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JP6256293B2 - Digital audio processing apparatus, digital audio processing method, digital audio processing program - Google Patents

Digital audio processing apparatus, digital audio processing method, digital audio processing program Download PDF

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JP6256293B2 JP2014215912A JP2014215912A JP6256293B2 JP 6256293 B2 JP6256293 B2 JP 6256293B2 JP 2014215912 A JP2014215912 A JP 2014215912A JP 2014215912 A JP2014215912 A JP 2014215912A JP 6256293 B2 JP6256293 B2 JP 6256293B2
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

本発明は、デジタル音声信号を処理するデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムに関する。   The present invention relates to a digital audio processing apparatus, a digital audio processing method, and a digital audio processing program for processing a digital audio signal.

近年、コンパクトディスク(CD)に記録されているデジタル音声信号(以下、CD音声信号)よりも高音質のハイレゾリューションデジタル音声信号(以下、HR音声信号)が登場し、注目を集めている。   In recent years, high-resolution digital audio signals (hereinafter referred to as HR audio signals) with higher sound quality than digital audio signals (hereinafter referred to as CD audio signals) recorded on compact discs (CDs) have appeared and attracted attention.

CD音声信号は、アナログ音声信号を、量子化ビット数16ビット、サンプリング周波数44.1kHzでデジタル音声信号に変換した信号である。CD音声信号では、周波数帯域が22.05kHzに制限される。   The CD audio signal is a signal obtained by converting an analog audio signal into a digital audio signal with a quantization bit number of 16 bits and a sampling frequency of 44.1 kHz. In a CD audio signal, the frequency band is limited to 22.05 kHz.

一方、HR音声信号は、量子化ビット数がCDにおけるそれよりも多いか、サンプリング周波数がCDにおけるそれよりも高い。例えば、量子化ビット数が24ビット、サンプリング周波数が176.4kHzであれば、周波数帯域は88.2kHzとなる。よって、HR音声信号はCD音声信号では再現できない微細な音の変化を再現することができ、CD音声信号よりも高音質となる。   On the other hand, the HR audio signal has a larger number of quantization bits than that in CD or a sampling frequency higher than that in CD. For example, if the number of quantization bits is 24 bits and the sampling frequency is 176.4 kHz, the frequency band is 88.2 kHz. Therefore, the HR audio signal can reproduce minute changes in sound that cannot be reproduced by the CD audio signal, and has higher sound quality than the CD audio signal.

ところが、音楽スタジオには、CDマスタと称される、量子化ビット数16ビット、サンプリング周波数44.1kHzのフォーマットのマスタ音源しか存在しない場合が多い。そこで、CDマスタのCD音声信号をビット数変換及びサンプリング周波数変換して、HR音声信号に変換することが行われている。   However, music studios often have only a master sound source of a format called a CD master, which has a quantization bit number of 16 bits and a sampling frequency of 44.1 kHz. Therefore, the CD audio signal of the CD master is converted into an HR audio signal by converting the number of bits and sampling frequency.

特許第3401171号公報Japanese Patent No. 3401171 特許第3659489号公報Japanese Patent No. 3659489

特許文献1,2には、デジタル音声信号を再生したときの聴感上の音質を向上させる高音質化技術が記載されている。CD音声信号をHR音声信号に変換したデジタル音声信号に、特許文献1,2に記載されたデジタル音声処理装置の信号処理を施して音質を向上させることが考えられる。   Patent Documents 1 and 2 describe a technique for improving sound quality that improves sound quality on hearing when a digital audio signal is reproduced. It can be considered that the digital sound signal obtained by converting the CD sound signal into the HR sound signal is subjected to the signal processing of the digital sound processing device described in Patent Documents 1 and 2 to improve the sound quality.

しかしながら、HR音声信号を特許文献1,2に記載されたデジタル音声処理装置で信号処理すると、音のバランスが高域に偏って低域・中域・高域のバランスが崩れ、バランスの調整を要することがある。   However, when the HR audio signal is processed by the digital audio processing apparatus described in Patent Documents 1 and 2, the balance of the sound is biased toward the high frequency, and the balance of the low frequency, mid frequency, and high frequency is lost. It may take.

本発明は、低域・中域・高域のバランスよく、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号の音質を向上させることができるデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムを提供することを目的とする。   The present invention provides a second digital signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency by converting the first digital audio signal having the first sampling frequency in a balanced manner in the low frequency, mid frequency, and high frequency. It is an object of the present invention to provide a digital audio processing device, a digital audio processing method, and a digital audio processing program that can improve the sound quality of a digital audio signal converted into an audio signal.

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、前記処理対象のデジタル音声信号の波形を補正する第1の波形補正処理部と、前記第1の波形補正処理部によって波形が補正された前記処理対象のデジタル音声信号の波形を補正する第2の波形補正処理部とを備え、前記第1の波形補正処理部は、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出し、抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出部と、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出部と、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出部と、前記第1の差分値算出部によって算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出部と、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を減算する第1の加減算部とを有し、前記第2の波形補正処理部は、前記第1の波形補正処理部より出力された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出部と、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出部と、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出部と、前記第2の差分値算出部によって算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出部と、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を減算する第2の加減算部とを有することを特徴とするデジタル音声処理装置を提供する。   In order to solve the above-described problems of the related art, the present invention converts a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second digital having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency. A digital audio signal converted into an audio signal is used as a digital audio signal to be processed, and a waveform is corrected by the first waveform correction processing unit that corrects the waveform of the digital audio signal to be processed, and the first waveform correction processing unit. A second waveform correction processing unit that corrects a waveform of the digital audio signal to be processed, and the first waveform correction processing unit includes, among sample data constituting the digital audio signal to be processed, Sample data is extracted at the sample interval of the first digital audio signal, and based on the extracted sample data, the maximum sample data and the maximum data are extracted. A first extreme value calculation unit that calculates sample data of a value, a first sample number detection unit that detects the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data, and the processing A first difference value calculation unit that calculates a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the target digital audio signal, and a predetermined coefficient for the difference value calculated by the first difference value calculation unit A first correction value calculation unit that calculates a correction value by multiplication, and a sample of a maximum value calculated by at least the first extreme value calculation unit among sample data constituting the digital audio signal to be processed The sample data immediately before and after the data adjacent to the data and the sample data before and after the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal The correction value calculated by the first correction value calculation unit is added to each sample data included between the sample data and at least a sample of the minimum value calculated by the first extreme value calculation unit Between the previous and next sample data adjacent to the data and the previous and next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of the first digital audio signal A first addition / subtraction unit that subtracts the correction value calculated by the first correction value calculation unit from each of the included sample data, and the second waveform correction processing unit includes the first waveform Second extreme for calculating maximum value sample data and minimum value sample data based on sample data constituting the digital audio signal to be processed output from the correction processing unit A value calculation unit, a second sample number detection unit that detects the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data, and adjacent sample data constituting the digital audio signal to be processed A second difference value calculation unit that calculates a difference value between sample data to be calculated, and a second correction that calculates a correction value by multiplying the difference value calculated by the second difference value calculation unit by a predetermined coefficient Among the sample data constituting the value calculation unit and the digital audio signal to be processed, at least one sample before and one sample adjacent to the sample data of the maximum value calculated by the second extreme value calculation unit The correction value calculated by the second correction value calculation unit is added to the sample data, and at least adjacent to the sample data of the minimum value calculated by the second extreme value calculation unit And a second addition / subtraction unit that subtracts the correction value calculated by the second correction value calculation unit from the previous and next sample data. .

