[0001]【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルオーディオ信号等の入力しんごうの量子化時に発生する量子化誤差あるいはノイズを低減するためのノイズ低減方法及びノイズ低減装置に関する。[0002]【従来の技術】現在、ディジタル形態のオーディオ信号を取り扱うディジタルオーディオ機器には、例えばいわゆるコンパクトディスク(CD)の再生機や、いわゆるディジタルオーディオテープレコーダ(DAT)等が存在している。これらのディジタルオーディオ装置において、種々の統一規格が規定されており、例えば、これらの機器で取り扱われるディジタルオーディオ信号のビット長は、上記統一規格により16ビットに規定されている。これらのディジタルオーディオ機器におけるディジタルオーディオ信号としては、アナログオーディオ信号(音の波形信号)を、リニアパルスコーディングであるいわゆるPCM等の単純な線形量子化により符号化して得られたディジタルオーディオ信号を用いている。used.【0003】ところで、近年、上述したようなディジタルオーディオ機器においては、上記統一規格から現実に得られる再生音よりも、聴感上より品質の高い再生音が得られることが望まれている。このような聴感上より良い再生音を得るためには、例えば、これらのディジタルオーディオ機器で扱われるディジタルオーディオ信号に含まれているノイズ成分を低減しておくことが有効であると考えられる。このように、ノイズ成分が低減されたオーディオ信号から得られる再生音は、ノイズの少ない聴感上より優れたものとなる。これは、量子化器によりオーディオ信号を量子化する際に発生する量子化誤差(量子化ノイズ、量子化歪み)を、ノイズフィルタを介して該量子化器の入力側に帰還するものである。unit.【0005】このようなエラーフィードバックを用いたノイズ低減装置については、本件出願人が先に提案した特開平4−72906号公報、特開平4−72908号公報、特開平4−72909号公報等に開示されている。これらの技術は、上記エラーフィードバックにより量子化ノイズの周波数分布を変化させるようないわゆるノイズシェーピングを行うものであり、人間の可聴範囲やマスキングを考慮した許容ノイズスペクトルに対応させてノイズ分布を変化させ、人間の聴感上でノイズ低減を図るものである。PCM符号化のような線形量子化での量子化ノイズはオーディオ信号の全周波数帯域に亘ってフラットな周波数特性を有するものとなっている。聴感上で必ずしも効果的とはいえない。入力信号のレベルによっては、量子化ノイズが聴感上問題となることがある。ノイズシェーピング前の音と比べるとノイズが低減されているものの、聴感上の周波数バランスが少し変わったように聞こえる場合がある。JP-A-6-46489号公報において、入力信号のレベルに応じて発生されたディザ信号を該入力信号に加算することにより聴感上のノイズをさらに低減するような技術を提案している。signal.【0008】このような入力信号へのディザの注入によって、さらにノイズ低減が図れるわけであるが、人間の聴覚感度が高い領域である例えば500Hz〜4kHzのノイズは若干増える傾向があり、聴感上の周波数バランスは改善されるが、やや荒っぽい音になる場合がある。sound.【0009】本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、聴感上の観点で量子化誤差(量子化ノイズ)の低減が効果的に行え、ノイズシェーピングをかける前の入力信号の音質に近い音質を得ることができるようなノイズ低減方法、ノイズ低減装置及び記録媒体を提供することを目的とするものである。[0010]【課題を解決するための手段】本発明に係るノイズ低減方法は、量子化器で発生した量子化誤差をノイズフィルタを介して上記量子化器の入力側に帰還するようにしたノイズ低減方法において、周波数特性がフラットなデイザ信号のエネルギー分布を人間の聴覚感度の低い低域に集中させるためにフィルタリング処理をする工程と、上記フィルタリング処理によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号を上記ノイズフィルタを介して上記量子化器の入力側に帰還された量子化誤差と入力信号とに加算する工程とから成ることにより上記課題を解決する。