专利名称：信号处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及从左声道和右声道立体声信号生成靠近中心定位位置的分量和/或抑制了该靠近中心定位位置分量的背景声音分量的信号处理设备和信号处理方法。
背景技术：
一般而言，作为从左声道和右声道立体声信号中分别提取对应于在中心定位位置处的声音(以下称为中心声音)的信号以及对应于剩余声音(以下称为背景声音)的信号的方法，广泛使用的是一种获取被表示为左声道声音信号L与右声道声音信号R之和L+R的中心声音信号、并从中心声音信号分离表示为差L-R的剩余声音信号的方法。
这一方法在例如日本未审专利申请第11-113097号公报中描述。
发明内容
但是，在计算指示左声道声音信号与右声道声音信号之和的和信号以及左声道声音信号与右声道声音信号之差的差信号、以及将对应于中心声音的信号与对应于除中心声音以外的声音的背景声音的信号分离的方法中，作为差信号所获取的背景声音信号是单声道信号，并且左声道声音信号的相位与右声道声音信号的相位相反。由此，这样的背景声音为非立体声的声音。
提供一种从两声道立体声信号分别提取高质量的中心声音信号和立体声背景声音信号的信号处理设备和信号处理方法是合乎需要的。
根据本发明的一个实施例的信号处理设备包括第一频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分为多个频带的信号；第二频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第二声道声音信号分为多个频带的信号；多个主分量提取装置，各自用于从第一频带分割装置输出的多个频带的信号和从第二频带分割装置输出的多个频带的信号当中接收相同频带的信号，这多个主分量提取装置中的每一个与相应的频带相关联地设置；以及合成装置，用于合成从这多个主分量提取装置获取的多个输出以生成一主信号。这多个主分量提取装置中的每一个包括加法装置，用于将相同频带的信号相加；第一相位差检测装置，用于检测相同频带的信号之间的相位差；增益生成装置，用于输出与第一相位差检测装置所检测到的相位差对应的增益；以及乘法装置，用于将增益生成装置所生成的增益乘以从加法装置输出的加法结果，并用于输出乘法结果作为主分量提取装置向合成装置的输出。
以此配置，第一声道(左声道)声音信号和第二声道(右声道)声音信号每一个都被分为多个频带的复信号。在左和右声道中，相同频带的频带分割复信号之间的相位差被检测，并且所检测到的相位差被提供给增益生成装置。然后对应于该相位差的增益被输出。
在此情形中，在增益生成装置中，输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，即当相位差为0度时，增益显现1.0的值或接近1.0的值，当相位差为±180度时，增益显现0.0的值或接近0.0的值，而当相位差从0度变到±180度时，增益逐步线性递减。
增益生成装置为每个频带生成的增益被乘以通过将从左和右声道获取的频带的复信号相加来获取的加法输出信号。所有频带的乘法结果被合成在一起。作为合成的输出，靠近中心定位位置的分量的信号可被提取。
此外，从左声道声音信号和右声道声音信号中的每一个减去从合成装置获取的靠近中心定位位置的分量的信号。由此，可生成减去了靠近中心定位位置的分量的左声道和右声道声音信号。
由此，不是仅提取左声道复信号与右声道复信号之间相位差在0度与接近0度的预定角度之间的范围内的信号分量作为中心声音分量，而是使用具有当相位差从0度变到±180度时增益逐步线性递减的特性的增益来提取中心声音分量。由此，可通过使用相对较少数目的频带分割带来分别提取更自然和流畅的中心声音和立体声背景声音。
根据本发明的另一个实施例的信号处理装置包括第一频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分为多个频带的信号；第二频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第二声道声音信号分为多个频带的信号；多个子分量提取装置，各自用于从输出自第一频带分割装置的多个频带的信号和输出自第二频带分割装置的多个频带的信号当中接收相同频带的信号，这多个子分量提取装置每一个都与相应频带相关联地设置；第一合成装置，用于合成从这多个子分量提取装置获取的多个第一声道子分量输出以生成第一声道子信号；以及第二合成装置，用于合成从这多个子分量提取装置获取的多个第二声道子分量输出以生成第二声道子信号。这多个子分量提取装置每一个都包括相位差检测装置，用于检测相同频带的信号之间的相位差；增益生成装置，用于输出与相位差检测装置所检测到的相位差对应的增益；第一乘法装置，用于将增益生成装置生成的增益乘以从第一频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为对第一合成装置的子分量输出；以及第二乘法装置，用于将增益生成装置生成的增益乘以从第二频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为对第二合成装置的子分量输出。
