いそうs

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卒論論文中間報告
位相制御とAGCによる波形リミッター
Chanho Park
東京大学 電子情報工学科 4年
広瀬啓吉 研究室

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研究の背景&目的
● 劣化を抑え、エネルギー密度向上
- 位相最適化とAGCの組み合わせ
● ステレオへの対応
- 左右のチャンネルに同じ位相変化
 迫力がある音楽を楽しみたい
単純に音を大きくする 音割れの可能性
音割れせず、音源のエネルギー密度向上が必要
 従来手法  提案手法
● AGC
- 劣化
● 位相最適化
- 5[dB]エネルギー密度向上
- モノラルのみ対応

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AGC(Automatic Gain Control)
 増幅率を各時刻毎に変化させ、様々な効果を与える
編集
- ピークが下げられる エネルギー密度向上
- 音源に非線形な編集を加える こもった音
- 密度を高くしようとするとパラメータ調整が困難
音質の劣化
originaloriginal AGCAGC

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位相最適化によるエネルギー密度向上
originaloriginal
phase changephase change
 位相をずらすことで、ピークが下げられる

5. 5
位相最適化の実装[Sunada 12]
 ピーク値が最小となる位相の組み合わせ探索
→ 最急降下法
ak1
=a k
−α ∂ f a k
/∂ a
f a
各周波数成分の位相: 変数
→ を最小化 ピーク値: 最小化したいもの
 音質の劣化を低減する手法
→ 制約条件(位相変化量の平滑化)
振幅最大幅を自由に制御できない

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ピークのなめらかな関数[Sunada 12]
 ピーク値
 ピークの代用値
周波数の位相変化させたときの、 と
xpeak=max∣xt∣ t=0,1,…, N−1
m=∑
t=0
N −1
{expxtexp−xt}
xpeak m

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従来手法の課題(1)
 位相最適化
- 劣化を抑えられる
- 振幅最大幅を自由に
制御できない
 提案手法(位相最適化とAGCの組み合わせ)
- 劣化を抑えながら、更なるエネルギー密度を向上
することができる
 AGC
- 劣化が生じる
- エネルギ密度向上に
効果的

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提案手法
位相最適化+AGC位相最適化+AGC 位相最適化+AGC
 AGC+位相最適化

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提案手法の結果&今後の予定
 位相最適化のみ : 5[dB]向上、劣化なし
 位相最適化+AGC : 5.6[dB]向上、劣化なし
劣化を抑えながら、密度の向上ができた
劣化せず、どこまで上げられるのか検討
 AGC+位相最適化 : 未実装
→ AGCのパラメータ調整

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位相最適化の課題(2)
 位相最適化
→ モノラル音源のみ対象
➢ ステレオ音源への対応
 左右のチャンネルで同じ位相変化を与える
 : ピークの代用値
 : 位相で偏微分値
(位相変化量と関係)
∂m
∂ φ
m
∂m
∂ φ
=max
∂ mlch
∂ φ
,
∂mrch
∂ φ


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Future Work
 位相最適化とAGCの組み合わせにおいて、
- エネルギー密度の比較
- 音質の変化について評価
 ステレオ音源への適用を検討し、
実際の音楽へ適用可能な波形リミッターを完成