means,上記減算手段からの出力が供給されるノイズフィルタ手段と、周波数特性がフラットなデイザ信号を発生するデイザ発生手段と、上記デイザ発生手段にて発生した周波数特性がフラットなデイザ信号のエネルギー分布を人間の聴覚感度の低い低域に集中させるためのフィルタ手段と、上記フィルタ手段によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号と上記ノイズフィルタ手段の出力信号と上記入力信号とを加算する加算手段とから成ることにより上記課題を解決する。means,上記減算手段からの出力が供給されるノイズフィルタ手段と、上記入力信号のレベルを検出するレベル検出手段と、上記レベル検出手段にて検出したレベルに応じて周波数特性がフラットなデイザ信号のレベルを可変するデイザ発生手段と、上記デイザ発生手段にて発生した周波数特性がフラットなデイザ信号のエネルギー分布を人間の聴覚感度の低い低域に集中させるためのフィルタ手段と、上記フィルタ手段によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号と上記ノイズフィルタ手段の出力信号と上記入力信号とを加算する加算手段とから成ることにより上記課題を解決する。means,等ラウドネス曲線に関連するデータを上記フィルタ係数計算手段に送る等ラウドネス曲線発生手段とを更に備えたことにより上記課題を解決する。加算手段とから成ることにより上記課題を解決する。[0015]【作用】入力信号は先ずディザ信号が加算されて調整され、次に量子化手段で発生された量子化誤差がフィルタを介して量子化手段の入力側に帰還される。ディザ信号として、低域側にエネルギが集中された信号を用いることで、人間の聴覚感度が高い領域のSN比を劣化させずにノイズ低減が行える。[0016]【実施例】本発明に係る好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。drawings.【0017】図1は、本発明に係るノイズ低減装置の第1の実施例の概略的な構成を示すブロック図である。invention.【0018】この図1に示すノイズ(量子化誤差)低減装置の実施例において、量子化器11で発生された量子化誤差がノイズフィルタ13を介して該量子化器11の入力側に帰還されている。ノイズフィルタ13のフィルタ係数は、人間の聴感特性に応じたいわゆる等ラウドネス曲線に関連する情報に基づいて設定されている。perception.【0019】ここで、任意のサンプリング周波数でサンプリングされて得られたディジタルオーディオ信号が図1の入力端子1に送られている。このディジタルオーディオ入力信号は、加算器10に送られて、ディザ信号出力部20からの低域にエネルギが集中したディザ信号と加算され、量子化器11で再量子化され、出力端子2から出力される。ディザ信号とは、ランダムあるいは疑似ランダムな信号のことであり、ランダムノイズあるいはノイズとも称される。10とから成り、いわゆるエラーフィードバック回路を構成している。あるノイズシェーピング処理が行われる。circuit.【0021】この実施例のディザ信号出力部20は、ディザ発生回路21及びフィルタ22により構成されている。ディザ発生回路21からは例えば周波数特性がフラットなディザ信号が発生される。フィルタ22は、ディザ信号のエネルギを低域に集中させるための低域増強あるいは高域減衰の周波数特性を有する。frequency.【0022】このようなディザ信号出力部20から出力されるディザ信号の周波数特性の一具体例を図2に示す。200Hz以上の中高域ではノイズのエネルギが著しく減少している。図2では−160dB以下を省略しているが、高域側のノイズはこれよりも低いレベルとなっている。level.【0023】ディザ信号出力部20からの低域にエネルギを集中させたノイズあるいは低域集中ディザ信号を加算器10に送って入力信号に加算することで、聴感上のノイズを増加させることなしにノイズフロアを滑らかにして音質をさらに改善することができる。ノイズフロアとは、ノイズのスペクトル曲線の細かい凹凸のことであり、ノイズフロアを滑らかにするとは、ノイズスペクトルを平滑化することである。spectrum.【0024】ここで、図1の構成は、本発明に係るノイズ低減方法が適用されたノイズ低減装置でもある。ディザ信号出力部20より低域側にエネルギの集中したディザ信号すなわち低域集中ディザ信号を出力しており、この低域集中ディザ信号を加算器10により入力信号と加算して量子化器11に送り、量子化器11で発生した量子化誤差を減算器12により取り出してノイズフィルタ13を介して上記量子化器11の入力側に帰還している。12.【0025】この図1に示す第1の実施例の構成を用いる場合に出力端子2から得られる出力信号の一具体例を図3に示している。