L/((l+I^L)A0.5)、 d2=l/((l+L*L)A0.5)。另一方面，根據(jù)平行四邊形的數(shù)學(xué)性質(zhì)，cos(A)、 sin(A)、 cos(B)， sin(B)被求出為cos(A)=(L+cose)/((l+L2+2Lcose)05) sin(A)= sine/((l+L2+2*L*cose)05) cos(B)=(l+L cose)/((l+L2+2Lcose)05)sin(B)=(L*sin e )/((l+L2+2*L*cos e )U5)。而且，在此，在本實(shí)施例中，第三編碼信號(hào)是對按照原來的兩個(gè)音頻信號(hào)之間的相位差e決定的值進(jìn)行編碼的信號(hào)，但是，在很多情況下，第三編碼信號(hào)表示原來的兩個(gè)音頻信號(hào)之間的相關(guān)性r。例如，在非專利文獻(xiàn)l中也與上述相同，并且，在正在進(jìn)行MPEG 標(biāo)準(zhǔn)化中的Spatial Codec中也與上述相同。即，可以認(rèn)為相關(guān)性r是 cos( e )。這是因?yàn)?，在兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)性r為例如1的情況下，即在相位差e為o的情況下，cos( e )為i ，相關(guān)性r表示cos( e )。并且，在兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)性r為例如O的情況下，即在相位差6為90度的情況下，cos( e) 為0，相關(guān)性r表示cos(e)。并且，進(jìn)一步，在兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)性r為例如-i的情況下，即在相位差e為180度的情況下，cos(e)為-i，相關(guān)性r表示cos(e)。根此可見，可以認(rèn)為相關(guān)性r是cos(e)。因此，根據(jù)上述公式可以算出，cos(A)=(L+r)/((l+L2+2*L*r)0'5) cos(B)=(l+L*r)/((l+L2+2*L*r)05) sin(A)=(l-r2) 05/((l+L2+2*L*r)05) sin(B)=(L*(l-r2) 05)/((l+L2+2*L*r) 0'5)。據(jù)此，由于在所有上述公式的右邊不存在三角函數(shù)，因此計(jì)算變 得非常容易。要求出的hll、 h21、 h12、 h22是hll=dl*cos(A)、 h21=dl*sin(A)、 hl2=d2*cos(-B)、 h22=d2*sin(-B)，根據(jù)所述dl、 d2的關(guān)系可見，由于1122=-1121，因此只通過將h21 的值的符號(hào)反轉(zhuǎn)可以求出h22的值。并且，由于上述dl、 d2、 cos(A)、 sin(A)、 cos(B)、 sin(B)的全部根 據(jù)L和r被求出，因此hll、 h21、 h12、 h22也根據(jù)L和r被求出，據(jù) 此，通過在以L和r為變址的表中存儲(chǔ)預(yù)先計(jì)算了的dPcos(A)、 dl*sin(A)、 d2*cos(-B)、 d2承sin(-B)的值，從而可以求出hll、 h21、 h12、 h22。在本實(shí)施例中，當(dāng)然由于L和r分別作為第二編碼信號(hào)、第三編 碼信號(hào)被編碼或被量化，因此以該編碼值或量化值本身為變址來參照 表即可。當(dāng)然，此時(shí)不需要關(guān)于h22的表。這是因?yàn)?，若利用h22^h21的 關(guān)系，則可以簡單地求出h22。因此，在圖2(或?qū)嵤├?的圖8)中混 合系數(shù)決定部40只具備三個(gè)表。例如，如圖5所示，可以構(gòu)成以q6、 qL為地址來求出混合系數(shù) hll(hl2， h21)的表41(42,43)。在上述說明中不需要求出h22的計(jì)算、表，但是，當(dāng)然也可以， 通過使用計(jì)算、表來求出h22，從而不需要關(guān)于h21的計(jì)算、表。于是，使用如此生成的混合系數(shù)hll、 h21、 h12、 h22，由混合部50混合第一信號(hào)和第二信號(hào)。如下進(jìn)行該方法。艮P，在以復(fù)數(shù)表示第一信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分是rl、虛數(shù)部分是il， 且以復(fù)數(shù)表示第二信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分是r2、虛數(shù)部分是i2的情況下， 以hll*rl+h21*r2為第一個(gè)輸出信號(hào)的實(shí)數(shù)部分，以hll*il+h21*i2為 第一個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分，以hl2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)的實(shí) 數(shù)部分，以hl2*il+h22*i2為第二個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分。