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出ステップと、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出ステップと、前記第1の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第1の加減算ステップと、前記第1の加減算ステップで加減算処理された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出ステップと、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出ステップと、前記第2の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第2の加減算ステップとを含むことを特徴とするデジタル音声処理方法を提供する。   In order to solve the above-described problems of the related art, the present invention converts a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second sampling frequency that is higher than the first sampling frequency. The digital audio signal converted into the digital audio signal is used as a digital audio signal to be processed, and sample data is extracted from the sample data constituting the digital audio signal to be processed at the sample interval of the first digital audio signal. An extraction step, a first extreme value calculation step for calculating the sample data of the maximum value and the sample data of the minimum value based on the sample data extracted in the extraction step, the sample data and the minimum value of the adjacent maximum value A first sample number detecting step for detecting the number of samples between the sample data and the processing data; A first difference value calculating step for calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal, and multiplying the difference value calculated in the first difference value calculating step by a predetermined coefficient A first correction value calculating step for calculating a correction value, and among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least the sample data of the maximum value calculated in the first extreme value calculating step Between the sample data immediately before and after the sample data adjacent to the sample data and the sample data before and after the sample data adjacent to the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal. The correction value calculated in the first correction value calculation step is added to each sample data to be calculated, and at least calculated in the first extreme value calculation step. One sample data before and after the sample data of the minimum value, and one sample data before and after the sample data of the minimum value at the sample interval of the first digital audio signal. The first addition / subtraction step for subtracting the correction value calculated in the first correction value calculation step and the addition / subtraction processing in the first addition / subtraction step from each sample data included between the sample data A second extreme value calculating step for calculating local maximum sample data and local minimum sample data based on the sample data constituting the digital audio signal to be processed; and adjacent local maximum sample data and local minimum value A second sample number detecting step for detecting the number of samples between the sample data and the sample data constituting the digital audio signal to be processed; A correction value is calculated by multiplying a difference value calculated in the second difference value calculation step for calculating a difference value between adjacent sample data in the data by the second difference value calculation step by a predetermined coefficient. Of the sample data constituting the second correction value calculating step and the digital audio signal to be processed, at least one sample data adjacent to the maximum value sample data calculated in the second extreme value calculation step and The correction value calculated in the second correction value calculation step is added to the next sample data, and at least one sample data adjacent to the minimum value sample data calculated in the second extreme value calculation step. And a second adding / subtracting step for subtracting the correction value calculated in the second correction value calculating step from the previous and next sample data. The law provides.

さらに、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、コンピュータに、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出ステップと、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出ステップと、前記第1の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第1の加減算ステップと、前記第1の加減算ステップで加減算処理された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出ステップと、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出ステップと、前記第2の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出ステップと、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第2の加減算ステップとを実行させることを特徴とするデジタル音声処理プログラムを提供する。   Furthermore, in order to solve the above-described problems of the related art, the present invention converts a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second sampling frequency that is higher than the first sampling frequency. The digital audio signal converted into the digital audio signal is used as a digital audio signal to be processed, and the sample data among the sample data constituting the digital audio signal to be processed is sampled at a sample interval of the first digital audio signal. A first extreme value calculating step for calculating the maximum value sample data and the minimum value sample data based on the sample data extracted in the extraction step, and the adjacent maximum value sample data A first sample number detection step for detecting the number of samples between the sample data and the minimum sample data. And a first difference value calculating step for calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed, and a difference value calculated in the first difference value calculating step Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, and at least the first extreme value calculating step. One sample data before and after the sample data adjacent to the maximum sample data, and one sample before and one sample next to the sample data of the maximum value at the sample interval of the first digital audio signal The correction value calculated in the first correction value calculation step is added to each sample data included between the data and at least the first pole The sample data immediately before and after adjacent to the sample data of the minimum value calculated in the calculation step, and the one before and adjacent to the sample data of the minimum value at the sample interval of the first digital audio signal A first addition / subtraction step for subtracting the correction value calculated in the first correction value calculation step from each sample data included between the next sample data and the addition / subtraction in the first addition / subtraction step A second extreme value calculating step for calculating a maximum value sample data and a minimum value sample data based on the sample data constituting the processed digital audio signal to be processed; and adjacent maximum value sample data A second sample number detection step for detecting the number of samples between the sample data and the minimum sample data, and the digital audio signal to be processed A second difference value calculating step for calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data to constitute, and a correction value by multiplying the difference value calculated in the second difference value calculating step by a predetermined coefficient Of the sample data constituting the second correction value calculation step to be calculated and the digital audio signal to be processed, at least one sample data adjacent to the sample data of the maximum value calculated in the second extreme value calculation step The correction value calculated in the second correction value calculation step is added to the previous and next sample data, and at least adjacent to the minimum value sample data calculated in the second extreme value calculation step And a second addition / subtraction step for subtracting the correction value calculated in the second correction value calculation step from the previous and next sample data. It provides digital sound processing program to.

本発明のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムによれば、低域・中域・高域のバランスよく、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号の音質を向上させることができる。   According to the digital audio processing device, the digital audio processing method, and the digital audio processing program of the present invention, the first digital audio signal having the first sampling frequency and the first digital audio signal in a balanced manner in the low frequency, mid frequency, and high frequency is The sound quality of the digital audio signal converted into the second digital audio signal having the second sampling frequency higher than the sampling frequency can be improved.

一実施形態のデジタル音声処理装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the digital audio processing apparatus of one Embodiment. 図1中の波形補正処理部1の具体的な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structural example of the waveform correction process part 1 in FIG. 図1中の波形補正処理部2の具体的な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structural example of the waveform correction process part 2 in FIG. 一実施形態のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムで処理されるハイレゾリューションデジタル音声信号を構成するサンプルデータの一例を示す波形図である。It is a wave form diagram showing an example of sample data which constitutes a high resolution digital audio signal processed with a digital audio processing device of one embodiment, a digital audio processing method, and a digital audio processing program. 極大値・極小値間のサンプル間隔ごとに設定されている補正値のテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table of the correction value set for every sample space | interval between maximum value and minimum value. 図2,図3中の加減算部が補正値を加減算する極大値近傍または極小値近傍のサンプルデータの基本的な考え方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fundamental view of the sample data of the maximum value vicinity or minimum value vicinity which the addition / subtraction part in FIG.2, FIG.3 adds / subtracts a correction value. 図2,図3中の加減算部が補正値を加減算する極大値近傍または極小値近傍のサンプルデータの基本的な考え方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fundamental view of the sample data of the maximum value vicinity or minimum value vicinity which the addition / subtraction part in FIG.2, FIG.3 adds / subtracts a correction value. 図2に示す波形補正処理部1によって補正値が加算された状態を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a state where correction values are added by the waveform correction processing unit 1 shown in FIG. 2. 図3に示す波形補正処理部2によって補正値が加算された状態を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a state where correction values are added by the waveform correction processing unit 2 shown in FIG. 3. 図2に示す波形補正処理部1及び図3に示す波形補正処理部2によって補正値が加減算された状態を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a state in which correction values are added and subtracted by the waveform correction processing unit 1 shown in FIG. 2 and the waveform correction processing unit 2 shown in FIG. 3. 一実施形態のデジタル音声処理プログラムを実行するマイクロコンピュータの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the microcomputer which executes the digital audio processing program of one Embodiment. 一実施形態のデジタル音声処理プログラムがマイクロコンピュータに実行させる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the digital audio processing program of one Embodiment performs a microcomputer.

以下、一実施形態のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムについて、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, a digital audio processing apparatus, a digital audio processing method, and a digital audio processing program according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態においては、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とする。   In the present embodiment, a digital audio signal obtained by converting a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second digital audio signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency is processed. The target digital audio signal is used.

第1のデジタル音声信号は例えばCD音声信号であり、第2のデジタル音声信号は例えばHR音声信号である。本実施形態において、HR音声信号は、量子化ビット数16ビット、サンプリング周波数44.1kHzのCD音声信号を、量子化ビット数24ビット、サンプリング周波数176.4kHzに変換したデジタル音声信号である場合を例とする。   The first digital audio signal is, for example, a CD audio signal, and the second digital audio signal is, for example, an HR audio signal. In the present embodiment, the HR audio signal is a digital audio signal obtained by converting a CD audio signal having a quantization bit number of 16 bits and a sampling frequency of 44.1 kHz into a quantization bit number of 24 bits and a sampling frequency of 176.4 kHz. Take an example.