この図3の例では、入力信号として1kHzの純音を用いている。この図3からも明らかなように、200Hz以下の領域ではノイズが増えているものの、人間の聴覚感度が高い500Hz〜4kHzの領域のノイズが低く、しかもノイズフロアも滑らかなため、音の明瞭度あるいはクリアさも、聴感上の周波数バランスも、ノイズシェーピング前の音に非常に近くなっている。shaping.【0026】このように、図1の出力端子2から得られる出力信号を、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録し、市場に供給することにより、従来のフォーマット、例えば1サンプルが16ビットのフォーマットを遵守しながら、上位の例えば20ビット相当の音質を実現できる。higher.【0027】図4は人間の聴感上の等ラウドネス曲線を示している。この等ラウドネス曲線は、例えば1kHzの純音の音圧と同じ大きさ(ラウドネス)に聞こえる各周波数毎の音圧の曲線断片を接続することにより得られており、これはラウドネス(音の大きさ)の等感度曲線とも称されている。of.【0028】この図4から明らかなように、低域の例えば約200Hzから超低域に向けて人間の聴覚感度が緩やかに低下しており、また約500Hz〜4kHzの領域での聴覚感度が高いことがわかる。seen.【0029】また、エラーフィードバックのためのノイズフィルタ13としては、上記等ラウドネス曲線や、いわゆるマスキング効果を考慮して、例えば、図5に示す曲線MRにより指定される周波数特性のものを用いている。.【0030】ここで、上記図1に示す実施例の構成の前提となる基本構成及びその動作について、図面を参照しながら説明する。4-71906号公報や、特開平4−72908号公報や、特開平4−72909号公報等において提案したエラーフィードバックによりノイズシェーピング処理を行ってノイズを低減するノイズ低減装置の基本構成を示している。量子化器11で発生した量子化誤差は、減算器12より取り出され、エラーフィードバックのためのノイズフィルタ13を介して加算器10に送られ、入力信号と加算される。signal.【0033】この図6の構成のノイズフィルタ13としては、例えば上記図5に示すような周波数特性のフィルタが用いられる。used.【0034】この図6の構成のノイズ低減装置の出力端子2より得られる出力信号は、例えば図7に示すように、人間の聴覚感度が高い500Hz〜4kHzの領域内のノイズは低いものの、ノイズフロアが滑らかでないため、ノイズシェーピング前の音と比べると、クリアなあるいは明瞭度の高い音であるものの聴感上の周波数バランスが少し変わったように聞こえる場合がある。unusual.【0035】ここで、ノイズシェーピングを、周波数によって量子化レベルが変化する量子化器とみなすと、入力信号に予めディザを加算してからノイズシェーピングをかければ、ノイズフロアは上昇するものの平滑化されることが期待できる。JP-A-6-46489号公報等において、図8に示すような構成のノイズ低減装置を提案している。FIG.【0037】この図8のノイズ低減装置は、上記図6の構成に、ディザ発生回路21を付加し、このディザ発生回路21からのディザ信号を加算器10に送って入力信号と加算して量子化器11に送るようにしている。10,ノイズフロアの滑らかなものとなる。このように、ディザをノイズシェーピング回路の入力データに加算しているのでノイズフロアを滑らかにすることができるが、人間の聴覚感度が高い500Hz〜4kHzの領域のノイズが、上記図6の構成による出力信号(図7)に比べて若干増えており、聴感上の周波数バランスは改善されるものの、やや荒っぽい音になる場合がある。500Hz~4kHzの領域のノイズを増やさないでノイズフロアを滑らかにすることができれば、両者の特徴を合わせ持つノイズ低減装置が実現できる。realized.【0040】ここで、ノイズフロアを滑らかにすることは、何らかのランダムノイズあるいはディザを加算することで実現できるが、上述したようなノイズ低減装置では、人間の聴覚感度特性が高音域で著しく低下することに着目して、ノイズシェーピングによって中低域の分解能を改善する代わりに高域の量子化ノイズの増加を許すことで、元のビット数より少ないビット数で同等の音質での再生を可能としていることから、一般的に有効とされる高域にエネルギを集中させたノイズあるいは高域集中ディザを加算したのでは、さらに高域のノイズが増加するので好ましくない。auditory,音質のさらなる改善を図ったものである。quality.