也可以是，第二信號(hào)是去相關(guān)性后的信號(hào)，但是，由于去相關(guān)性 的處理運(yùn)算量大，因此不進(jìn)行以復(fù)數(shù)的處理而進(jìn)行以實(shí)數(shù)的處理，從 而減少運(yùn)算量。在該情況下，以hl"rl+h2"r2為第一個(gè)輸出信號(hào)，以 hl2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)即可。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在以兩種混合比率(以hll和h21的組 合進(jìn)行混合的情況和以h12和h22的組合進(jìn)行混合的情況的兩種)來混 合第一信號(hào)和利用第一信號(hào)生成的第二信號(hào)，從而生成兩個(gè)信號(hào)的信 號(hào)處理裝置中，具有生成單元，利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合 系數(shù)決定單元，決定混合比率；以及混合單元，根據(jù)由混合系數(shù)決定 單元決定的混合比率來混合第一信號(hào)和第二信號(hào)，并且，生成單元， 包括延遲單元，將第一信號(hào)延遲N(NX))單位時(shí)間；復(fù)數(shù)的All Pass Filter,加工延遲單元的輸出信號(hào)；以及第二濾波單元，不是復(fù)數(shù)的All Pass Filter,并且，使由第二濾波單元生成的信號(hào)的聲音的擴(kuò)展感、混 響感少于由延遲單元和復(fù)數(shù)的All Pass Filter生成的信號(hào)的聲音的擴(kuò)展 感、混響感，在第一信號(hào)是劇烈變動(dòng)的信號(hào)的情況下，或在特定的頻 帶集中較強(qiáng)的能量的情況下，通過向第二信號(hào)混合較多的加工單元的輸出信號(hào)，從而在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以 實(shí)現(xiàn)空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)，并且，可以實(shí)現(xiàn)聲音 的時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位。并且，通過使第二濾波單元進(jìn)行將輸入的相位旋轉(zhuǎn)卯度或-90度 的處理，從而可以使混響成分非常小，也可以以非常少的運(yùn)算量來生 成與輸入無相關(guān)的信號(hào)。并且，通過將第二濾波單元作為針對實(shí)數(shù)的AU Pass Filter,從而 可以在向需要混響感的聲源附加混響感的同時(shí)，減少運(yùn)算量。 并且，通過使混合系數(shù)hll、 h21、 M2、 h22， 在hll=dl*(L+r)/((l+L2+2*L*r)05)、 h 12=d2* (1 +L*r)/(( 1 +L2+2*L*r) 05)、 h2 l=dl *(l-r2) 。 5/((l+L2+2*L*r) 05)、h22=-h21的情況下被求出，從而完全不需要使用復(fù)雜的三角函數(shù) 的處理，因此可以使運(yùn)算量、存儲(chǔ)量非常少。并且，對于hll、 h21、 h12、 h22，都只利用相位差信息、強(qiáng)度比 信息被求出，并且，作為量化后的編碼信號(hào)被提供，因此通過在將該 量化值(整數(shù)值)本身作為變址的表中存儲(chǔ)預(yù)先計(jì)算了的hll、 h21、 h12、 h22的值，則可以容易地求出這些值。當(dāng)然，由于可以作為-h21來求出 h22，因此不需要關(guān)于h22的表。而且，在需要聲音的時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位 感的情況下，通過減少All Pass Filter的次數(shù)來減少混響感，以此觀點(diǎn) 來看，可以取代生成部30而構(gòu)成圖6所示的生成部31。在此，生成部31的結(jié)構(gòu)部分中，在與生成部30的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的部分附上相同符號(hào)，省略此詳細(xì)說明。該生成部31，包括延遲部301、第一濾波器302以及合成部304， 還包括延遲部305以及第三濾波器306。在此，在圖2所示的生成部30中，將由解碼部IO輸出的第一信 號(hào)S在延遲部301以及第二濾波器303加工。