図面 (/)

技術 アナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置、および該装置を使用して構成したアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置

出願人 日本放送協会
発明者 黒住幸一内田美喜子
出願日 1997年1月22日 (23年9ヶ月経過) 出願番号 1997-009092
公開日 1998年8月7日 (22年3ヶ月経過) 公開番号 1998-207493
状態 特許登録済
技術分野 音声認識 音声の分析・合成 放送分配方式
主要キーワード 加算入力端子 出力差信号 減算入力端子 長時間平均値 ブロック線 モノーラル 左右信号 長時間平均
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年8月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

アナウンスBGM混合信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定可能とする。

解決手段

アナウンスとBGMの混合信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路1、出力される出力和信号を2乗し、長時間平均し1/2倍する第1の回路手段2−1,3−1,6、上記合成回路1からの出力差信号を2乗し、長時間平均し1/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数4)する第2の回路手段2−2,3−2,5、該第2の回路手段の出力信号を(1+r)/2倍する第3の回路手段7、上記第1の回路手段2−1,3−1,6の出力信号と第3の回路手段7の出力信号との、差信号を合成する第1の差信号合成回路8を具え、アナウンスとBGMが混合した信号中の推定したアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが第1の差信号合成回路8の出力信号と第2の回路2−2,3−2,5の出力信号として得られる。

概要

背景

従来、テレビジョンラジオ番組BGMベルの調整は、アナウンスとBGMが混合されたステレオ信号(一般に、BGMがステレオであるため)を実際にで聞いてBGMのレベルを適正な値に設定していた。

概要

アナウンスとBGMの混合信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定可能とする。

アナウンスとBGMの混合信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路1、出力される出力和信号を2乗し、長時間平均し1/2倍する第1の回路手段2−1,3−1,6、上記合成回路1からの出力差信号を2乗し、長時間平均し1/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数4)する第2の回路手段2−2,3−2,5、該第2の回路手段の出力信号を(1+r)/2倍する第3の回路手段7、上記第1の回路手段2−1,3−1,6の出力信号と第3の回路手段7の出力信号との、差信号を合成する第1の差信号合成回路8を具え、アナウンスとBGMが混合した信号中の推定したアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが第1の差信号合成回路8の出力信号と第2の回路2−2,3−2,5の出力信号として得られる。

目的

本発明の目的は、上述した課題を解決するために、アナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置、および該装置を使用して構成したアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

アナウンスBGMが混合された信号が左右それぞれのスピーカ再生される場合において、前記混合された信号が供給され、該信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路、該回路からの出力和信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして1/2倍する第1の回路手段、前記和・差信号合成回路からの出力差信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして1/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数)する第2の回路手段、該第2の回路手段の出力信号を(1+r)/2倍する第3の回路手段、および前記第1の回路手段の出力信号から前記第3の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第1の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMが混合された信号中の推定されたアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが前記第1の差信号合成回路の出力信号と前記第2の回路手段の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置。

請求項2

アナウンスとBGMが混合された信号がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合において、前記混合された信号が供給され、該信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路、該回路からの出力和信号を受信し、該受信した信号を2乗しそして長時間平均する第4の回路手段、前記和・差信号合成回路からの出力差信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして(1+r)/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数)する第5の回路手段、および前記第4の回路手段の出力信号から前記第5の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第2の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMが混合された信号中の推定されたアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが前記第2の差信号合成回路の出力信号と前記第5の回路手段の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置。

請求項3

請求項1または2記載の装置において、前記相係数rは前記アナウンスが存在しない時間帯に測定された値であることを特徴とするアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置。

請求項4

請求項1または2記載の装置において、前記相関係数rは“1/3”の固定した値であることを特徴とするアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置。

請求項5

請求項1または2記載の装置において、前記長時間平均の長時間は1乃至20秒間であることを特徴とするアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置。

請求項6

アナウンスとBGMが混合された信号が左右それぞれのスピーカで再生される場合において、請求項1記載の前記第1の差信号合成回路の出力信号から前記第2の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第3の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMのレベル差が前記第3の差信号合成回路の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置。