【0042】ここで、図1の実施例に用いられる低域集中ディザの一例としての図2に示すディザ信号によれば、図9に示した周波数特性がフラットなディザ信号と比較して、200Hz以下の低域ではノイズのエネルギが大きく、200Hz以上の中高域ではノイズのエネルギが著しく減少している。Hz4kHz)のノイズを低く抑えながらノイズスペクトルを平滑化して、音の明瞭度と聴感上のバランスとを改善し、ノイズシェーピングをかける前の入力信号の音質に極めて近い音質を実現することができる。shaping.【0044】なお、この低域集中ディザは、図2の例に限定されず、一般に、低域でノイズのエネルギが大きく、中高域でノイズのエネルギが著しく減少しているようなパワースペクトルのディザ信号を用いることができる。signal.【0045】次に、図11は、本発明に係る第2の実施例を示している。22,入力端子1の入力信号のレベルを検出するレベル検出回路23を有している。このレベル検出回路23からの出力信号により、ディザ発生回路21が制御される。14により計算されたフィルタ係数が送られる。このフィルタ係数計算回路14には、等ラウドネス曲線発生回路15からの等ラウドネス曲線に関連した情報が送られている。他の構成は、上記図1と同様であるため、対応する部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。parts.【0047】図11に示す第2の実施例において、ディザ発生回路21から発生されるディザ信号のレベルや特性は、処理すべき入力信号のクラスの特性により決定される。典型的なディザのスペクトルは、理論的に最適の無相関を形成するいわゆるホワイトディザ(全周波数で等しい)と、信号スペクトルの可聴外の領域に集中されたエネルギを有することにより聴感上のノイズをより低減したいわゆる高周波数ディザと、入力信号が既に充分にランダムでさらに無相関化する必要がないときに適するオールゼロディザとを含んでいる。21により発生されたディザのタイプ、又は該ディザのレベル、あるいは双方を制御するために用いられる。23により検出され、ディザ発生回路21が適切に制御される。低レベル入力信号は高レベル信号に比べてより大きなディザを必要とすることが多く、従ってディザのレベルは信号レベルが増大するに応じて徐々に減少する。increases.【0049】このような第2の実施例によれば、入力信号のレベルに応じて発生されたディザ信号を上記入力信号に加算することにより、量子化ノイズが聴感上問題となるような入力信号のときに、ノイズが聞こえ難くなり、量子化ノイズが聴感上で問題とならなくなる。人間の聴覚特性に対応する図4に示すような等ラウドネス曲線のデータを発生する等ラウドネス曲線発生回路15と、この等ラウドネス曲線発生回路15からの出力に基づいてノイズフィルタ13のフィルタ係数を計算するフィルタ係数計算回路14とを有している。15.【0051】等ラウドネス曲線又はその近似曲線に関連した情報、すなわち許容可能ノイズスペクトルの情報が等ラウドネス曲線発生回路15から出力され、フィルタ係数計算回路14に送られる。従って、フィルタ係数計算回路14では、この等ラウドネス曲線に関連した情報に基づいてフィルタ係数が計算される。計算されたフィルタ係数は、さらにノイズフィルタ13に送られる。このようにして、等ラウドネス曲線に関連した情報に基づいたフィルタ係数を有するノイズフィルタ13を用いるエラーフィードバック回路によりオーディオ信号のノイズシェーピングを施すことにより、聴感上のダイナミックレンジを改善することができる。等ラウドネス曲線を考慮して得られる許容可能ノイズスペクトルを用いたノイズシェーピングを実行することにより、聴感上より効果的なノイズシェーピングが導かれ、これにより再生音の聴感上のダイナミックレンジを改善することを可能としている。to.【0052】さらに、この第2の実施例において、ノイズフィルタ13のフィルタ特性を決定する際に、いわゆるマスキング効果が考慮される。ここでマスキング効果とは、人間の聴感上の特性により、ある信号が他の信号によってマスクされて聞こえなくなるような現象である。このマスキング効果には、時間軸上の信号に関するマスキング効果、いわゆるテンポラルマスキングと、周波数軸上の信号に関するマスキング効果、いわゆる同時刻マスキングとがある。マスキングを受ける部分にノイズが存在しても、そのノイズはマスキング効果により聞こえない。よる手法が実行されると、聴感上のダイナミックレンジが改善される。マスキング効果を考慮したようなフィルタ特性を決定するためには、本実施例のフィルタ係数計算回路14において例えば周波数軸上のマスキング効果を考慮したフィルタ係数を予め設定しておく。