以此配置，第一声道(左声道)声音信号与第二声道(右声道)声音信号每一个都被分为多个频带的复信号。在左和右声道中，相同频带的频带分割复信号之间的相位差被检测，所检测到的相位差被提供给增益生成装置。然后，对应于相位差的增益被输出。
在此情形中，在增益生成装置中，输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，即当相位差为0度时，增益显现0.0的值或接近0.0的值，当相位差为±180度时，增益显现1.0的值或接近1.0的值，而当相位差从0度变到±180度时，增益逐步线性递增。
增益生成装置为每个频带生成的增益被乘以该频带的左声道复信号。所获取的多个乘法输出被合成在一起，并且获取了左声道背景声音分量输出。增益生成装置为每个频带生成的增益被乘以该频带的右声道复信号。所获取的多个乘法输出被合成在一起，并且获取了右声道背景声音分量输出。
此外，将通过从左声道信号减去左声道背景声音分量输出而获取的信号加上通过从右声道声音信号减去右声道背景声音分量输出而获取的信号以生成靠近中心定位位置的分量的声音信号。
由此，不是仅消除对多个频带中的每一个左声道复信号与右声道复信号之间的相位差在0度与接近0读的预定角度之间的范围内的信号分量作为中心声音分量，而是使用具有当相位差从0度变到±180度时增益逐步线性递增的特性的增益来消除中心声音分量。由此，可通过使用相对较少数目的频带分割带来分别提取更自然和流畅的中心声音和立体声背景声音。
图1是示出根据本发明的第一实施例的立体声信号处理设备的框图；图2是用于解释根据本发明的实施例的立体声信号处理设备的主要部分的操作的图例；图3是用于解释根据第一实施例的立体声信号处理设备的主要部分的操作的图例；图4A和4B是用于解释由根据本发明的实施例的立体声信号处理设备分别提取的中心声音信号和背景声音信号的特性的图例；图5是示出根据本发明的第二实施例的立体声信号处理设备的框图；以及图6是用于解释根据第二实施例的立体声信号处理设备的主要部分的操作的图例。
具体实施例方式
将参考附图来描述根据本发明的实施例的信号处理设备和信号处理方法。
第一实施例图1是示出根据本发明第一实施例的立体声信号处理设备的框图。在第一实施例里，从左声道声音信号和右声道声音信号提取中心声音信号，并通过分别从左声道声音信号和右声道声音信号减去所提取的中心声音信号来获取左声道背景声音信号和右声道背景声音信号。
如图1中所示，根据第一实施例的立体声信号处理设备包括中心声音信号生成器10、用于将左声道声音信号SL延迟中心声音信号生成器10的处理的延迟时间的延迟装置20L、用于将右声道声音信号SR延迟中心声音信号生成器10的处理的延迟时间的延迟装置20R、用于从经延迟装置20L处理的左声道声音信号SL减去输出自中心声音信号生成器10的中心声音信号的减法器30L、以及用于从经延迟装置20R处理的右声道声音信号SR减去输出自中心声音信号生成器10的中心声音信号的减法器30R。
中心声音信号生成器10包括左声道用频带分割复信号生成器11L、右声道用频带分割复信号生成器11R、中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1(在图1中，仅示出了中心声音分量提取器120，而其它中心声音分量提取器没有示出)、以及频带分割复信号合成器13。中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1的数目等于左声道用频带分割复信号生成器11L和右声道用频带分割复信号生成器11R每一个中的频带分割带的数目m(m是等于或大于2的整数)。
作为立体声音，在中心定位位置和中心定位位置附近位置处的左声道和右声道声音信号是彼此不同的。从左声道和右声道立体声声音信号当中，左声道声音信号SL被提供给左声道用频带分割复信号生成器11L，而右声道声音信号SR被提供给右声道用频带分割复信号生成器11R。