第1のデジタル音声信号及び第2のデジタル音声信号は、上記の例に限らない。量子化ビット数16ビット、サンプリング周波数48kHzの音声信号を、量子化ビット数24ビット、サンプリング周波数192kHzに変換したデジタル音声信号であってもよい。量子化ビット数24ビット、サンプリング周波数96kHzの音声信号を、量子化ビット数24ビット、サンプリング周波数192kHzに変換したデジタル音声信号であってもよい。   The first digital audio signal and the second digital audio signal are not limited to the above example. It may be a digital audio signal obtained by converting an audio signal having a quantization bit number of 16 bits and a sampling frequency of 48 kHz into a quantization bit number of 24 bits and a sampling frequency of 192 kHz. It may be a digital audio signal obtained by converting an audio signal having a quantization bit number of 24 bits and a sampling frequency of 96 kHz into a quantization bit number of 24 bits and a sampling frequency of 192 kHz.

図1において、HR音声信号は波形補正処理部1に入力され、後述する波形補正処理が施される。波形補正処理部1より出力されたHR音声信号は、波形補正処理部2に入力され、後述する波形補正処理が施されて出力される。   In FIG. 1, an HR audio signal is input to a waveform correction processing unit 1 and subjected to waveform correction processing described later. The HR audio signal output from the waveform correction processing unit 1 is input to the waveform correction processing unit 2 and subjected to waveform correction processing described later and output.

ここで、波形補正処理部1に入力されるHR音声信号は、波形補正処理部1に入力されるHR音声信号よりサンプリング周波数の低い音声信号をHR音声信号のサンプリング周波数に変換した音声信号である。   Here, the HR audio signal input to the waveform correction processing unit 1 is an audio signal obtained by converting an audio signal having a sampling frequency lower than that of the HR audio signal input to the waveform correction processing unit 1 into a sampling frequency of the HR audio signal. .

図2に示すように、波形補正処理部1は、極値算出部11,サンプル数検出部12,差分値算出部13,補正値算出部14,加減算部15を有する。図3に示すように、波形補正処理部2は、極値算出部21,サンプル数検出部22,差分値算出部23,補正値算出部24,加減算部25を有する。   As shown in FIG. 2, the waveform correction processing unit 1 includes an extreme value calculation unit 11, a sample number detection unit 12, a difference value calculation unit 13, a correction value calculation unit 14, and an addition / subtraction unit 15. As shown in FIG. 3, the waveform correction processing unit 2 includes an extreme value calculation unit 21, a sample number detection unit 22, a difference value calculation unit 23, a correction value calculation unit 24, and an addition / subtraction unit 25.

波形補正処理部1,2を構成する各部は、ハードウェアによって構成されていてもよいし、ソフトウェアによって構成されていてもよい。ハードウェアとソフトウェアとが混在していてもよい。波形補正処理部1,2を構成する各部は集積回路によって構成されていてもよいし、波形補正処理部1,2それぞれの全体が集積回路によって構成されていてもよい。   Each unit constituting the waveform correction processing units 1 and 2 may be configured by hardware or may be configured by software. Hardware and software may be mixed. Each unit constituting the waveform correction processing units 1 and 2 may be configured by an integrated circuit, or each of the waveform correction processing units 1 and 2 may be configured by an integrated circuit.

まず、図2に示す波形補正処理部1の動作を、図4〜図8を参照しながら説明する。   First, the operation of the waveform correction processing unit 1 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

図4は、HR音声信号を構成するサンプルデータの波形の一例を示している。図4は、時間の進行に伴って、サンプル値が上昇していく部分のみを示している。図4に示すように、HR音声信号はサンプルデータS0〜S8を含む。   FIG. 4 shows an example of the waveform of sample data constituting the HR audio signal. FIG. 4 shows only a portion where the sample value increases with time. As shown in FIG. 4, the HR audio signal includes sample data S0 to S8.

サンプルデータS0,S4,S8は、CD音声信号が元々有していたサンプルデータである。サンプルデータS1〜S3,S5〜S7は、CD音声信号のサンプリング周波数を4倍することによって加えられたサンプルデータである。   Sample data S0, S4, and S8 are sample data originally possessed by the CD audio signal. Sample data S1 to S3 and S5 to S7 are sample data added by multiplying the sampling frequency of the CD audio signal by four.

極値算出部11は、入力されたHR音声信号のサンプルデータのうち、CD音声信号のサンプル間隔T0でサンプルデータを抽出し、隣接するサンプルデータの大小関係を判定することによって、極大値と極小値とを算出する。   The extreme value calculation unit 11 extracts sample data at the sample interval T0 of the CD audio signal from the sample data of the input HR audio signal, and determines the maximum value and the minimum value by determining the size relationship between adjacent sample data. Value.

ここでは、HR音声信号はCD音声信号のサンプリング周波数を4倍にしたデジタル音声信号であるので、極値算出部11は、4サンプルデータごとにサンプルデータを抽出すればよい。   Here, since the HR audio signal is a digital audio signal obtained by quadrupling the sampling frequency of the CD audio signal, the extreme value calculation unit 11 may extract sample data every 4 sample data.

HR音声信号が、第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数のN倍(Nは2以上の自然数)である第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号であるとする。このとき、極値算出部11は、Nサンプルデータごとにサンプルデータを抽出すればよい。   The second digital sound having a second sampling frequency in which the HR sound signal is a first digital sound signal having the first sampling frequency and is N times the first sampling frequency (N is a natural number of 2 or more). It is assumed that the digital audio signal is converted into a signal. At this time, the extreme value calculation unit 11 may extract sample data for each N sample data.

図4の場合、極値算出部11は、サンプルデータS0が極小値、サンプルデータS8が極大値であると算出する。   In the case of FIG. 4, the extreme value calculation unit 11 calculates that the sample data S0 is a minimum value and the sample data S8 is a maximum value.

サンプル数検出部12は、極大値と極小値との間のサンプル数(サンプル間隔)を検出する。極大値と極小値との間のサンプル数とは、図4のように極小値から極大値へとサンプル値が上昇していく部分のサンプル数と、極大値から極小値へとサンプル値が下降していく部分のサンプル数とを意味する。   The sample number detection unit 12 detects the number of samples (sample interval) between the maximum value and the minimum value. The number of samples between the maximum value and the minimum value is the number of samples where the sample value increases from the minimum value to the maximum value as shown in FIG. 4, and the sample value decreases from the maximum value to the minimum value. This means the number of samples in the part to be processed.

サンプル数検出部12が検出するサンプル数は、極値算出部11が抽出したCD音声信号のサンプル間隔T0でのサンプル数である。よって、図4の場合、サンプル数検出部12は、2サンプル間隔であることを検出する。   The number of samples detected by the sample number detection unit 12 is the number of samples at the sample interval T0 of the CD audio signal extracted by the extreme value calculation unit 11. Therefore, in the case of FIG. 4, the sample number detection unit 12 detects that the interval is two samples.

差分値算出部13には、サンプル数検出部12による検出結果と、HR音声信号とが入力される。差分値算出部13は、HR音声信号における隣接するサンプルデータの差分値を算出する。ここでの隣接するサンプルデータとは、HR音声信号のサンプル間隔T1での隣接するサンプルデータである。   The difference value calculation unit 13 receives the detection result from the sample number detection unit 12 and the HR audio signal. The difference value calculation unit 13 calculates a difference value between adjacent sample data in the HR audio signal. The adjacent sample data here is adjacent sample data at the sample interval T1 of the HR audio signal.

補正値算出部14は、隣接するサンプルデータの差分値に所定の係数を乗じて補正値を算出する。係数は1未満の数である。補正値算出部14には、サンプル数に応じた係数が設定されている。補正値算出部14は、サンプル数検出部12で検出されたサンプル数に応じて係数を選択する。   The correction value calculation unit 14 calculates a correction value by multiplying a difference value between adjacent sample data by a predetermined coefficient. The coefficient is a number less than one. A coefficient corresponding to the number of samples is set in the correction value calculation unit 14. The correction value calculation unit 14 selects a coefficient according to the number of samples detected by the sample number detection unit 12.

補正値算出部14にはレベル選択信号が入力され、レベル選択信号によって差分値に乗じる係数を選択することによって、補正値が調整可能とされていることが好ましい。   It is preferable that a level selection signal is input to the correction value calculation unit 14, and the correction value can be adjusted by selecting a coefficient by which the difference value is multiplied by the level selection signal.