多くの中間及び低域成分を含む通常のオーディオ音声に対処するため、低域でのマスキング効果を考慮した固定のフィルタ係数が設定される。set.あるいは入力オーディオ信号のスペクトルに対応するマスキング効果に対処する能力を得るため、スペクトルに応じた適応的なフィルタ係数を発生するような手法が使用される。14からのフィルタ係数が等ラウドネス曲線及びマスキング効果を考慮に入れた状態で得られる。従って、ノイズフィルタ13のフィルタ特性は、マスキング効果が考慮された固定的あるいは適応的なフィルタ係数と、さらに等ラウドネス曲線に関連したフィルタ係数に基づいて設定される。timeは、マスキング効果及び等ラウドネス曲線から得られる例えば図5に示されるような曲線MRにより指示されたフィルタ特性を有するフィルタとして作用する。図5の曲線MRにより指示されるフィルタ特性をノイズフィルタ13に持たせることにより、ノイズフィルタ13に送られる量子化誤差スペクトルは曲線MRに応じて変化する。ノイズフィルタ13からの出力を入力オーディオ信号に加算することにより、量子化器11での量子化誤差は(ノイズシェーピングに基づいて)低減される。ここで、図5の曲線MRにおいて、上記等ラウドネス曲線が考慮されるとき、4kHzより低い周波数帯域でのレスポンスを増大させることが考えられるが、すなわち許容ノイズを増加させることもできるが、4kHzより低い周波数帯域でのフィルタ特性は後述する第3の実施例のように平坦(フラット)なものとしている。このような機構が働く理由を次に述べる。work.【0055】上記等ラウドネス曲線の4kHz以下は、帯域幅が広くないにもかかわらず変化が急であるため、この4kHz以下の等ラウドネス曲線に合わせたノイズフィルタ13を作成するとフィルタの次元が高くなってしまうためである。このようにフィルタの次元を高めると構成が複雑化して大規模化するようになる。4kHz以下のフィルタ特性をフラットなものとしている。ones.【0056】すなわち、図12は本発明の第3の実施例を示し、図1、図11の各部と対応するブロックには同じ指示符号を付して説明を省略する。フィルタ係数計算回路14に送られる。従って、上記図5の曲線MRに示されるように低周波数帯域で平坦(フラット)なフィルタ特性が実現される。マスキング効果を考慮に入れて形成されたようなものである。通常のオーディオサウンドにおいて多く使用され、オーディオサウンドの中、高周波数帯域での上述したマスキング効果は有効である。従って、この実施例のノイズフィルタ13において、図5のフィルタ係数の曲線MRの応答(レスポンス)は、上記等ラウドネス曲線の応答が低下する程度にまで低下はされず、曲線MRは等ラウドネス曲線に比べてより緩やかにされている。これを実現するために、上述したように、マスキング効果が考慮されたフィルタ係数が設定される。set.【0057】次に、マスキング効果を利用した第4の実施例について、図13を参照しながら説明する。この図13においても、図1、図11の各部と対応するブロックには同じ参照番号を付している。11で発生された量子化誤差をノイズフィルタ13を介して該量子化器11の入力側に帰還するように構成されている。具体的には、このノイズ低減装置は、入力オーディオ信号のレベルを検出するレベル検出器19と、入力オーディオ信号を臨界帯域(クリティカルバンド)毎に周波数分析する周波数分析回路17と、人間の聴覚特性に応じた上記等ラウドネス曲線に基づいた情報を発生する等ラウドネス曲線発生回路15と、周波数分析回路17からの出力と等ラウドネス曲線発生回路15からの出力との合成比をレベル検出器19からの出力に応じて可変し、得られた合成情報に基づいて許容ノイズスペクトルを計算する許容ノイズスペクトル計算回路18とを有している。この量子化ノイズ低減装置では、ノイズフィルタ13のフィルタ特性が、上記許容ノイズスペクトル計算回路18の出力情報に基づいて設定される。131の入力側に加算する加算器10とにより、いわゆるエラーフィードバック回路が構成されている。ここで、ノイズフィルタ13のフィルタ特性は次のように決定されている。実際には、フィルタ係数計算回路14によって、許容ノイズスペクトル計算回路18の後述する許容ノイズスペクトルの情報に基づいたフィルタ係数を計算し、このフィルタ係数情報をノイズフィルタ13に送るようにしている。いわゆるノイズシェーピング処理が実行される。このように処理された信号が出力端子2から出力される。as.