频带分割复信号生成器11L和11R将左声道声音信号SL和右声道声音信号SR分别转换为m个频带的复信号V[DLi]和V[DRi](i＝0、1、2、……、和m-1)。在此说明书中，在“V[]”的“[]”内的信号是矢量信号(复信号)。
频带分割复信号生成器11L和11R每一个都是由例如离散傅立叶变换(DFT)滤波器组构成的。
DFT滤波器组在例如日本未审专利申请第8-248070号公报以及尾知博所著的由CQ出版社发行的“TECH Iシミユレ一シヨンで学ぶデイジタル信号処理MATLABによる例题を使つて身に付ける基礎から応用(从仿真学习TECH I数字信号处理，使用MATLAB示例从基础学习应用)”，第9卷，第158-163页中详细解释。因此，其详细说明将被省略。
从频带分割复信号生成器11L和11R输出的相同频带的复信号V[DLi]和V[DRi]被提供给相应频带的中心声音分量提取器12i。图1示出从频带分割复信号生成器11L和11R输出的复信号V[DL0]和V[DR0]被提供给相应频带的中心声音分量提取器120的情形。
参见图1，每个中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1包括加法器201、增益调节放大器202、乘法器203、相位差检测器204以及增益生成器205。每个中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1从相应频带的左声道声音信号SL和右声道声音信号SR提取相应频带的中心声音分量。
中心声音信号是单声道信号，它是通过将左声道和右声道信号相加并求平均而获取的信号，并且该单声道信号包括中心声音信号的所有分量。在此例中，在中心声音分量提取器12i中，加法器201将从左和右声道获取的相同频带的复信号V[DLi]和V[DRi]相加，而增益调节放大器202对复信号V[DLi]和V[DRi]求平均以获得复信号V[DMi](＝(V[DLi]+V[DRi])/2)。平均后的复信号V[DMi]被提供给乘法器203。
图2是示出左声道频带分割复信号V[DLi]和右声道频带分割复信号V[DRi]的示例的矢量图。平均后的复信号V[DMi]如图2中所示。
从左和右声道获取的相同频带的频带分割复信号V[DLi]和频带分割复信号V[DRi]还被提供给相位差检测器204，并且频带分割复信号V[DLi]与频带分割复信号V[DRi]之间的相位差θi被计算。即，参考示出频带分割复信号的图2的矢量图，相位差θi等于频带分割复信号V[DLi]的相角与频带分割复信号V[DRi]的相角之差。当“θL”表示频带分割复信号V[DLi]的相角，而“θR”表示频带分割复信号V[DRi]的相角时，相位差θi由公式θi＝θL-θR或公式θi＝θR-θL来计算。
如上所述，由相位差检测器204计算出来的相位差θi被提供增益生成器205。增益生成器205输出与输入相位差θi对应的增益Gi。图3示出第一实施例中增益生成器205输入相位差与输出增益之间的关系的示例。
即，在图3所示的示例中，对于定位在中心处的信号，左声道声音信号SL的信号分量的相位等于右声道声音信号SR的信号分量的相位。由此，当相位差θi为0度时，增益Gi显现1.0的值。当相位差θi为±180时，因为信号的定位位置离中心非常远，所以增益Gi显现0.0的值。
越靠近中心定位位置的信号的相位差θi就越小。由此，在第一实施例中，在相位差θi在0与±180度之间的范围内的情形中，当相位差从0度变到±180度时，增益生成器205的输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，即输出增益Gi根据输入相位差θi以连续方式逐步线性递减。
在图3中所示的例子里，增益生成器205的输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，即当相位差θi从0度变到±180度时，增益Gi从1.0线性递减到0.0。
如上所述，中心声音信号是单声道信号。由此，通过将左声道复信号和右声道复信号相加并求平均而获取、并从增益调节放大器202提供的复信号V[DMi]包括完整的中心声音信号。但是，与此同时，复信号V[DMi]还包括在左侧和右侧位置上扩展的信号分量。
在第一实施例中，将通过矢量加法和求平均而获取的信号V[DMi]乘以根据左声道信号与右声道信号之间的相位差生成的增益Gi。由此，定位在靠近中心的位置处的分量的复信号V[DCi]被提取。