對此，在圖6所示的生 成部31中，將由解碼部10輸出的第一信號(hào)S在延遲部305以及第三 濾波器306加工。第二延遲部305，將第一信號(hào)延遲n(N〉n^O)單位時(shí)間。第三濾波器306，將輸入信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)卯度或-90度。延遲部301、第一濾波器302具有提供聲音的空間上的擴(kuò)展感、混 響感的效果，但是，在不需要這些效果的情況下，即，在需要聲音的 時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位感的情況下，需要使延遲 量變少，或使混響量變少。在這些情況下，使用延遲量小于延遲部301的第二延遲部305，還 使用混響感少的第三濾波器。也可以是，第二延遲部305的延遲量為0。 即，第二延遲部305也可以不存在。第三濾波器306，將輸入信號(hào)的相 位旋轉(zhuǎn)90度或-卯度，據(jù)此，可以以非常少的運(yùn)算量來生成與輸入信 號(hào)無相關(guān)的、且不帶來延遲的信號(hào)，因此作為生成與輸入信號(hào)無相關(guān) 的、且尖銳的信號(hào)的單元方便性高。在此，非常重要的是，所生成的信號(hào)與輸入信號(hào)(第一信號(hào))無相關(guān)。 這是因?yàn)?，若信?hào)的相關(guān)性高，則在由后段的混合部50的處理與第一信號(hào)被混合時(shí)，會(huì)變?yōu)閮H僅是單聲道的聲音(沒有立體感的聲音)。如此獲得的由濾波器302的輸出信號(hào)和由第三濾波器306的輸出 信號(hào)，在合成部304中按照音響上的特征量被合成，該方法可以與所 述方法相同。據(jù)此，在不需要混響感、聲音的擴(kuò)展感的情況下，可以生成尖銳 的、且定位穩(wěn)定的聲音。而且，在本實(shí)施例中，由特征量檢測部20檢測音響上的特征量， 但是，這不是必需的，也可以是，預(yù)先對音響上的特征量進(jìn)行編碼的 數(shù)據(jù)被接收。圖7示出該情況下的結(jié)構(gòu)圖。圖2和圖7的不同之處，只是以此 包括特征量接收部21取代特征量檢測部20。特征量接收部21，作為 第四編碼信號(hào)接收對輸入信號(hào)的音響上的特征量進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)。例 如，在特定的頻帶集中較強(qiáng)的能量的情況下，第四編碼信號(hào)為真，而 在與此不同的情況下，第四編碼信號(hào)為假。生成部30，在第四編碼信 號(hào)為真的情況下，生成混響成分少的信號(hào)(即，對延遲量少的信號(hào)、或 沒有延遲的信號(hào)由濾波抽頭長度短的濾波器處理的信號(hào)，或?qū)⑾辔恍?轉(zhuǎn)90度后的信號(hào))，而在與此不同的情況下，生成混響成分多的信號(hào) (即，對延遲量多的信號(hào)由濾波抽頭長度長的濾波器處理的信號(hào))。據(jù)此， 由于可以實(shí)施試圖在編碼裝置側(cè)實(shí)施的處理，因此可以生成高音質(zhì)的 信號(hào)。在該情況下，當(dāng)然，合成部304可以只具有作為選擇器的功能。 (實(shí)施例2)下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例2中的信號(hào)處理裝置3。在此，實(shí)施例2與實(shí)施例1大不同之處為；在實(shí)施例1中，按照 逐次輸入的信號(hào)，逐次應(yīng)用第二信號(hào)的生成方法，對此，在實(shí)施例2 中，低頻帶的信號(hào)對聲音的混響感、擴(kuò)展感的影響大，而高頻帶的信 號(hào)對聲音的混響感、擴(kuò)展感的影響不大，考慮這些情況，以減少運(yùn)算 量的觀點(diǎn)來按照低頻帶和高頻帶變更生成單元。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例2的信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。而且，在與 信號(hào)處理裝置l、 2的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的部分附上相同符號(hào)，省略此詳細(xì)說明。本信號(hào)處理裝置3是一種信號(hào)處理裝置，對比特流進(jìn)行解碼，該 比特流包括對縮混了兩個(gè)音頻信號(hào)而獲得的信號(hào)進(jìn)行編碼的第一編 碼信號(hào)；對按照兩個(gè)音頻信號(hào)之間的強(qiáng)度比L決定的值進(jìn)行編碼的第 二編碼信號(hào)；對按照兩個(gè)音頻信號(hào)之間的相位差e決定的值進(jìn)行編碼 的第三編碼信號(hào)，并且，如圖8所示，該信號(hào)處理裝置3包括生成 部32，利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合系數(shù)決定部40;以及混合部 50。