[发明专利]信号处理装置和方法、程序以及数据记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号处理装置和方法、一种程序以及一种数据记录介质，更具体地，涉及如下的一种信号处理装置和方法、一种程序以及一种数据记录介质，它们被配置成使得能够容易地和有效地增强音频信号的播放水平而不需要通过预先分析给出的附加信息。

背景技术

例如，在其中在具有紧凑的内建扬声器的便携式设备上播放具有大的音频音量动态范围的影片内容或音乐内容的情况下，不仅音频音量整体变低，而且特别地诸如低音量对话的音频变得难于听到。

因此，尽管存在归一化和自动增益控制技术作为用于使得这种内容的音频较易于听到的技术，但是音量控制变得在听觉上不稳定，除非足够提前地充分读取数据。

还存在借助于音量的动态范围压处理来提升低音量部分并且压缩高音量部分的技术。然而，对于压缩处理，如果使用一般化的音量提升和压缩设定，则难于获得大的音频增强效果。为了获得大的效果，有必要逐个内容地改变设定。

例如，存在如下技术：将对话归一化指定的声压级取作基准，提升具有较低声压级的信号并且压缩具有较高声压级的信号。然而，对于该技术，有必要在对音频信号进行编码时指定提升和压缩设定以及关于对话归一化的声压级以便获得充分的效果。

此外，已提出了如下技术，其中在压缩音频音量的动态范围的情况下，通过使音频信号乘以由音频信号的绝对值的平均值确定的系数，使得音频信号中的微弱声音较易于听到(参见例如专利文献1)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公布第5-275950号

发明内容

技术问题

同时，诸如影片、音乐和自行记录的内容的各种类型的内容在具有紧凑的内建扬声器的便携式设备上播放。然而，许多这些内容缺乏如上文讨论的通过在编码时等进行的预先分析给出的用于有效音量控制的附加信息。出于该原因，需要如下技术：即使在给定内容的音频信号中不包括通过预先分析获得的附加信息的情况下，仍有效地进行音量控制。

因此，如果使用上文讨论的专利文献1中描述的技术，有可能借助于压缩处理抑制响度的突然改变，同时使得音频信号中的微弱声音较易于听到，而不需要音频信号的预先分析。然而，利用该技术不能充分地增强音频信号的播放水平。

例如，利用专利文献1中描述的技术，由于通过使音频信号乘以常数来简单地阻尼幅度，因此幅度转换设定的自由度小，并且不能称其为能够有效地增强音频信号的播放水平。再者，该技术仅能用在通过音频信号的幅度转换来缩窄音量的动态范围的情况下。在不改变音量的动态范围或者不扩宽音量的动态范围的情况下，不能进行幅度转换。

考虑到这种环境设计的本发明被配置成使得在不需要通过预先分析给出的附加信息的情况下，能够容易地和有效地增强音频信号的播放水平。

针对问题的解决方案

本发明的第一方面的信号处理装置包括：分析部件，分析输入信号特性；映射处理部件，基于预定的线性函数或非线性函数进行输入信号的幅度转换；加权控制部件，使由多个映射处理部件基于互不相同的函数分别进行了幅度转换的多个输入信号分别乘以由输入信号特性的分析结果确定的权重；以及加法部件，通过将已与权重相乘的多个输入信号加在一起来生成输出信号。

可以使分析部件计算表示输入信号的给定区间中包括的样本的平均样本值的值作为分析结果。

可以将分析结果取为给定区间中包括的样本的样本值的均方根或移动平均值。

在其中对多个通道中的每个进行输入信号的幅度转换以生成每个通道的输出信号的情况下，可以使分析部件计算由所有通道共享的一个分析结果。

可以配置成针对输入信号的每个单独的样本由分析结果确定权重。

可以配置成针对输入信号的每个给定数目的连续的样本，由分析结果确定权重，该给定数目是两个或更多个。

本发明的第一方面的信号处理方法或程序包括以下步骤：分析输入信号特性；基于预定的线性函数或非线性函数进行输入信号的幅度转换；使基于多个互不相同的函数进行了幅度转换的多个输入信号分别乘以由输入信号特性的分析结果确定的权重；以及通过将已与权重相乘的多个输入信号加在一起来生成输出信号。

在本发明的第一方面，分析输入信号特性，基于预定的线性函数或非线性函数进行输入信号的幅度转换，使由多个映射处理部件基于互不相同的函数分别进行了幅度转换的多个输入信号分别乘以由输入信号特性的分析结果确定的权重，以及通过将已与权重相乘的多个输入信号加在一起来生成输出信号。