[发明专利]声学处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及声学处理装置，并且更具体地，涉及能够根据基于听觉特性的增益校正量和基于音频信号的频率特性的增益偏移量来对音频信号应用声学处理的声学处理装置。

背景技术

传统上，已知有作为用于校正相对于音量的听觉灵敏度的装置的响度控制器(例如，参考专利文献1)。该响度控制器将音频信号的频带分割成低频范围、中频范围和高频范围这三个范围，然后与主音量连动地改变低频范围、中频范围和高频范围的增益，并且合成各频率范围的音频信号以实现听觉灵敏度的校正。由此，通过使各频带的音量追随整体音量变化来实现响度特性。也就是说，通过使音质、均衡控制、衰减器控制等与整体音量变化连动，可以实现最佳的声学环境。特别地，可以实现还考虑到车载应用等所需的特殊再现条件的听觉灵敏度校正。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本特开2000-197182号公报(第4-5页，图1)

发明内容

技术问题

然而，音乐包括诸如古典乐、流行乐和摇滚乐等的各种类别，并且音频信号(声源)中的低频级或高频级根据类别而被预先增强。当对预先增强了预定频带级的音频信号应用响度校正时，低频范围或高频范围有可能被过度增强。

在听众聆听低频范围或高频范围被过度增强的音频信号时，在听觉上音乐可能变得难听。此外，可能从扬声器产生失真声音，从而使音质劣化。

此外，听觉灵敏度随着年龄而变化，并且特别是在老年人中，高频范围的动态范围趋于变窄。因而，在低频级或高频级较高的情况下，音乐可能给老年人带来不适感。此外，在低频级或高频级较低的情况下，可能难以听到音乐。

考虑到以上问题作出了本发明，并且本发明的目的是提供如下的声学处理装置：无论声源特性如何，都能够应用与听众的感觉相匹配的声学处理，从而再现在听觉上音质良好的音频信号。

用于解决问题的方案

为了解决以上问题，根据本发明，提供一种声学处理装置，包括：增益计算部，用于基于音频信号的信号级来计算与预定听觉特性相对应的增益校正量；频率分析部，用于分析所述音频信号的频率；偏移增益计算部，用于基于由所述频率分析部分析得到的所述音频信号的频率特性，计算针对所述音频信号的增益偏移量；声学信号生成部，用于基于由所述增益计算部计算出的增益校正量和由所述偏移增益计算部计算出的增益偏移量，生成要添加至所述音频信号的声学信号；以及声学添加部，用于将由所述声学信号生成部所生成的声学信号添加至所述音频信号。

根据本发明的声学处理装置，可以根据基于音频信号的频率特性计算出的增益偏移量和基于听觉特性计算出的增益校正量来对音频信号应用声学处理。因而，可以进行与音频信号的频率特性相对应的最佳的声学处理，同样，可以对音频信号进行声学处理，以使得再现就听觉而言音质良好的音频信号。

此外，在所述声学处理装置中，所述增益计算部将所述音频信号的频率分割成多个频带，并且针对各频带计算所述增益校正量，所述偏移增益计算部针对通过在所述增益计算部中进行频率分割所获得的各频带，计算所述增益偏移量，所述声学信号生成部基于由所述增益计算部计算出的各频带的增益校正量和由所述偏移增益计算部计算出的各频带的增益偏移量，针对各频带生成要添加至所述音频信号的声学信号，以及所述声学添加部将由所述声学信号生成部所生成的各频带的声学信号添加至相应频带的音频信号。

如上所述，声学信号生成部基于针对各频带所计算出的增益校正量和与该增益校正量相对应的增益偏移量，针对所获得的各频带对音频信号应用声学处理。结果，即使在指定频带的信号级已被增强或减弱的情况下，也可以对各相关频带应用声学处理。

例如，可能存在音频信号的高频范围或低频范围根据声源的类别已被预先增强的情况。当在这种情形下对高频范围或低频范围应用响度校正时，输出声音可能失真，音质可能劣化，或者就听觉而言声音可能变得难听。在这种情况下，通过并非在全频范围中而是在相关的高频范围或低频范围中降低音量等，可以提高整体声学特性。

此外，在所述声学处理装置中，所述频率分析部基于所述音频信号的频率范围中的信号级的变化，计算通过所述频率分割所获得的各频带的信号级状态，以及所述偏移增益计算部基于由所述频率分析部计算出的各频带的信号级状态，针对各频带计算所述音频信号的增益偏移量。