【0061】ところで、上述したエラーフィードバック回路によってオーディオ信号の量子化誤差低減のためのノイズシェーピング処理を行う際には、入力信号スペクトルのいわゆるマスキングを考慮した処理を行うことで、聴感上のダイナミックレンジを拡大することができる。effect,例えば、信号スペクトルのパターンがある程度固定化した入力オーディオ信号のスペクトルに応じたノイズシェーピング、すなわち入力オーディオ信号スペクトルの後述するいわゆるマスキング効果を考慮して得られた許容ノイズスペクトルを用いたノイズシェーピングを挙げることができる。to.【0062】あるいは、入力オーディオ信号のスペクトルが変化する場合の、当該スペクトルのマスキングを考慮して得られたスペクトル変化に適応的な許容ノイズスペクトルを用いたノイズシェーピング等がある。spectrum.【0063】さらに、人間の聴覚特性を利用していわゆる臨界帯域幅(クリティカルバンド)に分割し、この臨界帯域幅での分割し、この臨界帯域毎に周波数分析を行っている。このときの上記臨界帯域幅での分割としては、例えば、入力オーディオ信号を例えば高速フーリエ変換(FFT)で周波数軸上の成分に変換し、次にこのFFT係数の振幅項Am(m=0〜1024)を、人間の聴覚特性を考慮した高域ほど帯域幅が広くなる上記臨界帯域幅で、例えば25バンドのグループGn(nは各バンドの番号を示し、n=0〜24)に分割、すなわちバンド分割することができる。split.【0064】さらに、これら各臨界帯域毎の周波数分析については、例えば、次の(1)式により各帯域毎のそれぞれの振幅項Amの総和(振幅項Amのピーク、平均あるいはエネルギ総和)をとることで得られるいわゆるバークスペクトル(総和のスペクトル)Bnを決定するような分析を行うことができる。(band)内の要素数すなわち振幅項(ポイント数)、Pnは各帯域のピーク値である。information8に送られる。8.【0066】上記等ラウドネス曲線発生回路15からは、上記等ラウドネス曲線の情報が発生され、出力される。等ラウドネス曲線を考慮して得られた許容ノイズスペクトルを用いたノイズシェーピングを行うことで、聴感上より効果的なノイズシェーピングが行える。従って、再生音の聴感上のダイナミックレンジが改善され得る。等ラウドネス曲線、あるいはその近似曲線の情報が上記等ラウドネス曲線発生回路15から出力されて、上記許容ノイズスペクトル計算回路18に送られる。17からの出力情報とに基づいて、許容ノイズスペクトルを計算している。17でのバークスペクトルBnから、次の(2)式を用いて帯域間の影響を考慮してコンボリューションを実行する(所定の重み付けの関数を畳み込む)ことで、各帯域毎のコンボリューション処理されたバークスペクトルSnが計算される。ここでHnはコンボリューションの係数である。このコンボリューション処理されたバークスペクトルSn及び必要とされるS/N値であるOn(n=0〜24)を用い、次の(3)式、(4)式に応じてコンボリューション処理されたマスキング閾値Tnが計算される。Nが38とされるとき、Kは1とすることができる。このとき音質の劣化が少ない結果となる。Tnの各レベルで示すレベル以下の強度の音がマスキングされる。その後、次の(5)式を用いて、コンボリューション処理されたマスキング閾値Tnをデコンボリューション処理することにより、許容ノイズレベル(許容ノイズスペクトル)TFnが計算される。(DC)ゲインDnが減算される。出力情報と、先に説明した等ラウドネス曲線発生回路15からの出力情報とを合成して得られた合成情報に基づいて上記許容ノイズスペクトルが求められる。15.【0071】ここで、上記等ラウドネス曲線に基づいた許容ノイズスペクトルでの許容ノイズレベルは、入力オーディオ信号のレベルによってマスキング効果が作用する許容ノイズレベル以下のレベルとなることがある。入力オーディオ信号のレベルが高い場合には、この入力オーディオ信号による上記マスキング効果が作用する許容ノイズレベルによって、上記等ラウドネス曲線に基づいた許容ノイズスペクトルのレベルも同時にマスクされることがある。17からの出力情報との合成比を変化させるようにしている。17からの出力情報の合成は、例えば各周波数帯域毎に行われる。この場合、上記レベル検出器19でのレベル検出が各バンド毎に行われる。Therefore,各バンド毎のレベル検出出力に基づいて各帯域毎に上記合成比が変化させ得るようになる。上記許容レベルスペクトル計算回路18におけるノイズスペクトルを求めるための合成情報については、例えば、入力オーディオ信号の低域のレベルが高くかつ低域でのマスキング効果が大きい場合には、低域が高レベルで高域が低レベルを有する許容ノイズスペクトルが得られるような合成比にて合成情報が準備される。