加減算部15は、極大値近傍のサンプルデータに補正値を加算し、極小値近傍のサンプルデータより補正値を減算する。これに加えて、加減算部15は、極大値のサンプルデータに補正値を加算し、極小値のサンプルデータより補正値を減算してもよい。近傍の意味については後述する。   The addition / subtraction unit 15 adds the correction value to the sample data near the maximum value, and subtracts the correction value from the sample data near the minimum value. In addition, the addition / subtraction unit 15 may add the correction value to the sample data of the maximum value and subtract the correction value from the sample data of the minimum value. The meaning of the neighborhood will be described later.

ここで、図5を用いて、補正値算出部14が隣接するサンプルデータの差分値に乗じる係数の例を説明する。図5に示すように、補正値算出部14には、極大値と極小値との間隔が2サンプルから所定の数のサンプルまで、レベル選択信号00,01,10,11に対応させて係数が設定されている。所定の数は適宜設定すればよい。   Here, an example of a coefficient by which the correction value calculation unit 14 multiplies the difference value between adjacent sample data will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the correction value calculation unit 14 has coefficients corresponding to the level selection signals 00, 01, 10, and 11 in the interval between the maximum value and the minimum value from 2 samples to a predetermined number of samples. Is set. The predetermined number may be set as appropriate.

図4では、CD音声信号として2サンプル間隔であり、レベル選択信号が00であるとすると、補正値算出部14は、隣接するサンプルデータの差分値に係数1/2を乗じた値を補正値とする。   In FIG. 4, assuming that the CD audio signal has an interval of 2 samples and the level selection signal is 00, the correction value calculation unit 14 calculates a correction value by multiplying the difference value between adjacent sample data by a coefficient 1/2. And

図6及び図7を用いて、加減算部15が補正値を加減算する極大値近傍または極小値近傍のサンプルデータの基本的な考え方を説明する。この基本的な考え方は、図3における加減算部25での加減算処理にも同様に適用される。   The basic concept of sample data in the vicinity of the maximum value or the vicinity of the minimum value to which the addition / subtraction unit 15 adds / subtracts the correction value will be described with reference to FIGS. 6 and 7. This basic concept is similarly applied to addition / subtraction processing in the addition / subtraction unit 25 in FIG.

図6及び図7において、Smaxは極大値のサンプルデータ、Sminは極小値のサンプルデータである。S(-1)とS(-2)は、極大値または極小値のサンプルデータの1つ前と2つ前のサンプルデータ、S(+1)とS(+2)は、極大値または極小値のサンプルデータの1つ後と2つ後のサンプルデータである。   In FIGS. 6 and 7, Smax is sample data with a maximum value, and Smin is sample data with a minimum value. S (-1) and S (-2) are the sample data one and two before the maximum or minimum sample data, and S (+1) and S (+2) are the maximum or minimum This is sample data after one and two samples of value sample data.

一例として、加減算部15は、極大値と極小値との間のサンプル数に応じて、図6(a),(b)に示す加減算処理と、図7(a),(b)に示す加減算処理とを選択する。   As an example, the addition / subtraction unit 15 performs addition / subtraction processing illustrated in FIGS. 6A and 6B and addition / subtraction illustrated in FIGS. 7A and 7B according to the number of samples between the maximum value and the minimum value. Select a process.

具体的には、加減算部15は、サンプル間隔が2サンプルから5サンプルまでであれば、次のように加減算処理する。図6(a)に示すように、加減算部15は、極大値のサンプルデータSmaxの1つ前と1つ後のサンプルデータS(-1),S(+1)に、差分値Δ(-1),Δ(+1)に図5に示す係数を乗じた補正値を加算する。   Specifically, the addition / subtraction unit 15 performs addition / subtraction processing as follows if the sample interval is from 2 samples to 5 samples. As shown in FIG. 6A, the adder / subtractor 15 adds the difference value Δ (− (−) to the sample data S (−1) and S (+1) immediately before and after the sample data Smax having the maximum value. Correction values obtained by multiplying 1) and Δ (+1) by the coefficients shown in FIG. 5 are added.

差分値Δ(-1)とは、極大値のサンプルデータSmaxの1つ前のサンプルデータS(-1)との差分値、差分値Δ(+1)とは、極大値のサンプルデータSmaxの1つ後のサンプルデータS(+1)との差分値である。   The difference value Δ (−1) is a difference value from the sample data S (−1) immediately before the maximum sample data Smax, and the difference value Δ (+1) is the maximum sample data Smax. This is a difference value from the next sample data S (+1).

図6(a)のハッチングを付した部分が、サンプルデータS(-1),S(+1)に加算された補正値Vaddである。   The hatched portion in FIG. 6A is the correction value Vadd added to the sample data S (-1), S (+1).

また、図6(b)に示すように、加減算部15は、極小値のサンプルデータSminの1つ前と1つ後のサンプルデータS(-1),S(+1)より、差分値Δ(-1),Δ(+1)に図5に示す係数を乗じた補正値を減算する。   Further, as shown in FIG. 6B, the adder / subtractor 15 calculates the difference value Δ from the sample data S (−1) and S (+1) immediately before and after the sample data Smin having the minimum value. A correction value obtained by multiplying (−1) and Δ (+1) by the coefficient shown in FIG. 5 is subtracted.

図6(b)のハッチングを付した部分が、サンプルデータS(-1),S(+1)より減算された補正値Vsubである。   The hatched portion in FIG. 6B is the correction value Vsub subtracted from the sample data S (-1) and S (+1).

加減算部15は、サンプル間隔が6サンプル以上であれば、次のように加減算処理する。図7(a)に示すように、加減算部15は、極大値のサンプルデータSmaxの1つ前と2つ前、1つ後と2つ後のサンプルデータS(-1),S(-2),S(+1),S(+2)に、差分値Δ(-1),Δ(-2),Δ(+1),Δ(+2)に図5に示す係数を乗じた補正値を加算する。   The addition / subtraction unit 15 performs addition / subtraction processing as follows if the sample interval is 6 samples or more. As shown in FIG. 7A, the adder / subtractor 15 samples the sample data S (−1), S (−2) one before, two before, one after, and two after the maximum sample data Smax. ), S (+1), S (+2) are corrected by multiplying the difference values Δ (-1), Δ (-2), Δ (+1), Δ (+2) by the coefficients shown in FIG. Add the values.

差分値Δ(-2)とは、1つ前のサンプルデータS(-1)と2つ前のサンプルデータS(-2)との差分値、差分値Δ(+2)とは、1つ後のサンプルデータS(+1)と2つ後のサンプルデータS(+2)との差分値である。   The difference value Δ (−2) is the difference value between the previous sample data S (−1) and the previous sample data S (−2), and the difference value Δ (+2) is one. This is a difference value between the subsequent sample data S (+1) and the second sample data S (+2).

同様に、図7(a)のハッチングを付した部分が、サンプルデータS(-1),S(-2),S(+1),S(+2)に加算された補正値Vaddである。   Similarly, the hatched portion in FIG. 7A is the correction value Vadd added to the sample data S (-1), S (-2), S (+1), S (+2). .

また、図7(a),(b)に示すように、加減算部15は、極小値のサンプルデータSminの1つ前と2つ前、1つ後と2つ後のサンプルデータS(-1),S(-2),S(+1),S(+2)より、差分値Δ(-1),Δ(-2),Δ(+1),Δ(+2)に図5に示す係数を乗じた補正値を減算する。   Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the adder / subtractor 15 samples the sample data S (−1 before, after, and after the sample data Smin of the minimum value. ), S (−2), S (+1), and S (+2), the difference values Δ (−1), Δ (−2), Δ (+1), and Δ (+2) are shown in FIG. The correction value multiplied by the indicated coefficient is subtracted.

同様に、図7(b)のハッチングを付した部分が、サンプルデータS(-1),S(-2),S(+1),S(+2)より減算された補正値Vsubである。   Similarly, the hatched portion in FIG. 7B is the correction value Vsub subtracted from the sample data S (-1), S (-2), S (+1), S (+2). .

加減算部15は、以上のような基本的な考えに基づき、極大値近傍のサンプルデータに補正値を加算し、極小値近傍のサンプルデータより補正値を減算する。   The addition / subtraction unit 15 adds the correction value to the sample data near the maximum value and subtracts the correction value from the sample data near the minimum value based on the basic idea as described above.