上述中心声音分量提取处理由与m个频带对应地设置的m个中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1为这m个频带执行。
定位在靠近中心的位置处的分量的复信号V[DC0]、V[DC1]、V[DC2]、……、和V[DCm-1]从中心声音分量提取器120、121、122、……、和12m-1提供给频带分割复信号合成器13。频带分割复信号合成器13合成所有频带的分量，并输出定位在靠近中心的位置处的单声道信号，即，从双声道立体声信号中分别提取的中心声音信号SC。
左声道声音信号SL和右声道声音信号SR每一个中均包括背景声音分量。左声道声音信号SL和右声道声音信号SR每一个中还包括中心声音分量。
在第一实施例中，经延迟装置20L处理的左声道声音信号SL被提供给减法器30L，并且中心声音信号SC也被提供给减法器30L。减法器30L从左声道声音信号SL减去中心声音信号SC以获得左声道背景声音信号BGL。
此外，经延迟装置20R处理的右声道声音信号SR被提供给减法器30R，并且中心声音信号SC也被提供给减法器30R。减法器30R从右声道声音信号SR减去中心声音信号SC以获取右声道背景声音信号BGR。
设置延迟装置20L和20R是为了补偿由于中心声音信号生成器10执行信号处理而产生的信号延迟。但是，如果信号延迟不引起实际的问题，则延迟装置20L和20R可被省略。
图4A和4B示出从输入的两声道立体声信号分别提取的音像的领域。图4A示出中心声音信号的音像的领域，而图4B示出背景声音信号的音像的领域。如图4B中所示，背景声音是被分离为左声道一侧和右声道一侧的立体声背景声音。
如上所述，根据第一实施例，以相对较少的分割频带数m，高质量的更自然和流畅的中心声音和立体声的背景声音可被分别提取。
在从立体声声音信号中提取中心声音信号的情形中，在检测经频带分割的左声道立体声声音信号与经频带分割的右声道立体声声音信号之间的相位差，并根据该相位差提取中心声音时，一般采用仅提取具有接近0度的相位差的中心声音的过程。这是因为中心声音被输入，从而使得左声道信号的相位等于右声道信号的相位。
由此，基本上，通过从左声道和右声道仅提取具有接近0度的相位差的信号，中心声音就可被有效地分离。但是，当从左声道和右声道仅提取具有接近0度的相位差的信号时，因为靠近提取边界的信号分量不是固定在中心声音信号的领域或是背景声音信号的领域中，所以获得的是不稳定的声音。因此，为了获取良好的音质作为中心声音或背景声音，应当使用大量的分割频带，诸如数千个分割频带等。
但是，在第一实施例中，不是从两声道立体声声音信号中提取左声道信号与右声道信号的相位差在0度与接近0度的预定角度之间的信号分量。在第一实施例中，增益生成器205的输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，当相位差θi从0度变到±180度时，输出增益Gi根据输入相位差θi以连续方式逐步线性递减。由此，因为中心声音信号的领域与背景声音信号的领域之间的边界不是突变的，所以可通过使用相对较少的分割频带数m来分别提取更自然和流畅的中心声音和立体声的背景声音。
第二实施例在第一实施例中，从两声道立体声信号中提取中心声音信号SC，并通过从左声道声音信号SL和右声道声音信号SR减去中心声音信号SC来获取左声道背景声音信号BGL和右声道背景声音信号BGR。
但是，在第二实施例中，是从两声道立体声信号中提取左声道背景声音信号BGL和右声道背景声音信号BGR，并通过从左声道声音信号SL和右声道声音信号SR减去左声道背景声音信号BGL和右声道背景声音信号BGR来获取中心声音信号SC。
如图5中所示，根据第二实施例的立体声信号处理设备包括背景声音信号生成器40、用于将左声道声音信号SL延迟背景声音信号生成器40的处理的延迟时间的延迟装置50L、用于将右声道声音信号SR延迟背景声音信号生成器40的处理的延迟时间的延迟装置50R、用于从经延迟装置50L处理的左声道声音信号SL减去输出自背景声音信号生成器40的背景声音信号的减法器60L、用于从经延迟装置50R处理的右声道声音信号SR减去输出自背景声音信号生成器40的背景声音信号的减法器60R、以及将减法器60L的输出与减法器60R的输出相加的加法器70。