在此，第一信號(hào)是由多個(gè)頻帶而成的頻率信號(hào)，如圖8所示，生 成部32，通過對各個(gè)頻帶的信號(hào)獨(dú)立地進(jìn)行處理，而生成第二信號(hào)， 例如，也可以如下構(gòu)成，對低頻帶(例如，0 2或3kHz)的信號(hào)，通過 延遲部301和第一濾波器302對信號(hào)進(jìn)行處理，對高頻帶(例如，2或3 20kHz)的信號(hào)，只通過由濾波器等構(gòu)成的加工部307對信號(hào)進(jìn)行處理。并且，也可以是，對低頻帶的信號(hào)的延遲量是與高于該頻帶的信 號(hào)相比相等或大的值。并且，也可以是，對低頻帶的信號(hào)的第一濾波器302的濾波器次數(shù)是與高于該頻帶(加工部307)的信號(hào)相比相等或大 的值。并且，也可以是，由高于規(guī)定的頻帶的濾波單元(加工部307)進(jìn) 行將輸入信號(hào)旋轉(zhuǎn)90度或-卯度的處理。并且，也可以是，對低頻帶 的信號(hào)的第一濾波器302，通過延遲部301和復(fù)數(shù)的All Pass Filter單 元對信號(hào)進(jìn)行處理，對高頻帶的信號(hào)的濾波單元(加工部307)，通過延 遲單元和實(shí)數(shù)的All Pass Filter單元對信號(hào)進(jìn)行處理。 下面，說明如上構(gòu)成的信號(hào)處理裝置3的工作。 首先，解碼部10，對第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，而生成第一信號(hào)。 在此，第一編碼信號(hào)是，對縮混了兩個(gè)音頻信號(hào)而獲得的單聲道信號(hào) 進(jìn)行編碼的信號(hào)，例如是，由MPEG方式AAC標(biāo)準(zhǔn)的編碼器進(jìn)行編 碼的信號(hào)。在此，該解碼部IO進(jìn)行下列處理，g卩，到將對這些AAC 標(biāo)準(zhǔn)的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼后而獲得的PCM信號(hào)轉(zhuǎn)換為由多個(gè)頻帶而成 的頻率信號(hào)為止的處理。在生成部32中，通過如下處理，利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)。 艮口，對于構(gòu)成第一信號(hào)的多個(gè)頻帶中的低頻帶(例如，0 2或 3kHz)，將信號(hào)延遲預(yù)先所設(shè)定的值N單位時(shí)間，對如此所延遲的信號(hào) 實(shí)施次數(shù)為P次的復(fù)數(shù)的All Pass Filter的處理。在此，對于All Pass Filter的處理，可以是以往所知的任何方法，例如，可以是在所述非專 利文獻(xiàn)1的8.6.4.5.2節(jié)中所述的All Pass Filter。并且，對于高于上述頻帶的頻帶(例如，2或3 20kHz)的信號(hào)，將 信號(hào)延遲與N相等、或小于N的值n(N》n》0)的時(shí)間單位，對如此所 延遲的信號(hào)實(shí)施次數(shù)與P相等、或小于P的值p(P》p》0)次的All PassFilter的加工處理?；蛘?，也可以是，不是All Pass Filter的處理，而是 將輸入信號(hào)旋轉(zhuǎn)90度或-90度的加工處理。或者，也可以是，實(shí)數(shù)的 All Pass Filter的處理。艮口，信號(hào)的頻帶越低，由越多的延遲和越多的濾波抽頭數(shù)的復(fù)數(shù) 濾波器來提供越多的聲音的擴(kuò)展感、混響感；信號(hào)的頻帶越高，由越 少的延遲和越少的濾波抽頭數(shù)的復(fù)數(shù)濾波器或?qū)崝?shù)濾波器進(jìn)行處理。該理由是， 一般而言，對于低頻帶的信號(hào)，由于對聲音的混響感、 擴(kuò)展感的影響大、且對生成聲場的影響大，因此試圖用足夠的運(yùn)算量 進(jìn)行處理；對于高頻帶成分，由于對混響感、擴(kuò)展感的影響不大，因 此以減少運(yùn)算量的觀點(diǎn)來試圖簡化處理為目標(biāo)。并且，該另一個(gè)理由是， 一般而言，因?yàn)榭紤]到低頻帶的信號(hào)對 聲音的混響感、擴(kuò)展感的影響大，高頻帶的信號(hào)對聲音的尖銳性的影 響大。當(dāng)然，在按每個(gè)更小的頻帶對聽覺上的知覺特性精密地進(jìn)行分 析、并根據(jù)該結(jié)果的情況下，并不應(yīng)當(dāng)限于如上方法，g卩，隨著從低 頻帶到高頻帶變化，值也單純減少。在此，重要的是，按每個(gè)頻帶獨(dú) 立地進(jìn)行控制。而且，如此生成的第二信號(hào)和第一信號(hào)，使用由混合系數(shù)決定部 40決定的混合系數(shù)，在混合部50被混合，該工作可以與所述實(shí)施例l 所示的工作相同。