請求項7

アナウンスとBGMが混合された信号がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合において、請求項2記載の前記第2の差信号合成回路の出力信号から前記第5の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第4の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMのレベル差が前記第4の差信号合成回路の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置。

技術分野

0001

本発明は、テレビジョンラジオ番組アナウンス音声)とその背景に流されるBGM(通常は音楽であるが、効果音のときもある)のように、それらが混合された状態にあるなかからアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置、およびその装置を使用して構成したアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置に関する。

背景技術

0002

従来、テレビジョンやラジオ番組のBGMレベルの調整は、アナウンスとBGMが混合されたステレオ信号(一般に、BGMがステレオであるため)を実際にで聞いてBGMのレベルを適正な値に設定していた。

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、この方法ではミクサ(音声技術者)によって設定される値が異なり、そのためBGMのレベルが大きすぎたり、小さすぎたりするという欠点があった。

0004

また、番組制作時には、アナウンスとBGMを混合する前に、アナウンスのレベルとBGMのレベルをそれぞれ別の測定器、例えば、VU計で測定して、そのレベル差を監視する方法はあったが、アナウンスとBGMが混合された音声信号に対しては、アナウンスとBGMのレベルを分離して測定する方法がなく、従って、混合された信号からアナウンスまたはBGMのレベルのみを単独に測定器等で監視することはできなかった。

0005

本発明の目的は、上述した課題を解決するために、アナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置、および該装置を使用して構成したアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明によるアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置は、アナウンスとBGMが混合された信号が左右それぞれのスピーカ再生される場合において、前記混合された信号が供給され、該信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路、該回路からの出力和信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして1/2倍する第1の回路手段、前記和・差信号合成回路からの出力差信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして1/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数)する第2の回路手段、該第2の回路手段の出力信号を(1+r)/2倍する第3の回路手段、および前記第1の回路手段の出力信号から前記第3の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第1の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMが混合された信号中の推定されたアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが前記第1の差信号合成回路の出力信号と前記第2の回路手段の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするものである。

0007

また、本発明によるアナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルを各別に推定する装置は、アナウンスとBGMが混合された信号がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合において、前記混合された信号が供給され、該信号から左右各信号の和および差の信号を合成する和・差信号合成回路、該回路からの出力和信号を受信し、該受信した信号を2乗しそして長時間平均する第4の回路手段、前記和・差信号合成回路からの出力差信号を受信し、該受信した信号を2乗し、長時間平均しそして(1+r)/(1−r)倍(rは、BGMの左右信号間の相関係数)する第5の回路手段、および前記第4の回路手段の出力信号から前記第5の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第2の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMが混合された信号中の推定されたアナウンスとBGMのそれぞれのレベルが前記第2の差信号合成回路の出力信号と前記第5の回路手段の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするものである。

0008

また、同じく各別に推定する装置は、前記相係数rが前記アナウンスが存在しない時間帯に測定された値であることを特徴とするものである。

0009

また、同じく各別に推定する装置は、前記相関係数rが“1/3”の固定した値であることを特徴とするものである。

0010

また、同じく各別に推定する装置は、前記長時間平均の長時間が1乃至20秒間であることを特徴とするものである。

0011

また、本発明によるアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置は、アナウンスとBGMが混合された信号が左右それぞれのスピーカで再生される場合において、請求項1記載の前記第1の差信号合成回路の出力信号から前記第2の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第3の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMのレベル差が前記第3の差信号合成回路の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするものである。

0012

また、本発明によるアナウンスとBGMのレベル差を測定する装置は、アナウンスとBGMが混合された信号がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合において、請求項2記載の前記第2の差信号合成回路の出力信号から前記第5の回路手段の出力信号を差し引いた差の信号を合成する第4の差信号合成回路を具え、前記アナウンスと前記BGMのレベル差が前記第4の差信号合成回路の出力信号として得られるようにしたことを特徴とするものである。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。本発明による装置の構成の説明に入る前に、本発明の成立するもとになる基本原理についてまず説明する。