背景声音信号生成器40包括左声道用频带分割复信号生成器41L，右声道用频带分割复信号生成器41R，背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1(在图5中，仅示出背景声音分量提取器420，而没有示出其它背景声音分量提取器)、左声道用频带分割复信号合成器43L、以及右声道用频带分割复信号合成器43R。背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1的数目等于频带分割复信号生成器41L和41R每一个中的分割频带的数目m(m是等于或大于2的整数)。
第二实施例中使用的频带分割复信号生成器41L和41R具有与第一实施例中所使用的频带分割复信号生成器11L和11R完全相似的构造。因此，如在第一实施例中那样，频带分割复信号生成器41L和41R将左声道声音信号SL和右声道声音信号SR转换为m个频带的复信号V[DLi]和V[DRi]。
从频带分割复信号生成器41L和41R输出的相同频带的复信号V[DLi]和V[DRi]被提供给相应频带的背景声音分量提取器42i。图5示出从频带分割复信号生成器41L和41R输出的复信号V[DL0]和V[DR0]被提供给相应频带的背景声音分量提取器420的情形。
参见图5，背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1每一个都包括乘法器301L和301R、相位差检测器302、以及增益生成器303。背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1每一个从相应频带的左声道和右声道声音信号SL和SR提取相应频带的左声道和右声道背景声音分量。
在此例中，在背景声音分量提取器42i中，从左和右声道获取的相同频带的复信号V[DLi]和复信号V[DRi]分别被提供给乘法器30L和30R。
如在第一实施例中那样，从左和右声道获取的相同频带的复信号V[DLi]和V[DRi]还被提供给相位差检测器302以计算复信号V[DLi]与V[DRi]之间的相位差θi。
由相位差检测器302计算出来的相位差θi被提供给增益生成器303。增益生成器303输出与输入相位差θi对应的左声道增益GLi和右声道增益GRi。例如，在图2中，当通过公式θi＝θL-θR获取了相位差θi时，增益生成器303输出增益GLi。作为对比，当通过公式θi＝θR-θL获取了相位差θi时，增益生成器303输出增益GRi。
图6示出第二实施例中增益生成器303的输入相位差与输出增益之间的关系的示例。
即，在图6中所示的例子里，对于定位在中心处的信号，左声道声音信号SL的信号分量的相位等于右声道声音信号SR的信号分量的相位。由此，为了抑制，当相位差θi为0度时，增益GLi和GRi每一个均显现0.0的值。此外，当相位差为±180度时，信号被定位在离中心非常远的位置处，即，该信号指示背景声音。由此，增益GLi和GRi每一个均显现1.0的值。
在第二实施例中，在相位差θi在0度与±180度之间范围内的情况下，当相位差从0度变到±180度时，增益生成器303的输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，即输出增益Gi根据输入相位差θi以连续方式逐步线性递增。
在图6中所示的例子里，增益生成器303的输入相位差与输出增益之间的关系具有如下特性，当相位差从0度变到±180时，增益GLi和GRi每一个均从0.0线性递增到1.0。
乘法器301L将如上所述获取的左声道增益GLi乘以从频带分割复信号生成器41L提供的相应频带的复信号V[DLi]，并提取该频带的左声道背景声音分量复信号V[DLBi]。
此外，乘法器301R将如上所述获取的右声道增益GRi乘以从频带分割复信号生成器41R提供的相应频带的复信号V[DRi]，并提取该频带的右声道背景声音分量复信号V[DRBi]。
上述背景声音分量提取处理由与m个频带对应地设置的m个背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1为这m个频带执行。
从m个背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1输出的左声道背景声音分量复信号V[DLB0]、V[DLB1]、V[DLB2]、……、和V[DLBm-1]被提供给左声道用频带分割复信号合成器43L。左声道用频带分割复信号合成器43L合成所有频带的分量，并输出从左声道声音信号SL分离的左声道背景声音信号BGL。
从m个背景声音分量提取器420、421、422、……、和42m-1输出的右声道背景声音分量复信号V[DRB0]、V[DRB 1]、V[DRB2]、……、和V[DRBm-1]被提供给右声道用频带分割复信号合成器43R。右声道用频带分割复信号合成器43R合成所有频带的分量，并输出从右声道声音信号SR分离的右声道背景声音信号BGR。