逆に、例えば、高域のレベルが高くかつ高域でのマスキング効果が大きい場合には、高域が高くかつ低域が低くなるような許容ノイズレベルが得られるような合成比で合成情報が作られる。このように得られた許容ノイズスペクトルの情報が、上記フィルタ係数計算回路14に送られる。このフィルタ係数計算回路14から許容ノイズスペクトルに応じたフィルタ係数が出力されて、上記ノイズフィルタ13に送られる。13.【0073】上述のようなことから、このノイズフィルタ13のフィルタ特性は、入力オーディオ信号のレベルに応じて、帯域毎に合成比が可変されて得られた許容ノイズスペクトルに基づいたフィルタ係数に応じたものとなる。was.【0074】すなわち、この第4の実施例のノイズ低減装置においては、入力オーディオ信号のレベルが小さい時は、上記ノイズフィルタ13のフィルタ特性を上記等ラウドネス曲線のような特性にしてノイズシェーピングするようにする。信号レベルが大きくなるにつれて、入力オーディオ信号のレベルによって量子化ノイズを目立たなくするために、該ノイズフィルタ13の特性を当該入力オーディオ信号の信号レベルに合わせてフラットにするようにする。信号レベルが小さい時は、ノイズフィルタ13で上記等ラウドネス曲線のような特性を、信号レベルに合わせてフラットに近づけ、信号特性に合わせたノイズシェーピング特性(マスキング特性等)に変えていくようにする。上記ノイズフィルタ13の特性は、信号レベルが小さい時は上記等ラウドネス曲線のようなフィルタ特性とし、信号レベルが大きい時はマスキング効果を考慮したフィルタ特性とされている。effect.【0075】以上の第2〜第4の実施例に説明したように、ノイズフィルタのフィルタ係数を等ラウドネス曲線やマスキング効果を考慮して設定することにより、例えば等ラウドネス曲線の情報と入力オーディオ信号の周波数分析情報との合成比が入力オーディオ信号のレベルに応じて可変されて得られた情報に基づいて設定すること等により、聴感上のノイズを低減して聴感上のダイナミックレンジを改善することができる。500Hz~4kHzの領域のノイズが低く、ノイズフロアも滑らかな出力信号を得ることができ、音のクリアさも聴感上の周波数バランスもノイズシェーピングをかける前の音に非常に近いような良好な音質を実現できることは勿論である。course.【0077】次に、図14に、上述した各実施例の装置を、例えばいわゆるコンパクトディスク(CD)におけるエンコーダ、デコーダのシステムに使用したシステム構成の具体例を示す。31にはアナログオーディオ信号が供給される。内蔵された20ビット対応エンコーダ33に送られる。なされると共に16ビットのデータにエンコードされたデータは、上記CDに記録される。36から出力されて再生される。CDを再生して得られる音は、聴感上のダイナミックレンジの高いものとなる。10ビットでデータを記録するメディア、すなわち記録媒体を介したシステム構成の具体例を示す。内蔵された10ビット対応エンコーダ43に送られる。なされると共に10ビットのデータにエンコードされたデータは、上記メディアに記録される。このメディアに記録されたデータは、既存の再生機の再生回路44及びD/A変換器45でアナログ信号に変換されて出力端子46から出力される。この場合も同様に、得られる再生信号の聴感上のダイナミックレンジが高くなる。increases.【0079】図16には、オーバーサンプリングを行うD/A変換のシステムで本実施例装置を使用する具体例を示す。なされ、D/A変換器54を介してアナログ信号に変換されて出力端子55から出力される。linearity変換器54を作成し易くなる。54.【0080】このように、本発明に係るノイズ低減装置を、例えば既存の統一規格のディジタルオーディオ機器に適用することにより、該統一規格から実際に得られるダイナミックレンジよりも聴感上で拡大されたダイナミックレンジの再生音を得ることができるようになる。conventional,再生オーディオ信号の聴感上のダイナミックレンジを向上することができる。音のクリアさも聴感上の周波数バランスもノイズシェーピングをかける前の音に非常に近いような良好な音質を実現できる。shaping.【0081】なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、例えば入力されるディジタルオーディオ信号のビット数は20ビットや16ビットに限定されず、任意に設定可能である。