0014

現在、殆どのテレビジョンやラジオ番組ステレオ音声制作されているが、背景にBGMが流れる種類の番組は、通常、アナウンスは左右のチャンネル同位相、同レベルで混合され、BGMは左右のチャンネルで位相やレベルの異なるステレオ音声信号となっている。本発明は、以下に説明するように、この性質を有効に利用してすでに混合された信号のなかからアナウンスとBGMのレベルを互いに分離して各別に推定するようにしている。

0015

すなわち、アナウンスとBGMが混合された2チャンネルステレオ音声信号を構成する左右の音声信号をそれぞれL(t),R(t)とし、アナウンスの信号をC(t)、BGMの左右の音声信号をそれぞれLBGM (t),RBGM (t)とすると、アナウンスは通常左右のチャンネルに1/√2の割合で混合されるので、次の(1),(2)式が成立する。

0016

従って、ステレオ音声信号の和信号S(t)および差信号D(t)は、それぞれ次の(3)式および(4)式によって表される。

0017

ここで、LBGM(t)とRBGM (t)は完全に独立した信号ではないが、LBGM (t)とC(t)、およびRBGM (t)とC(t)は互いに独立した信号と考えられるので、和信号と差信号の2乗(パワー)の長時間平均値S02,D02は、それぞれ次の(5),(6)式となる。

0018

(5),(6)式において、L0 ,R0 はそれぞれBGMの左右それぞれの信号の2乗の長時間平均値の平方根、C0 はアナウンスの2乗の長時間平均値の平方根、また、rはBGMの左右信号間の相関係数であり、それぞれ次の(7)乃至(12)式によって定義されるものである。

0019

すなわち、(5),(6)式において、

0020

(7)乃至(12)式において、積分する時間T、すなわち平均する時間は原理的には長いほどよいが、実用的な値は約1乃至20秒間である。また、BGMの左右の音声信号の長時間平均レベルは、通常ほぼ等しい。従って、次の(13)式が成立する。

0021

この関係を用いて、前述の(5)式、(6)式は、それぞれ次の(14)式、(15)式に書き改められる。

0022

本発明は、前述したように、アナウンスとBGMが混合された信号からアナウンスとBGMのレベルをそれぞれ各別に推定するものであり、上記(14),(15)式に基づいて、アナウンスの長時間平均レベルおよびBGMの長時間平均レベルを求めることになるが、その求め方は、混合された信号(ステレオ信号)が左右それぞれのスピーカで再生される場合と、ステレオ音声がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合とで、その構成を異にする。以下にそれぞれの場合について説明する。

0023

(i)ステレオ音声が2個のスピーカで再生される場合
左(L)チャンネルの信号が左のスピーカで、右(R)チャンネルの信号が右のスピーカでそれぞれ再生される場合、Lチャンネルの長時間平均レベルはL02+(C02/2)、Rチャンネルの長時間平均レベルはR02+(C02/2)であるから、全体のアナウンスの長時間平均レベルはC02、BGMの長時間平均レベルはL02+R02=2L02となる。したがって、(14),(15)式から、それぞれ

0024

(ii)ステレオ音声がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合
(L+R)の信号を1つのスピーカで再生(モノホニック再生)する場合のアナウンスの長時間平均レベルは2C02、BGMの長時間平均レベルは2L02(1+r)となり、したがって、(14),(15)式から、それぞれ

0025

以上により、2通りの場合のアナウンスの長時間平均レベルとBGMの長時間平均レベルをそれぞれ表す数式が得られたので、アナウンスとBGMが混合された左右両信号を受信して、それら信号について、上記(16)乃至(21)式の信号処理を行うハードウェア構成をとることによって、本発明装置を実現することができる。

0026

図1は、ステレオ音声が2個のスピーカで再生される場合についての、アナウンスとBGMのレベルを各別に推定し、さらに両信号(アナウンスとBGM)間のレベル差を測定する本発明装置の一実施形態を示すブロック線図である。