在第二实施例中，经延迟装置50L处理的左声道声音信号SL以及左声道背景声音信号BGL被提供给减法器60L。减法器60L从左声道声音信号SL减去左声道背景声音信号BGL，并输出左声道声音信号SL中所包括的中心声音信号SCL。
此外，经延迟装置50R处理的右声道声音信号SR以及右声道背景声音信号BGR被提供给减法器60R。减法器60R从右声道声音信号SR减去右声道背景声音信号BGR，并输出右声道声音信号SR中所包括的中心声音信号SCR。
然后，从减法器60L提供的包括在左声道声音信号SL中的中心声音信号SCL与从减法器60R提供的包括在右声道声音信号SR中的中心声音信号SCR被提供给加法器70。加法器70将中心声音信号SCL和中心声音信号SCR相加，并输出中心声音信号SC。
如在第一实施例中那样，在第二实施例中，通过使用相对较少的分割频带数，可分别提取更自然和流畅的中心声音和立体声背景声音。
其它实施例和修改在第一实施例中，通过从两声道立体声信号中提取中心声音信号，并从左声道和右声道信号每一个减去中心声音信号来生成左声道和右声道背景声音信号。但是，在第二实施例中，不是通过从左声道和右声道信号中减去中心声音信号来获取背景声音信号，而是可通过背景声音信号生成器40的处理来生成背景声音信号。在此情形中，左声道和右声道频带分割复信号生成器和相位差检测器可在中心声音信号生成器与背景声音信号生成器之间被共享。
此外，在第一和第二实施例中是从复信号V[DLi]和V[DRi]的相角θL和θR直接计算相位差θi。但是，也可通过其它方法来计算相位差θi。例如，在图2的矢量图中，可从复信号V[DLi]和V[DRi]的内积和模来计算由矢量形成的角度θi。或者，可从复信号V[DLi]与平均后的复信号V[DMi]的振幅比间接计算相位差θi。即，当振幅比为1时，相位差θi为0度。当振幅比为0时，相位差为±90度。当振幅比为-1时，相位差θi为±180度。因此，例如，图3的横轴可用振幅比来替换。
在第一实施例中所使用的增益生成器205中，当相位差θi为0度时，增益Gi显现1.0的值。但是，增益Gi不必精确地显现1.0的值。增益Gi可能显现接近1.0的值。类似地，在第一实施例中所使用的增益生成器205中，当相位差θi为±180度时，增益Gi显现0.0的值。但是，增益Gi不必精确地显现0.0的值。增益Gi可能显现0.0的值。这同样适用于第二实施例中所使用的增益生成器303。
此外，增益生成器205和303的每一个中使用的增益函数均具有增益线性变化的特性。但是，增益函数不必具有线性变化特性。其它增益函数也可使用，只要增益是根据线性变化以连续方式逐步递减或递增即可。
但是，本发明的发明人确定当增益线性变化时可获取具有最高质量的中心声音信号和最好的立体声背景声音信号。
本领域技术人员应当理解，取决于设计要求及其它因素，可能会产生各种修改、组合、子组合和变更，但是它们仍落在所附权利要求及其等效技术方案的范围内。
权利要求
1.一种信号处理设备，包括第一频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；第二频带分割装置，用于将所述两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；多个主分量提取装置，每一个用于从输出自所述第一频带分割装置的所述多个频带的信号和输出自所述第二频带分割装置的所述多个频带的信号当中接收相同频带的信号，所述多个主分量提取装置每一个与相应频带相关联地设置；以及合成装置，用于合成从所述多个主分量提取装置获取的多个输出以生成主信号，其中所述多个主分量提取装置中的每一个包括加法装置，用于将所述相同频带的信号相加，第一相位差检测装置，用于检测所述相同频带的信号之间的相位差，增益生成装置，用于输出与所述第一相位差检测装置所检测到的相位差对应的增益，以及乘法装置，用于将所述增益生成装置所生成的增益乘以从所述加法装置输出的加法结果并用于输出乘法结果作为所述主分量提取装置向所述合成装置的输出。
2.如权利要求1所述的信号处理设备，其特征在于，所述增益生成装置输出具有如下特性的增益当由所述第一相位差检测装置检测到的所述相位差为0度时，所述增益显现1.0的值或接近1.0的值，当所述相位差为±180度时，所述增益显现0.0的值或接近0.0的值，而当所述相位差从0度变到±180度时，所述增益逐步线性递减。