なお、図6(a),(b)に示す基本的な考えに基づくと、極大値と極小値との間が2サンプル間隔であれば、極大値と極小値との間の中間サンプルデータには、加算処理と減算処理との双方が施されてしまうことになる。これを避けるために、加減算部15は、2サンプル間隔の場合には、中間サンプルデータに加算処理のみを施すようにするのがよい。   Based on the basic idea shown in FIGS. 6A and 6B, if the interval between the maximum value and the minimum value is two sample intervals, the intermediate sample data between the maximum value and the minimum value is obtained. In this case, both addition processing and subtraction processing are performed. In order to avoid this, it is preferable that the addition / subtraction unit 15 performs only addition processing on the intermediate sample data in the case of two sample intervals.

加減算部15は、図4のように極小値から極大値へとサンプル値が上昇していく場合には、中間サンプルデータに加算処理のみを施し、極大値から極小値へとサンプル値が下降していく場合には、中間サンプルデータに減算処理のみを施すようにしてもよい。   When the sample value increases from the minimum value to the maximum value as shown in FIG. 4, the addition / subtraction unit 15 performs only addition processing on the intermediate sample data, and the sample value decreases from the maximum value to the minimum value. In this case, only the subtraction process may be performed on the intermediate sample data.

本実施形態においては、加減算部15は、2サンプル間隔の場合には、中間サンプルデータに加算処理のみを施すこととする。   In the present embodiment, the addition / subtraction unit 15 performs only addition processing on intermediate sample data in the case of two sample intervals.

ところで、サンプル間隔を、2サンプルから5サンプルまでと、6サンプル以上とで場合分けしているのは単なる例であり、これに限定されない。また、極大値のサンプルデータSmaxの3つ前と3つ後、またはそれ以降のサンプルデータに補正値を加算し、極小値のサンプルデータSminの3つ前と3つ後、またはそれ以降のサンプルデータより補正値を減算する場合があってもよい。   By the way, the case where the sample interval is divided into 2 samples to 5 samples and 6 samples or more is merely an example, and is not limited thereto. In addition, the correction value is added to the sample data before, after, or after the maximum sample data Smax, and the sample after the third, third, or subsequent samples of the minimum sample data Smin. The correction value may be subtracted from the data.

加減算部15に入力されるHR音声信号は、図4に示すように、極大値のサンプルデータS8と1つ前のサンプルデータS4との間にはサンプルデータS5〜S7が存在するので、加減算部15は、次のような加算処理を実行させる。   As shown in FIG. 4, the HR audio signal input to the adder / subtractor 15 includes sample data S5 to S7 between the maximum sample data S8 and the previous sample data S4. 15 executes the following addition process.

補正値算出部14は、サンプルデータS4,S5の差分値、サンプルデータS5,S6の差分値、サンプルデータS6,S7の差分値、サンプルデータS7,S8の差分値それぞれに係数を乗じて、補正値を算出する。図8に示すように、加減算部15は、サンプルデータS4〜S7のそれぞれに、補正値Vadd1を加算する。   The correction value calculation unit 14 multiplies each of the difference values of the sample data S4 and S5, the difference values of the sample data S5 and S6, the difference values of the sample data S6 and S7, and the difference values of the sample data S7 and S8 by a coefficient. Calculate the value. As shown in FIG. 8, the addition / subtraction unit 15 adds the correction value Vadd1 to each of the sample data S4 to S7.

加減算部15は、極大値のサンプルデータS8に、サンプルデータS7,S8の差分値に係数を乗じた補正値Vadd1を算出してもよい。   The adder / subtractor 15 may calculate a correction value Vadd1 obtained by multiplying the sample data S8 having the maximum value by the coefficient of the difference value between the sample data S7 and S8.

図8に示すようにサンプルデータS4〜S7のそれぞれに補正値Vadd1を加算することは、図4(a)に示す1つ前のサンプルデータS(-1)に、差分値Δ(-1)に係数を乗じた補正値Vaddを加算するのと等価である。   As shown in FIG. 8, adding the correction value Vadd1 to each of the sample data S4 to S7 means that the difference value Δ (-1) is added to the previous sample data S (-1) shown in FIG. This is equivalent to adding a correction value Vadd obtained by multiplying by a coefficient.

次に、図3に示す波形補正処理部2の動作を、図8,図9を参照しながら説明する。   Next, the operation of the waveform correction processing unit 2 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS.

極値算出部21は、波形補正処理部1で補正処理されたHR音声信号のサンプルデータにおける隣接するサンプルデータの大小関係を判定することによって、極大値と極小値とを算出する。即ち、極値算出部21は、入力されたHR音声信号の全てのサンプルデータに基づいて極大値と極小値とを算出する。   The extreme value calculation unit 21 calculates a local maximum value and a local minimum value by determining the size relationship between adjacent sample data in the sample data of the HR audio signal corrected by the waveform correction processing unit 1. That is, the extreme value calculation unit 21 calculates a local maximum value and a local minimum value based on all the sample data of the input HR audio signal.

極値算出部21で算出された極大値と極小値は、図2の極値算出部11で算出された極大値と極小値と同じとは限らない。よって、波形補正処理部1と波形補正処理部2とのそれぞれで極大値と極小値とを算出するのがよい。   The maximum value and the minimum value calculated by the extreme value calculation unit 21 are not necessarily the same as the maximum value and the minimum value calculated by the extreme value calculation unit 11 of FIG. Therefore, it is preferable to calculate the maximum value and the minimum value in each of the waveform correction processing unit 1 and the waveform correction processing unit 2.

ここでは、極値算出部21で算出された極大値と極小値が、極値算出部11で算出された極大値と極小値と同じであったとする。極値算出部21は、図8におけるサンプルデータS0が極小値、サンプルデータS8が極大値であると算出する。   Here, it is assumed that the maximum value and the minimum value calculated by the extreme value calculation unit 21 are the same as the maximum value and the minimum value calculated by the extreme value calculation unit 11. The extreme value calculation unit 21 calculates that the sample data S0 in FIG. 8 is a minimum value and the sample data S8 is a maximum value.

サンプル数検出部22は、極大値と極小値との間のサンプル数(サンプル間隔)を検出する。ここでのサンプル数とは、HR音声信号のサンプル間隔T1でのサンプル数である。図8の場合、サンプル数検出部22は、8サンプル間隔であることを検出する。   The sample number detection unit 22 detects the number of samples (sample interval) between the maximum value and the minimum value. The number of samples here is the number of samples at the sample interval T1 of the HR audio signal. In the case of FIG. 8, the sample number detection unit 22 detects that the interval is 8 samples.

差分値算出部23には、サンプル数検出部22による検出結果と、HR音声信号とが入力される。差分値算出部23は、HR音声信号における隣接するサンプルデータの差分値を算出する。ここでの隣接するサンプルデータとは、HR音声信号のサンプル間隔T1での隣接するサンプルデータである。   The difference value calculation unit 23 receives the detection result from the sample number detection unit 22 and the HR audio signal. The difference value calculation unit 23 calculates a difference value between adjacent sample data in the HR audio signal. The adjacent sample data here is adjacent sample data at the sample interval T1 of the HR audio signal.

補正値算出部24は、隣接するサンプルデータの差分値に所定の係数を乗じて補正値を算出する。係数は1未満の数である。補正値算出部24には、サンプル数に応じた係数が設定されている。補正値算出部24は、サンプル数検出部22で検出されたサンプル数に応じて係数を選択する。   The correction value calculation unit 24 calculates a correction value by multiplying a difference value between adjacent sample data by a predetermined coefficient. The coefficient is a number less than one. A coefficient corresponding to the number of samples is set in the correction value calculation unit 24. The correction value calculation unit 24 selects a coefficient according to the number of samples detected by the sample number detection unit 22.

補正値算出部24にはレベル選択信号が入力され、レベル選択信号によって差分値に乗じる係数を選択することによって、補正値が調整可能とされていることが好ましい。   Preferably, a level selection signal is input to the correction value calculation unit 24, and the correction value can be adjusted by selecting a coefficient by which the difference value is multiplied by the level selection signal.