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在以兩種混合比率(以hll和h21的組 合進(jìn)行混合的情況和以h12和h22的組合進(jìn)行混合的情況的兩種)來混 合第一信號(hào)和利用第一信號(hào)生成的第二信號(hào)，從而生成兩個(gè)信號(hào)的信號(hào)處理裝置中具有生成單元，利用第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合系 數(shù)決定單元，決定混合比率；以及混合單元，根據(jù)由混合系數(shù)決定單元決定的混合比率來混合第一信號(hào)和第二信號(hào)，并且，在生成單元中對于第一信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)，通過延遲單元和復(fù)數(shù)的AIl Pass Filter 來生成信號(hào)，該延遲單元延遲較大的值N(NX))單位時(shí)間，該復(fù)數(shù)的 All Pass Filter具有較大的值P的次數(shù)；對于第一信號(hào)中的高頻帶的信 號(hào)，通過另一延遲單元和實(shí)數(shù)的All Pass Filter(或者，只通過將輸入信 號(hào)旋轉(zhuǎn)90度或-卯度)來生成信號(hào)，該另一延遲單元延遲較小的值n單 位時(shí)間(或者，完全不延遲)，該實(shí)數(shù)的All Pass Filter具有較小的值p 的次數(shù)；從而在利用單聲道化后的信號(hào)生成兩聲道的信號(hào)時(shí)，可以實(shí) 現(xiàn)空間上的擴(kuò)展感而獲得較佳的立體聲信號(hào)，并且，可以實(shí)現(xiàn)聲音的 時(shí)間上的變動(dòng)的尖銳性、聲像的穩(wěn)定的定位，而且，可以簡化高頻帶 的信號(hào)處理，因此有利于減少運(yùn)算量。而且，在實(shí)施例2中，與輸入信號(hào)的性質(zhì)無關(guān)各個(gè)頻帶信號(hào)的處 理方法(延遲量和濾波器次數(shù))是固定的，但是，并不應(yīng)當(dāng)限于此，可以 按照輸入信號(hào)及時(shí)切換。例如，也可以是，在頻帶T以下時(shí)進(jìn)行延遲 和All Pass Filter的處理；在頻帶大于T時(shí)，延遲為0、濾波器只進(jìn)行 將輸入信號(hào)旋轉(zhuǎn)90度或-90度的處理，在該情況下按照輸入信號(hào)及時(shí) 切換上述T的值。而且，在上述實(shí)施例1、 2中，在求出混合系數(shù)hll、 h21、 M2、 h22的公式中，在縮混前的原來的兩個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度比為L、以在縮混前 的原來的兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)r為代表cos( e )的值的情況下，根據(jù)該L和r，將混合系數(shù)hll、 h21、 h12、 h22求出為 hll=dl*(L+r)/((l+L2+2*L*r)05) hl2=d2*(l+L*r)/((l+L2+2*L*r)0'5) h21=dl*(l-r2)05/((l+L2+2*L*r)05) h22=-h21，但是，在r和L并不表示原來的兩個(gè)信號(hào)之間的關(guān)系的情況下， 也可以適用該公式。例如，在近幾年來廣泛進(jìn)行研究、開發(fā)的虛擬環(huán)繞聲技術(shù)中，通 過控制(變更)兩個(gè)信號(hào)的相位差、強(qiáng)度比，從而可以增加再生聲場的環(huán) 繞感(例如，專利申請2005-161602)。例如，在試圖通過將強(qiáng)度比為1.2 倍、將相位差為n/4從而增加再生聲場的環(huán)繞感的情況下，若上述r、 L為將如下述變更后的r'、 L'改為的r、 L，并且將它們適用于上述公式， 則由本實(shí)施例中的信號(hào)處理裝置再生的再生聲音會(huì)增加環(huán)繞感。即，將由I^1"L、 r'-產(chǎn)cos(7c/4)-(l-r )八0.5華sin(兀/4)來求出的L'、 r'改為r、 L。在此，求出r'的公式是，利用cos( e + ji /4)=cos( e )*cos( n /4)-sin( 6 )*sin( k/4)的關(guān)系(三角函數(shù)的加法運(yùn)算定理)來求出的，但是， 作為將相位角度旋轉(zhuǎn)的方法可以采用其它任何方法。并且，在本實(shí)施例l、 2中示出，將縮混了兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行而獲得的 單聲道信號(hào)分離為兩個(gè)信號(hào)的處理，但是，本發(fā)明并不僅限于關(guān)于兩 個(gè)信號(hào)的處理。