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公開番号2024162908
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078890
出願日2023-05-11
発明の名称音波処理装置、音波処理方法、及びデータ構造
出願人株式会社日本知財総合研究所
代理人個人
主分類G10K 15/02 20060101AFI20241114BHJP(楽器;音響)
要約【課題】音を高品質で録音・再生する音波処理装置及び音波処理方法を提供する
【解決手段】音波をアナログ信号として入力する入力部と、入力部に入力されたアナログ信号を所定の時間間隔毎に複数の周波数強度(スペクトル)に変換する変換部と、周波数強度を所定の時間間隔毎のデジタル情報として記憶する記憶部と、を備える録音装置と、所定の時間間隔毎の所定個数の周波数強度のデジタル情報を入力する入力部と、所定個数の周波数の正弦波を発生する正弦波発生部と、前記デジタル情報に基づいて、前記正弦波発生部が発生した前記所定個数の正弦波の出力強度を周波数毎に調節する調節部と、前記調節部により出力強度を調節された前記所定個数の正弦波を合成する合成部を備え、所定の時間間隔毎に前記所定個数の正弦波の出力強度を調節して合成出力する再生装置からなる、録音再生システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
音波をアナログ信号として入力する入力手段と、
入力された前記アナログ信号を予め定めた時間間隔毎に複数の周波数強度に変換する変換手段と、
前記周波数強度を予め定めた時間間隔毎のデジタルデータとして記憶する記憶手段と、
を備える音波処理装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
予め定めた時間間隔毎の複数の周波数強度のデジタルデータを入力する入力手段と、
複数の周波数の正弦波を発生させる発振手段と、
前記デジタルデータに基づいて、前記正弦波の出力強度を調節する調節手段と、
前記出力強度を調節された前記複数の周波数の正弦波を合成する合成手段と、
前記正弦波が合成された結果の波形を出力する出力手段と、
を備える音波処理装置。
【請求項３】
音波をアナログ信号として入力する入力ステップと、
入力された前記アナログ信号を予め定めた時間間隔毎に複数の周波数強度に変換する変換ステップと、
前記周波数強度を予め定めた時間間隔毎のデジタルデータとして記憶する記憶ステップと、
を実行する音波処理方法。
【請求項４】
予め定めた時間間隔毎の複数の周波数強度のデジタルデータを入力する入力ステップと、
複数の周波数の正弦波を発生させる発振ステップと、
前記デジタルデータに基づいて、前記正弦波の出力強度を調節する調節ステップと、
前記出力強度を調節された前記複数の周波数の正弦波を合成する合成ステップと、
前記正弦波が合成された結果の波形を出力する出力ステップと、
を実行する音波処理方法。
【請求項５】
再生装置において音を再生するためのデータ構造であって、
予め定めた時間間隔毎の複数の周波数強度のデータを含み、
前記再生装置は、複数の周波数に対応する正弦波を発生させ、前記時間間隔毎に前記周波数強度のデータを入力し、当該周波数強度のデータを前記複数の周波数に対応する正弦波のデータに乗算した波形を合成することにより音データを生成するための、データ構造。
【請求項６】
前記周波数強度は、時間間隔あたり１２０個以上の周波数の周波数強度である、請求項５に記載のデータ構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、音波処理装置、音波処理方法、及びデータ構造に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
音楽等の音波を録音・再生する技術としては、音波を物理的にレコード盤に刻むアナログ音源の技術と、音波を時間軸で分割するＰＣＭ（Pulse Code Modulation）やＰＤＭ（Pulse Density Modulation）等の方式でデジタル情報にＡＤ（Analog to Digital）変換して情報媒体に書き込むデジタル音源の技術が存在する。
【０００３】
デジタル音源は現代情報社会でやり取りされるデジタル情報と完全に整合し、アナログ音源を駆逐したとみなされていた。現在、デジタル音源を改良するために考えられている技術は主に２種類ある。一つはＰＣＭのハイスペック化を目指すＤＶＤオーディオ規格で、もう一つはＰＣＭからＰＤＭへの方式変更によるスーパーオーディオ規格である。これらの改良の目標は再生可能な周波数範囲の拡大と量子化ノイズの低減であり、この目標自体は既に十分過ぎるほどに達成されている。
【０００４】
しかしながら、デジタル音源の録音再生技術は、既にオーバースペックと言えるほどに開発されてきたにも関わらず、デジタル音源がアナログ音源の良さを再現できたという評価は得られていない。しかもデジタル音源ではアナログ音源の良さが失われるとするユーザの声が根強くある。こうした状況下において、アナログ音源の良さを再現できるような新しいデジタル音源が望まれている。従来のデジタル音源の欠点とは「音を時間軸上で切り刻んでＰＣＭ信号に変換する」サンプリング理論の欠点であると言える。人間の耳は音をサンプリングして聞いているわけではない。人間の耳がやっていない切り刻まれた音を聞かされていることが先ず問題なのであるが、さらに、ここから派生する重大な問題がある。それは、音楽がＰＣＭ信号に変換された瞬間、サンプリング理論という極めて便利な数学でＰＣＭ信号を自由自在にデジタル加工できるようになってしまうことである。現在作られている全てのデジタル音源にはこのようなデジタル加工が当然のように施されている。即ち、人間の脳が決してやっていない数学的処理を施された音を我々は聞かされている。耳の良い人達はこれに違和感を持ちデジタル音源を拒否するのである。
【０００５】
人間の耳は、蝸牛という器官に備わる多数の共振膜の振動を聴神経が感知しているのである。この「自然がやっていること」を完全に無視していることが従来のデジタル音源の根本的な欠点なのである。ゆえに、耳が実際にやっていることをそのまま模倣し「音を時間軸上で切り刻むのではなく周波数軸上で分割すること」そしてそのスペクトル情報を数値化することだけが、従来のレコード盤のようなアナログ音源の自然さを損なわない正しいデジタル音源の作成方法であると言える。
【０００６】
本発明が「新しいデジタル音源」と称するのは「デジタル音源＝ＰＣＭ音源（ＰＤＭ音源も音を切り刻む発想は全く同じ）」という今まで誰も疑わなかった大前提を完全に否定するものだからである。そこで先ず、従来のデジタル音源が全てＰＣＭ音源を当然の大前提と考えていることについて見てみよう。
【０００７】
特許文献１には、Ａ／Ｄ変換器が入力された音声信号をデジタル変換してデジタル信号を生成し、音声符号化処理を施して音声符号化データを生成し、記憶部が記憶する音声録音再生装置が記載されている。音声符号化データは、ＡＤＰＣＭ（ Adaptive Differential Pulse Code Modulation）の音声圧縮のアルゴリズムに基づいて音声強調デジタル信号に圧縮符号化処理を施して生成される。つまり、特許文献１には、音声信号をＡ／Ｄ変換器によりＰＣＭ信号に変換した上で、フォルマント検出により特定の音声を認識して強調する、一種のデジタル加工を行う技術が記載されている。
【０００８】
特許文献２には、音声信号をＡ／Ｄ変換器によりＰＣＭ信号に変換した上で、特定周波数の音声信号を検出して録音の開始や再開を制御する発明が記載されている。
【０００９】
特許文献１及び特許文献２のどちらも、特定の周波数を検出するためにＰＣＭ信号を用いることを当然の大前提としている。そして、何らかの加工をしたＰＣＭ信号をそのままデジタル音源としているので、上記で指摘したデジタル音源の音質は克服されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２００６－７８８８２号公報
特開２０１１－１９８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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