補正値算出部24に入力されるレベル選択信号は、補正値算出部14に入力されるレベル選択信号と同じであるのがよい。即ち、補正値算出部14と補正値算出部24とには、レベル選択信号を共通に入力すればよい。   The level selection signal input to the correction value calculation unit 24 may be the same as the level selection signal input to the correction value calculation unit 14. That is, the level selection signal may be input to the correction value calculation unit 14 and the correction value calculation unit 24 in common.

加減算部25は、極大値近傍のサンプルデータに補正値を加算し、極小値近傍のサンプルデータより補正値を減算する。これに加えて、加減算部25は、極大値のサンプルデータに補正値を加算し、極小値のサンプルデータより補正値を減算してもよい。   The addition / subtraction unit 25 adds the correction value to the sample data near the maximum value, and subtracts the correction value from the sample data near the minimum value. In addition, the addition / subtraction unit 25 may add a correction value to the sample data of the maximum value and subtract the correction value from the sample data of the minimum value.

加減算部25も、図6及び図7で説明した考えに基づき、極大値近傍のサンプルデータに補正値を加算し、極小値近傍のサンプルデータより補正値を減算する。   The addition / subtraction unit 25 also adds the correction value to the sample data in the vicinity of the maximum value and subtracts the correction value from the sample data in the vicinity of the minimum value based on the idea described with reference to FIGS.

サンプル数検出部22は、極小値と極大値との間が8サンプル間隔であることを検出している。よって、加減算部25は、図7(a)で説明したように、極大値のサンプルデータS8の1つ前のサンプルデータS7と、2つ前のサンプルデータS6に補正値Vaddを加算する。   The sample number detection unit 22 detects that the interval between the minimum value and the maximum value is 8 sample intervals. Therefore, as described with reference to FIG. 7A, the addition / subtraction unit 25 adds the correction value Vadd to the sample data S7 immediately before the sample data S8 having the maximum value and the sample data S6 two times before.

具体的には、補正値算出部24は、サンプルデータS6,S7の差分値、サンプルデータS7,S8の差分値それぞれに係数を乗じて、補正値を算出する。図9に示すように、加減算部25は、サンプルデータS6,S7のそれぞれに、補正値Vadd2を加算し、サンプルデータS1,S2のそれぞれから、補正値Vsub2を減算する。   Specifically, the correction value calculation unit 24 calculates the correction value by multiplying the difference value between the sample data S6 and S7 and the difference value between the sample data S7 and S8 by a coefficient. As shown in FIG. 9, the addition / subtraction unit 25 adds the correction value Vadd2 to each of the sample data S6 and S7, and subtracts the correction value Vsub2 from each of the sample data S1 and S2.

以上説明した波形補正処理によって、図9に示すように、サンプルデータS4〜S7にはそれぞれ補正値Vadd1が加算され、サンプルデータS6,S7にはさらに補正値Vadd2が加算され、サンプルデータS1,S2より補正値Vsub2が減算される。   By the waveform correction process described above, as shown in FIG. 9, the correction value Vadd1 is added to the sample data S4 to S7, the correction value Vadd2 is further added to the sample data S6 and S7, and the sample data S1, S2 Thus, the correction value Vsub2 is subtracted.

本実施形態のデジタル音声処理装置、図1〜図3に示すデジタル音声処理装置で実行される本実施形態のデジタル音声処理方法によれば、低域・中域・高域のバランスよく、対象のデジタル音声信号の音質を向上させることができる。   According to the digital audio processing method of this embodiment executed by the digital audio processing device of this embodiment and the digital audio processing device shown in FIG. 1 to FIG. The sound quality of the digital audio signal can be improved.

図10は、極小値のサンプルデータS0と極大値のサンプルデータS12との間がCD音声信号のサンプル間隔T0で3サンプル間隔であった場合の、補正波形を示している。   FIG. 10 shows a correction waveform in a case where the interval between the sample data S0 having the minimum value and the sample data S12 having the maximum value is a sample interval T0 of the CD audio signal and is 3 sample intervals.

波形補正処理部1は、サンプルデータS8〜S11に補正値Vadd1を加算し、サンプルデータS1〜S4より補正値Vsub1を減算する。波形補正処理部2は、サンプルデータS10,S11に補正値Vadd2を加算し、サンプルデータS1,S2より補正値Vsub2を減算する。   The waveform correction processing unit 1 adds the correction value Vadd1 to the sample data S8 to S11, and subtracts the correction value Vsub1 from the sample data S1 to S4. The waveform correction processing unit 2 adds the correction value Vadd2 to the sample data S10 and S11, and subtracts the correction value Vsub2 from the sample data S1 and S2.

以上説明した本実施形態のデジタル音声処理装置の動作、本実施形態のデジタル音声処理方法の処理を、デジタル音声処理プログラムで実行させることもできる。   The operation of the digital sound processing apparatus of the present embodiment described above and the processing of the digital sound processing method of the present embodiment can be executed by a digital sound processing program.

図11に示すように、マイクロコンピュータ30には、デジタル音声処理プログラムが記憶されている記録媒体40が接続されている。記録媒体40は、ハードディスクドライブ、光ディスク、半導体メモリ等の任意の非一時的な記録媒体(記憶媒体)である。デジタル音声処理プログラムは、外部のサーバからインターネット等の通信回線を介して送信されて記録媒体40に記録されてもよい。   As shown in FIG. 11, the microcomputer 30 is connected with a recording medium 40 in which a digital audio processing program is stored. The recording medium 40 is an arbitrary non-temporary recording medium (storage medium) such as a hard disk drive, an optical disk, or a semiconductor memory. The digital audio processing program may be transmitted from an external server via a communication line such as the Internet and recorded on the recording medium 40.

デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、図12に示すような各ステップの処理を実行させればよい。   The digital audio processing program may cause the microcomputer 30 to execute the process of each step as shown in FIG.

抽出ステップS101:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出する処理を実行させる。   Extraction step S101: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of extracting sample data at the sample interval of the first digital audio signal from the sample data constituting the digital audio signal to be processed.

第1の極値算出ステップS102:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、抽出ステップで抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する処理を実行させる。   First extreme value calculation step S102: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of calculating the maximum value sample data and the minimum value sample data based on the sample data extracted in the extraction step. .

第1のサンプル数検出ステップS103:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する処理を実行させる。   First sample number detection step S103: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data.

第1の差分値算出ステップS104:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する処理を実行させる。   First difference value calculation step S104: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed.

第1の補正値算出ステップS105:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、第1の差分値算出ステップS104で算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する処理を実行させる。   First correction value calculation step S105: The digital sound processing program executes a process of calculating a correction value by multiplying the microcomputer 30 by a predetermined coefficient to the difference value calculated in the first difference value calculation step S104. Let

第1の加減算ステップS106:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、第1の極値算出ステップS102で算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、第1の補正値算出ステップS105で算出された補正値を加算する処理を実行させる。   First addition / subtraction step S106: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to sample at least the maximum value calculated in the first extreme value calculation step S102 among the sample data constituting the digital audio signal to be processed. Included between the previous and next sample data adjacent to the data and the previous and next sample data adjacent to the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal A process of adding the correction value calculated in the first correction value calculation step S105 to each sample data is executed.

また、デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、少なくとも、第1の極値算出ステップS102で算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、第1の補正値算出ステップS105で算出された補正値を減算する処理を実行させる。   In addition, the digital audio processing program stores at least one sample data before and after the sample data adjacent to the sample data of the minimum value calculated in the first extreme value calculation step S102 in the microcomputer 30; The correction calculated in the first correction value calculation step S105 from the respective sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of the digital audio signal. Causes the value to be subtracted.

第2の極値算出ステップS202:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、第1の加減算ステップS106で加減算処理された処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する処理を実行させる。   Second extreme value calculation step S202: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to sample the maximum value based on the sample data constituting the processing target digital audio signal subjected to the addition / subtraction process in the first addition / subtraction step S106. A process of calculating the data and the sample data of the minimum value is executed.

第2のサンプル数検出ステップS203:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する処理を実行させる。   Second sample number detection step S203: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data.