例如，針對原來是5.1聲道(前方左(Lf)、前方右(Rf)、 后方左(Ls)、后方左(Rs)、中央(C),重低音(LFE))的信號(hào)，縮混了 Lf和Rf而獲得的信號(hào)為F、縮混了 Ls和Rs而獲得的信號(hào)為S、 縮混了 C和LFE而獲得的信號(hào)為CL、 縮混了 F和CL而獲得的信號(hào)為FCL、 縮混了 FCL和S而獲得的信號(hào)為M，在將如此求出的單聲道信號(hào)M經(jīng)過與上述過程相反的過程來分離 時(shí)，可以在各個(gè)分離過程中使用本實(shí)施例所示的處理過程。當(dāng)然，將多個(gè)聲道的信號(hào)變成少聲道的上述處理過程，只是一個(gè) 例子，例如，也可以是，縮混了 Lf和Ls而獲得的信號(hào)為L、縮混了 Rf和Rs而獲得的信號(hào)為R、縮混了 C和LFE而獲得的信號(hào)為CL、縮混了 L和R而獲得的信號(hào)為LR、縮混了 LR和CL而獲得的信號(hào)為M，來求出單聲道信號(hào)M，并且將求出的單聲道信號(hào)M經(jīng)過與此相反 的過程來分離。本發(fā)明涉及的信號(hào)處理裝置，由于對以非常少的比特?cái)?shù)來表現(xiàn)多 個(gè)聲道之間的相位差、強(qiáng)度比的編碼信號(hào)，可以在保持音響上的特性 的情況下進(jìn)行解碼、并且可以以較少的運(yùn)算量來進(jìn)行處理，因此可以 適用于以低比特率的音樂廣播服務(wù)、音樂分發(fā)服務(wù)以及該接收設(shè)備(例 如，移動(dòng)電話、數(shù)字音頻播放器等)。
權(quán)利要求
1、一種信號(hào)處理裝置，其特征在于，包括生成單元，利用縮混了兩個(gè)信號(hào)而獲得的第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合系數(shù)決定單元，根據(jù)表示所述兩個(gè)信號(hào)之間的強(qiáng)度比的值L和表示相位差的值θ，來決定用于混合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的混合比率；以及混合單元，根據(jù)由所述混合系數(shù)決定單元決定的混合比率，來混合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)，所述生成單元，具有第一濾波單元，利用所述第一信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)；以及第二濾波單元，利用所述第一信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)，所述第一濾波單元是一種濾波單元，針對復(fù)數(shù)的信號(hào)，通過延遲單元和全通濾波器將輸入信號(hào)無相關(guān)化，并且附加混響成分，所述第二濾波單元是與所述第一濾波單元不同的濾波單元。
2、 如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第二濾波單元是針對實(shí)數(shù)的信號(hào)的全通濾波器。
3、 如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 所述第二濾波單元是正交旋轉(zhuǎn)濾波器，將相位旋轉(zhuǎn)90度或-卯度。
4、 如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、 h21、 h22，在由相鄰的兩邊形成的角度為所述e 、長度比為所述L的平行四 邊形中、所述e被該平行四邊形的對角線分割而獲得的角度為a以及B、按照所述強(qiáng)度比L決定的值為dl以及d2的情況下，所述混合系數(shù)決定單元，以dPcos(A)來求出所述hll的值，以d2kos(B)來求出所述h12的值，以dPsin(A)或d2+sin(B)來求出所述h21的值，以-h21來求出所述h22的值。
5、 如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 在表示所述S的量化值為q e 、表示所述L的量化值為qL時(shí)， 所述混合系數(shù)決定單元，接受所述量化值q 9和所述量化值qL，將該接受到的q 6和qL分 別轉(zhuǎn)換為表示cos 0的值r、和L， 所述hll、 h12、 h21、 h22， 在hll-dP(L+r)/((l+L2+2Vr)05)、 hl2=d2*(l+L*r)/((l+L2+2*L*r)05)、 h21=dl*(l-r2)05/((l+L2+2*L*r)05)、 h22=-h21的情況下被求出。
6、 如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 在表示所述e的量化值為q 0 、表示所述L的量化值為qL時(shí)，所述混合系數(shù)決定單元，具有以所述q 9和所述qL為地址的表， 使用該表來求出所述hll、 h12、 h21， 以h22=-h21來求出所述h22。