3.如权利要求1所述的信号处理设备，其特征在于，还包括第一减法装置，用于从所述第一声道声音信号减去从所述合成装置输出的所述主信号以生成第一声道剩余信号；以及第二减法装置，用于从所述第二声道声音信号减去从所述合成装置输出的所述主信号以生成第二声道剩余信号。
4.如权利要求1所述的信号处理设备，其特征在于，还包括多个子分量提取装置，每一个用于从输出自所述第一频带分割装置的所述多个频带的信号和输出自所述第二频带分割装置的所述多个频带的信号当中接收相同频带的信号，所述多个子分量提取装置每一个与相应频带相关联地设置；第一子信号合成装置，用于合成从所述多个子分量提取装置获取的多个第一声道子分量输出以生成第一声道子信号；以及第二子信号合成装置，用于合成从所述多个子分量提取装置获取的多个第二声道子分量输出以生成第二声道子信号，其中所述多个子分量提取装置每一个包括第二相位差检测装置，用于检测所述相同频带的信号之间的相位差，第二增益生成装置，用于输出与所述第二相位差检测装置所检测到的相位差对应的增益，第一乘法装置，用于将所述第二增益生成装置所生成的增益乘以从所述第一频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为向所述第一子信号合成装置的子分量输出，以及第二乘法装置，用于将所述第二增益生成装置所生成的增益乘以从所述第二频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为向所述第二子信号合成装置的子分量输出。
5.如权利要求4所述的信号处理设备，其特征在于，所述第二增益生成装置输出具有如下特性的增益当所述第二相位差检测装置所检测到的所述相位差为0度时，所述增益显现0.0的值或接近0.0的值，当所述相位差为±180度时，所述增益显现1.0的值或接近1.0的值，而当所述相位差从0度变到±180度时，所述增益逐步线性递增。
6.如权利要求4所述的信号处理设备，其特征在于，所述第一相位检测装置和所述第二相位检测装置被相互集成在一起。
7.一种信号处理设备，包括第一频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；第二频带分割装置，用于将两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；多个子分量提取装置，每一个用于从输出自所述第一频带分割装置的所述多个频带的信号和输出自所述第二频带分割装置的所述多个频带的信号当中接收相同频带的信号，所述多个子分量提取装置中的每一个与相应频带相关联地设置；第一合成装置，用于合成从所述多个子分量提取装置获取的多个第一声道子分量输出以生成第一声道子信号；以及第二合成装置，用于合成从所述多个子分量提取装置获取的多个第二声道子分量输出以生成第二信道子信号，其中所述多个子分量提取装置每一个包括相位差检测装置，用于检测所述相同频带的信号之间的相位差，增益生成装置，用于输出与所述相位差检测装置检测到的所述相位差对应的增益，第一乘法装置，用于将所述增益生成装置所生成的增益乘以从所述第一频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为向所述第一合成装置的子分量输出，以及第二乘法装置，用于将所述增益生成装置所生成的增益乘以从所述第二频带分割装置接收的相应信号，并用于输出乘法结果作为向所述第二合成装置的子分量输出。
8.如权利要求7所述的信号处理设备，其特征在于，还包括减法装置，用于从通过将所述第一声道声音信号和所述第二声道声音信号相加而获取的和信号减去从所述第一合成装置接收的所述第一声道子信号和从所述第二合成装置接收的所述第二声道子信号以生成主声音信号。
9.一种信号处理方法，包括以下步骤将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；将所述两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；从自所述第一声道声音信号获取的所述多个频带的信号和自所述第二声道声音信号获取的所述多个频带的信号当中相同频带的信号提取所述两声道声音信号的主分量输出；以及合成所获取的所述多个频带的主分量输出以生成主信号，其中所述主分量输出的提取包括以下步骤将从所述第一声道和所述第二声道获取的所述相同频带的信号相加，检测从所述第一声道和所述第二声道获取的所述相同频带的信号之间的相位差，输出与所检测到的所述相同频带的信号之间的相位差对应的增益，以及将所生成的与所述相同频带的信号之间的相位差对应的增益乘以所获取的所述相同频带的信号的加法结果，并输出乘法结果作为所述主分量输出的提取的输出。