第2の差分値算出ステップS204:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する処理を実行させる。   Second difference value calculation step S204: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to execute a process of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed.

第2の補正値算出ステップS205:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、第2の差分値算出ステップS204で算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する処理を実行させる。   Second correction value calculation step S205: The digital audio processing program executes a process of calculating a correction value by causing the microcomputer 30 to multiply the difference value calculated in the second difference value calculation step S204 by a predetermined coefficient. Let

第2の加減算ステップS206:デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、第2の極値算出ステップS202で算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、第2の補正値算出ステップS205で算出された補正値を加算する処理を実行させる。   Second addition / subtraction step S206: The digital audio processing program causes the microcomputer 30 to sample at least the maximum value calculated in the second extreme value calculation step S202 among the sample data constituting the digital audio signal to be processed. A process of adding the correction value calculated in the second correction value calculation step S205 to the sample data immediately before and after the data adjacent to the data is executed.

また、デジタル音声処理プログラムは、マイクロコンピュータ30に、少なくとも、第2の極値算出ステップS202で算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、第2の補正値算出ステップS205で算出された補正値を減算する処理を実行させる。   In addition, the digital audio processing program causes the microcomputer 30 to input the second sample data before and after the sample data of the minimum value calculated in the second extreme value calculation step S202. A process of subtracting the correction value calculated in the correction value calculation step S205 is executed.

以上説明した本実施形態のデジタル音声処理装置、デジタル音声処理方法、デジタル音声処理プログラムにおいては、波形補正処理部1における波形補正処理と、波形補正処理部2における波形補正処理とで、図5に示すテーブルを共通に用いている。波形補正処理部1における波形補正処理と、波形補正処理部2における波形補正処理とで別々のテーブルを用いてもよい。   In the digital audio processing apparatus, digital audio processing method, and digital audio processing program of the present embodiment described above, the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1 and the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2 are shown in FIG. The table shown is commonly used. Separate tables may be used for the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1 and the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2.

波形補正処理部1における波形補正処理で用いるテーブルと、波形補正処理部2における波形補正処理で用いるテーブルとで、最大のサンプル間隔を異ならせてもよい。   The maximum sample interval may be different between the table used in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1 and the table used in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2.

例えば、波形補正処理部1における波形補正処理では2〜8サンプル間隔で補正値を設定したテーブルを用い、波形補正処理部2における波形補正処理では、2〜32サンプル間隔で補正値を設定したテーブルを用いることができる。   For example, in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1, a table in which correction values are set at intervals of 2 to 8 samples is used, and in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2, correction values are set at intervals of 2 to 32 samples. Can be used.

波形補正処理部1における波形補正処理で用いるテーブルと、波形補正処理部2における波形補正処理で用いるテーブルとで、係数を異ならせてもよい。   The coefficients may be different between the table used in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1 and the table used in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2.

波形補正処理部1における波形補正処理で補正値を加減算するサンプルデータの範囲と、波形補正処理部2における波形補正処理で補正値を加減算するサンプルデータの範囲とを異ならせてもよい。   The sample data range in which the correction value is added / subtracted in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1 may be different from the sample data range in which the correction value is added / subtracted in the waveform correction processing unit 2.

例えば、波形補正処理部1における波形補正処理では、極大値または極小値から、第1のデジタル音声信号のサンプルデータで最大2サンプル隣まで補正値を加減算し、波形補正処理部2における波形補正処理では、極大値または極小値から、第2のデジタル音声信号のサンプルデータで最大8サンプル隣まで補正値を加減算してもよい。   For example, in the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 1, the correction value is added or subtracted from the maximum value or the minimum value up to the next two samples in the sample data of the first digital audio signal, and the waveform correction processing in the waveform correction processing unit 2 Then, the correction value may be added to or subtracted from the maximum value or the minimum value up to a maximum of 8 samples next to the sample data of the second digital audio signal.

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1,2 波形補正処理部
11,21 極値算出部
12,22 サンプル数検出部
13,23 差分値算出部
14,24 補正値算出部
15,25 加減算部
30 マイクロコンピュータ
40 記録媒体
1, 2 Waveform correction processing unit 11, 21 Extreme value calculation unit 12, 22 Sample number detection unit 13, 23 Difference value calculation unit 14, 24 Correction value calculation unit 15, 25 Addition / subtraction unit 30 Microcomputer 40 Recording medium

Claims (5)