7、 如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、h21、 h22，在以復(fù)數(shù)來表現(xiàn)所述第一信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分為rl、虛數(shù)部分為il， 且以復(fù)數(shù)來表現(xiàn)所述第二信號(hào)時(shí)的實(shí)數(shù)部分為r2、虛數(shù)部分為i2 的情況下，所述混合單元，以hll*rl+h21*r2為第一個(gè)輸出信號(hào)的實(shí)數(shù)部分， 以hll*il+h2Pi2為第一個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分， 以hl2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)的實(shí)數(shù)部分， 以hl2*il+h22*i2為第二個(gè)輸出信號(hào)的虛數(shù)部分。
8、 如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 所述混合系數(shù)決定單元，用于求出四個(gè)混合系數(shù)的值hll、 h12、h21、 h22，在以實(shí)數(shù)來表現(xiàn)所述第一信號(hào)時(shí)的值為rl、以實(shí)數(shù)來表現(xiàn)所述第 二信號(hào)時(shí)的值為r2的情況下， 所述混合單元，以hll*rl+h21*r2為第一個(gè)輸出信號(hào)，以M2*rl+h22*r2為第二個(gè)輸出信號(hào)。
9. 一種信號(hào)處理方法，其特征在于，包括生成步驟，利用縮混了兩個(gè)信號(hào)而獲得的第一信號(hào)生成第二信號(hào);混合系數(shù)決定步驟，根據(jù)表示所述兩個(gè)信號(hào)之間的強(qiáng)度比的值L 和表示相位差的值e ，來決定用于混合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào) 的混合比率；以及混合步驟，根據(jù)由所述混合系數(shù)決定步驟決定的混合比率，來混 合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)，所述生成步驟，具有第一濾波步驟，利用所述第一信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)；以及第二濾波步驟，利用所述第一信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)生成所述第 二信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)，所述第一濾波步驟是一種濾波步驟，針對復(fù)數(shù)的信號(hào)，通過延遲 步驟和全通濾波步驟將輸入信號(hào)無相關(guān)化，并且附加混響成分，所述第二濾波步驟是與所述第一濾波步驟不同的濾波步驟。
全文摘要
信號(hào)處理裝置(1)包括生成部(32)，利用縮混了兩個(gè)信號(hào)而獲得的第一信號(hào)生成第二信號(hào)；混合系數(shù)決定部(40)，根據(jù)表示兩個(gè)信號(hào)之間的強(qiáng)度比的值L和表示相位差的值θ，來決定用于混合第一信號(hào)和第二信號(hào)的混合比率；以及混合部(50)，根據(jù)由混合系數(shù)決定部(40)決定的混合比率，來混合第一信號(hào)和第二信號(hào)。生成部(32)具有第一濾波器(302)，利用第一信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)生成所述第二信號(hào)中的低頻帶的信號(hào)；以及第二濾波單元(加工部307)，利用第一信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)生成第二信號(hào)中的高頻帶的信號(hào)，第一濾波器(302)是一種濾波單元，針對復(fù)數(shù)的信號(hào)，通過延遲部(301)和全通濾波器將輸入信號(hào)無相關(guān)化，并且附加混響成分，加工部(307)是與第一濾波器(302)不同的濾波單元。
文檔編號(hào)H04S5/02GK101223820SQ200680025639
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者則松武志, 宮阪修二, 小野耕司郎, 川村明久, 高木良明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社