0027

図1において、まず、2チャンネルステレオの左右の音声信号(L),(R)が和・差信号合成回路1に入力される。同回路で得られた和信号(L+R)および差信号(L−R)をそれぞれ2乗回路2−1,2−2で2乗した後、長時間平均回路3−1,3−2(時間長は1乃至20秒)に通して平均化を行う。次に、BGMの相関係数r4に従って、差信号(L−R)の長時間平均値を乗算回路5において1/(1−r)倍しこれをBGMの長時間平均レベルとする。一方、和信号(L+R)の長時間平均値を1/2乗算回路6に通して1/2にした信号からBGMの長時間平均レベルの(1+r)/2倍を差し引いてアナウンスの長時間平均レベルとする。

0028

このため、図1では、BGMの長時間平均レベルを表す信号が、BGMの相関係数r4に従う乗数(1+r)/2の乗算回路7を介して、差信号合成回路8の減算入力端子に供給され、また、1/2乗算回路6の出力信号が差信号合成回路8の加算入力端子に供給され、差信号合成回路8の出力端子からアナウンスの長時間平均レベルを表す信号が得られるように構成されている。

0029

さらに、図1においては、アナウンスとBGMのレベル差を測定するため、アナウンスの長時間平均レベルを表す信号が加算入力端子に、BGMの長時間平均レベルを表す信号が減算入力端子にそれぞれ供給される差信号合成回路9が設けられ、この差信号合成回路9の出力端子からアナウンスとBGMのレベル差を表す信号が得られる。

0030

図2は、ステレオ音声がモノーラルに合成され1個のスピーカで再生される場合についての、アナウンスとBGMのレベルを各別に推定し、さらに両信号間のレベル差を測定する本発明装置の他の実施形態を示すブロック線図である。なお、図2において、図1におけるのと同一の回路要素が使用されている部分については同一の符号を付して示すものとする。

0031

図2においても、2チャンネルステレオの左右の音声信号(L),(R)が和・差信号合成回路1に入力され、和信号(L+R)および差信号(L−R)がそれぞれ2乗回路2−1,2−2および長時間平均回路3−1,3−2を介して2乗、長時間平均化が行われるまでは図1の場合と同じである。次に、BGMの相関係数r4に従って、差信号(L−R)の長時間平均値を乗算回路10において(1+r)/(1−r)倍しこれをBGMの長時間平均レベルとする。一方、和信号(L+R)の長時間平均値からBGMの長時間平均レベルを差し引いてアナウンスの長時間平均レベルとする。

0032

このため、図2では、BGMの長時間平均レベルを表す信号が差信号合成回路8の減算入力端子に供給され、また、長時間平均回路3−1の出力信号が差信号合成回路8の加算入力端子に供給され、差信号合成回路8の出力端子からアナウンスの長時間平均レベルを表す信号が得られるように構成されている。

0033

また、図2において、アナウンスおよびBGMの長時間平均レベルを表す信号が差信号合成回路9のそれぞれ加算および減算入力端子に供給され、同回路9の出力端子からアナウンスとBGMのレベル差を表す信号が得られることは、図1の場合と同じである。

0034

図1および図2において、符号4で示されるBGMの相関係数rと書かれたブロックは、BGMステレオ信号の左右両信号間の相関係数r(数式的には、(12)式で示される)を測定して測定結果を乗算回路5,7および10に供給するための測定回路を示すが、これは、アナウンスが存在している時間帯には、アナウンスとBGMが混合された音声信号からBGMの相関係数を測定することは困難であるため、アナウンスが混合されていない区間でBGMの相関係数を測定する。

0035

また、BGMの相関係数rは通常0から1/2の範囲をとるので、相関係数を可変とすることも可能である。また、通常のステレオ音声信号に対してはr=1/3の固定した値とすることもできる。

発明の効果

0036

本発明によれば、BGMのレベルが大きすぎてアナウンスが聞きにくくなる現象を未然に防止することができるようになるだけでなく、制作されたテレビジョンやラジオの番組でアナウンスとBGMのレベルが適正であるかどうかを監視することが可能になる。

図面の簡単な説明

0037

図1本発明装置の一実施形態を示すブロック線図である。
図2本発明装置の他の実施形態を示すブロック線図である。

--

0038

1 和・差信号合成回路
2−1,2−2 2乗回路
3−1,3−2長時間平均回路
4BGMの相関係数r
5,6,7,10乗算回路
8,9 差信号合成回路

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