10.一种信号处理方法，包括以下步骤将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；将所述两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；从自所述第一声道声音信号获取的所述多个频带的信号和自所述第二声道声音信号获取的所述多个频带的信号当中相同频带的信号提取所述两声道声音信号的第一声道子分量和第二声道子分量；以及合成所获取的多个第一声道子分量输出以生成第一声道子信号，并合成所获取的多个第二声道子分量输出以生成第二声道子信号，其中所述第一声道子分量和所述第二声道子分量的提取包括以下步骤检测从所述第一声道和所述第二声道获取的所述相同频带的信号之间的相位差，输出与所检测到的所述相同频带的信号之间的相位差对应的增益，将所生成的对应于所述相同频带的信号之间的相位差的增益乘以从所述第一声道声音信号获取的所述相同频带的相应信号，并输出乘法结果作为第一声道子分量输出，以及将所生成的对应于所述相同频带的信号之间的相位差的增益乘以从所述第二声道声音信号获取的所述相同频带的相应信号，并输出乘法结果作为第二声道子分量输出。
11.一种信号处理设备，包括第一频带分割单元，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；第二频带分割单元，用于将所述两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；多个主分量提取单元，每一个用于从输出自所述第一频带分割单元的所述多个频带的信号和输出自所述第二频带分割单元的所述多个频带的信号当中接收相同频带的信号，所述多个主分量提取单元每一个与相应频带相关联地设置；以及合成单元，用于合成从所述多个主分量提取单元获取的多个输出以生成主信号，其中所述多个主分量提取单元中的每一个包括加法器，用于将所述相同频带的信号相加，第一相位差检测器，用于检测所述相同频带的信号之间的相位差，增益生成器，用于输出与所述第一相位差检测器检测到的相位差对应的增益，以及乘法器，用于将所述增益生成器生成的增益乘以从所述加法器输出的加法结果，并输出乘法结果作为所述主分量提取单元对所述合成单元的输出。
12.一种信号处理设备，包括第一频带分割单元，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分割为多个频带的信号；第二频带分割单元，用于将所述两声道声音信号中的第二声道声音信号分割为多个频带的信号；多个子分量提取单元，每一个用于从输出自所述第一频带分割单元的所述多个频带的信号和输出自所述第二频带分割单元的所述多个频带的信号当中接收相同频带的信号，所述多个子分量提取单元每一个与相应频带相关联地设置；第一合成单元，用于合成从所述多个子分量提取单元获取的多个第一声道子分量输出以生成第一声道子信号；以及第二合成单元，用于合成从所述多个子分量提取单元获取的多个第二声道子分量输出以生成第二声道子信号，其中所述多个子分量提取单元中的每一个包括相位差检测器，用于检测所述相同频带的信号之间的相位差，增益生成器，用于输出与所述相位差检测器所检测到的相位差对应的增益，第一乘法器，用于将所述增益生成器生成的增益乘以从所述第一频带分割单元接收的相应信号，并输出乘法结果作为对所述第一合成单元的子分量输出，以及第二乘法器，用于将所述增益生成器生成的增益乘以从所述第二频带分割单元接收的相应信号，并输出乘法结果作为对所述第二合成单元的子分量输出。
全文摘要
一种信号处理设备，包括第一频带分割单元，用于将两声道声音信号中的第一声道声音信号分为多个频带的信号；第二频带分割单元，用于将两声道声音信号中的第二声道声音信号分为多个频带的信号；多个主分量提取单元，每一个用于从输出自第一频带分割单元的多个频带的信号和输出自第二频带分割单元的多个频带的信号当中接收相同频带的信号，这多个主分量提取单元中的每一个与相应频带相关联地设置；以及合成单元，用于合成从这多个主分量提取单元获取的多个输出以生成主信号。
文档编号H04S1/00GK1960582SQ20061014367
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月2日
发明者野口雅义, 市村元 申请人:索尼株式会社