第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、
前記処理対象のデジタル音声信号の波形を補正する第1の波形補正処理部と、
前記第1の波形補正処理部によって波形が補正された前記処理対象のデジタル音声信号の波形を補正する第2の波形補正処理部と、
を備え、
前記第1の波形補正処理部は、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出し、抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出部と、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出部と、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出部と、
前記第1の差分値算出部によって算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出部と、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を減算する第1の加減算部と、
を有し、
前記第2の波形補正処理部は、
前記第1の波形補正処理部より出力された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出部と、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出部と、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出部と、
前記第2の差分値算出部によって算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出部と、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を減算する第2の加減算部と、
を有する
ことを特徴とするデジタル音声処理装置。
A digital audio signal obtained by converting a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second digital audio signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency is used as a digital audio signal to be processed. ,
A first waveform correction processing unit for correcting the waveform of the digital audio signal to be processed;
A second waveform correction processing unit that corrects a waveform of the digital audio signal to be processed whose waveform is corrected by the first waveform correction processing unit;
With
The first waveform correction processing unit
Of the sample data constituting the digital audio signal to be processed, sample data is extracted at the sample interval of the first digital audio signal, and based on the extracted sample data, the maximum value sample data and the minimum value sample are extracted. A first extreme value calculation unit for calculating data;
A first sample number detector for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A first difference value calculation unit for calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A first correction value calculation unit that calculates a correction value by multiplying the difference value calculated by the first difference value calculation unit by a predetermined coefficient;
Of the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after the sample data adjacent to the sample data of the maximum value calculated by the first extreme value calculation unit, The first correction value calculation unit applies each sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal. The calculated correction value is added, and at least one sample data before and after the sample data of the minimum value calculated by the first extreme value calculation unit, and the first digital audio signal From the respective sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of A first subtraction unit for subtracting the correction value calculated by the first correction value calculation unit,
Have
The second waveform correction processing unit includes:
A second extreme value calculation unit that calculates maximum value sample data and minimum value sample data based on sample data constituting the digital audio signal to be processed output from the first waveform correction processing unit When,
A second sample number detection unit for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A second difference value calculation unit for calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A second correction value calculation unit that calculates a correction value by multiplying the difference value calculated by the second difference value calculation unit by a predetermined coefficient;
Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after one adjacent to the sample data of the maximum value calculated by the second extreme value calculation unit, The correction value calculated by the second correction value calculation unit is added, and at least from the sample data immediately before and after the sample data of the minimum value calculated by the second extreme value calculation unit A second addition / subtraction unit for subtracting the correction value calculated by the second correction value calculation unit;
A digital audio processing apparatus characterized by comprising:
前記第1の加減算部は、
前記第1のサンプル数検出部が検出するサンプル数が第1の範囲に含まれる場合には、前記第1の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、前記第1の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を減算し、
前記第1のサンプル数検出部が検出するサンプル数が前記第1の範囲に含まれるサンプル数よりも多い第2の範囲に含まれる場合には、前記第1の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータ、及び、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔における前記1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔における2つ前及び2つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、前記第1の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータ、及び、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔における前記1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔における2つ前及び2つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出部によって算出された補正値を減算し、
前記第2の加減算部は、
前記第2のサンプル数検出部が検出するサンプル数が前記第1の範囲に含まれる場合には、前記第2の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、前記第2の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を減算し、
前記第2のサンプル数検出部が検出するサンプル数が前記第2の範囲に含まれる場合には、前記第2の極値算出部によって算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと2つ前及び2つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を加算し、前記第2の極値算出部によって算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと2つ前及び2つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出部によって算出された補正値を減算する
ことを特徴とする請求項1記載のデジタル音声処理装置。
The first addition / subtraction unit includes:
When the number of samples detected by the first sample number detection unit is included in the first range, the one before and one adjacent to the sample data of the maximum value calculated by the first extreme value calculation unit Each sample data included between the next sample data and the previous and next sample data adjacent to the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal; The correction value calculated by the first correction value calculation unit is added, and the sample data immediately before and after the one adjacent to the sample data of the minimum value calculated by the first extreme value calculation unit, From the respective sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of the first digital audio signal, the first Subtracting the correction value calculated by the positive value calculation unit,
When the number of samples detected by the first sample number detection unit is included in the second range that is larger than the number of samples included in the first range, the first extreme value calculation unit calculates One sample data before and after the sample data adjacent to the maximum sample data, and one sample data before and after the sample data adjacent to the sample data of the maximum value at the sample interval of the first digital audio signal , Sample data before and after the sample interval of the first digital audio signal, and two samples at the sample interval of the first digital audio signal. The correction value calculated by the first correction value calculation unit is added to each sample data included between the previous and second sample data, and the first pole One sample data before and after the sample data of the minimum value calculated by the calculation unit, one sample data of the first digital audio signal and one sample before the sample of the minimum value Respective sample data included between the first sample data and the sample data before and after the first digital audio signal in the sample interval of the first digital audio signal, and the first digital audio signal The correction value calculated by the first correction value calculation unit is subtracted from the respective sample data included between the sample data before and after the two samples in the sample interval,
The second addition / subtraction unit
When the number of samples detected by the second sample number detection unit is included in the first range, the previous one adjacent to the maximum value sample data calculated by the second extreme value calculation unit and The correction value calculated by the second correction value calculation unit is added to the next sample data, and the previous one adjacent to the sample data of the minimum value calculated by the second extreme value calculation unit and Subtract the correction value calculated by the second correction value calculation unit from the next sample data,
When the number of samples detected by the second sample number detection unit is included in the second range, the previous one adjacent to the sample data of the maximum value calculated by the second extreme value calculation unit and The correction value calculated by the second correction value calculation unit is added to the sample data after one and the sample data before and after the second, and the minimum calculated by the second extreme value calculation unit. The correction value calculated by the second correction value calculation unit is subtracted from the sample data immediately before and after the sample data adjacent to the value sample data and the sample data after the previous and second samples. The digital audio processing apparatus according to claim 1.
Nを2以上の自然数としたとき、前記第2のサンプリング周波数は前記第1のサンプリング周波数のN倍であり、
前記第1の極値算出部は、前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのNサンプルごとにサンプルデータを抽出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のデジタル音声処理装置。
When N is a natural number of 2 or more, the second sampling frequency is N times the first sampling frequency,
The digital audio processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first extreme value calculation unit extracts sample data for every N samples of sample data constituting the digital audio signal to be processed.
第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出ステップと、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出ステップと、
前記第1の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第1の加減算ステップと、
前記第1の加減算ステップで加減算処理された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出ステップと、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出ステップと、
前記第2の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第2の加減算ステップと、
を含む
ことを特徴とするデジタル音声処理方法。
A digital audio signal obtained by converting a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second digital audio signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency is used as a digital audio signal to be processed. ,
An extraction step of extracting sample data at a sample interval of the first digital audio signal among sample data constituting the digital audio signal to be processed;
Based on the sample data extracted in the extraction step, a first extreme value calculating step of calculating sample data of a maximum value and sample data of a minimum value;
A first sample number detection step for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A first difference value calculating step of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A first correction value calculating step of calculating a correction value by multiplying the difference value calculated in the first difference value calculating step by a predetermined coefficient;
Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after the sample data adjacent to the sample data of the maximum value calculated in the first extreme value calculation step, In the first correction value calculation step, each sample data included between the sample data immediately before and after the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal is included in the first correction value calculation step. The calculated correction value is added, at least one sample data before and after the sample data of the minimum value calculated in the first extreme value calculation step, and the first digital audio signal From the respective sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of A first subtraction step of subtracting the correction value calculated by the first correction value calculation step,
A second extreme value calculating step for calculating a maximum value sample data and a minimum value sample data based on the sample data constituting the processing target digital audio signal subjected to the addition / subtraction process in the first addition / subtraction step; ,
A second sample number detection step for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A second difference value calculating step of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A second correction value calculating step of calculating a correction value by multiplying the difference value calculated in the second difference value calculating step by a predetermined coefficient;
Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after one adjacent to the sample data of the maximum value calculated in the second extreme value calculation step, The correction values calculated in the second correction value calculation step are added, and at least from the sample data immediately before and after the sample data of the minimum value calculated in the second extreme value calculation step. A second addition / subtraction step for subtracting the correction value calculated in the second correction value calculation step;
A digital audio processing method characterized by comprising:
第1のサンプリング周波数を有する第1のデジタル音声信号を、第1のサンプリング周波数よりも高い第2のサンプリング周波数を有する第2のデジタル音声信号に変換したデジタル音声信号を処理対象のデジタル音声信号とし、
コンピュータに、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔でサンプルデータを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出したサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第1の極値算出ステップと、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第1のサンプル数検出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第1の差分値算出ステップと、
前記第1の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第1の補正値算出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータに、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第1の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータと、前記第1のデジタル音声信号のサンプル間隔で前記極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータとの間に含まれるそれぞれのサンプルデータより、前記第1の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第1の加減算ステップと、
前記第1の加減算ステップで加減算処理された前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータに基づいて、極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとを算出する第2の極値算出ステップと、
隣接する極大値のサンプルデータと極小値のサンプルデータとの間のサンプル数を検出する第2のサンプル数検出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータにおける隣接するサンプルデータ間の差分値を算出する第2の差分値算出ステップと、
前記第2の差分値算出ステップで算出された差分値に所定の係数を乗算して補正値を算出する第2の補正値算出ステップと、
前記処理対象のデジタル音声信号を構成するサンプルデータのうち、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極大値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータに、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を加算し、少なくとも、前記第2の極値算出ステップで算出された極小値のサンプルデータに隣接する1つ前及び1つ後のサンプルデータより、前記第2の補正値算出ステップで算出された補正値を減算する第2の加減算ステップと、
を実行させることを特徴とするデジタル音声処理プログラム。
A digital audio signal obtained by converting a first digital audio signal having a first sampling frequency into a second digital audio signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency is used as a digital audio signal to be processed. ,
On the computer,
An extraction step of extracting sample data at a sample interval of the first digital audio signal among sample data constituting the digital audio signal to be processed;
Based on the sample data extracted in the extraction step, a first extreme value calculating step of calculating sample data of a maximum value and sample data of a minimum value;
A first sample number detection step for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A first difference value calculating step of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A first correction value calculating step of calculating a correction value by multiplying the difference value calculated in the first difference value calculating step by a predetermined coefficient;
Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after the sample data adjacent to the sample data of the maximum value calculated in the first extreme value calculation step, In the first correction value calculation step, each sample data included between the sample data immediately before and after the maximum sample data at the sample interval of the first digital audio signal is included in the first correction value calculation step. The calculated correction value is added, at least one sample data before and after the sample data of the minimum value calculated in the first extreme value calculation step, and the first digital audio signal From the respective sample data included between the previous sample data and the next sample data adjacent to the minimum sample data at the sample interval of A first subtraction step of subtracting the correction value calculated by the first correction value calculation step,
A second extreme value calculating step for calculating a maximum value sample data and a minimum value sample data based on the sample data constituting the processing target digital audio signal subjected to the addition / subtraction process in the first addition / subtraction step; ,
A second sample number detection step for detecting the number of samples between adjacent maximum value sample data and minimum value sample data;
A second difference value calculating step of calculating a difference value between adjacent sample data in the sample data constituting the digital audio signal to be processed;
A second correction value calculating step of calculating a correction value by multiplying the difference value calculated in the second difference value calculating step by a predetermined coefficient;
Among the sample data constituting the digital audio signal to be processed, at least one sample data before and after one adjacent to the sample data of the maximum value calculated in the second extreme value calculation step, The correction values calculated in the second correction value calculation step are added, and at least from the sample data immediately before and after the sample data of the minimum value calculated in the second extreme value calculation step. A second addition / subtraction step for subtracting the correction value calculated in the second correction value calculation step;
A digital audio processing program characterized in that
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