further,フィルタを用いずにディザ発生の段階でエネルギを低域に集中させたディザ信号を直接的に得るようにしてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の付加や変更が可能であることは勿論である。[0082]【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明に係るノイズ低減装置によれば、低域側にエネルギの集中したディザ信号を入力信号に加算して量子化器に送り、量子化器で発生した量子化誤差をノイズフィルタを介して上記量子化器の入力側に帰還しているため、得られる出力信号として、人間の聴覚感度が高い領域のノイズを低く抑えながらノイズフロアを滑らかにでき、ノイズシェーピングをかける前の入力信号の音質により近い音質を実現できる。shaping.【0083】また、入力信号のレベルに応じて発生されたディザ信号を上記入力信号に加算することにより、量子化ノイズが聴感上問題となるような入力信号のときに、ノイズが聞こえ難くなり、量子化ノイズが聴感上で問題とならなくなる。DRAWINGS【図1】本発明の第1の実施例としてのオーディオ信号のノイズ低減装置の概略構成を示すブロック回路図である。invention.【図2】エネルギが低域に集中されたディザ信号の一例のスペクトルを示す特性図である。frequency.【図3】本発明の第1の実施例の出力信号の一例のスペクトルを示す特性図である。invention.【図4】等ラウドネス曲線を示す特性図である。curve.【図5】ノイズフィルタの周波数特性の一例を示す特性図である。filter.【図6】本発明の前提となるノイズ低減装置の基本構成を示すブロック図である。invention.【図7】図6のノイズ低減装置の出力信号の一例のスペクトルを示す特性図である。FIG.【図8】本発明の前提となるノイズ低減装置の他の例を示すブロック図である。invention.【図9】図8のノイズ低減装置のディザ信号の一例のスペクトルを示す特性図である。FIG.【図10】図8のノイズ低減装置の出力信号の一例のスペクトルを示す特性図である。FIG.【図11】本発明の第2の実施例のノイズ低減装置の概略構成を示すブロック図である。invention.【図12】本発明の第3の実施例のノイズ低減装置の概略構成を示すブロック図である。invention.【図13】本発明の第4の実施例のノイズ低減装置の概略構成を示すブロック図である。invention.【図14】コンパクトディスクのエンコーダ、デコーダシステムに本実施例装置を適用した具体例を示すブロック図である。system.【図15】本実施例装置を10ビットシステムに適用した具体例を示すブロック図である。system.【図16】オーバーサンプリングを行うD/A変換器システムに本実施例装置を適用した具体例を示すブロック図である。上記フィルタリング処理によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号を上記ノイズフィルタを介して上記量子化器の入力側に帰還された量子化誤差と入力信号とに加算する工程とから成ることを特徴とするノイズ低減方法。上記入力信号のレベルに応じて上記周波数特性がフラットなデイザ信号のレベルを可変する工程を更に備えたことを特徴とする請求項1記載のノイズ低減方法。上記ノイズフィルタにおけるフィルタ特性は等ラウドネス曲線及びマスキング効果が適応されたフィルタ特性であることを特徴とする請求項1記載のノイズ低減方法。上記入力信号のレベルを検知し、入力信号のレベルが小さいときに上記ノイズフィルタの周波数特性を等ラウドネス曲線に適応した周波数特性に設定し、上記入力信号のレベルが大きくなるにつれ上記ノイズフィルタの周波数特性を上記入力信号のレベルに合わせてフラットに設定する工程を更に備えたことを特徴とする請求項1記載のノイズ低減方法。上記フィルタ手段によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号と上記ノイズフィルタ手段の出力信号と上記入力信号とを加算する加算手段とから成ることを特徴とするノイズ低減装置。等ラウドネス曲線に関連するデータを上記フィルタ係数計算手段に送る等ラウドネス曲線発生手段とを更に備えたことを特徴とする請求項6記載のノイズ低減装置。上記フィルタ手段によって人間の聴覚感度の低い低域側にエネルギー分布が集中したデイザ信号と上記ノイズフィルタ手段の出力信号と上記入力信号とを加算する加算手段とから成ることを特徴とするノイズ低減装置。