音声信号処理において、プリエコーとは、デジタル音声圧縮のアーティファクトであり、エンコード/デコードサイクル後に再構成された信号において、元の信号で発生する前に音が聞こえる現象です(そのためこの名前が付けられています)。カスタネットやシンバルなどの打楽器から発せられる鋭い衝撃音(過渡音)で最も顕著に現れます。[ 1 ]
これは、 MP3、MPEG-4 AAC、Vorbisなどの変換ベースの音声圧縮アルゴリズム(通常は修正離散コサイン変換(MDCT)に基づく)で発生し、量子化ノイズがコーデックの変換ウィンドウ全体に広がることが原因です。
鋭い衝撃音(過渡現象と呼ばれる)は、周波数表現に変換されると( FFTやMDCTなどによって変換されると)、幅広い周波数成分を生成する。
これらの成分における量子化誤差は、逆FFTまたはMDCTによって時間領域に変換されると、量子化誤差の時間的なぼやけを引き起こします。その結果、元の音源で最初に現れる前に、再構成された音源に余分なノイズが現れることがあります。

この効果の心理音響学的要素は、過渡現象の前のエコーのみが聞こえ、後のエコーは聞こえないという点です。これは、後のエコーが過渡現象によってかき消されるためです。厳密には、順方向の時間的マスキングは逆方向の時間的マスキングよりもはるかに強いため、前エコーは聞こえますが、後エコーは聞こえません。[ 2 ]
プリエコーによるアーチファクトを回避するため、多くの音響処理システムでは、線形位相フィルタではなく、メインインパルスの後にすべての応答が発生するフィルタを使用しています。このようなフィルタは必然的に位相歪みと時間的なぼやけを引き起こしますが、強力な順方向マスキング効果により、この追加的な歪みは聞き取りにくくなります。
プリエコーを回避することは、MP3、MPEG-4 AAC、Vorbisなどの変換領域非可逆オーディオコーデックにおける設計上の大きな課題です。これは、デジタルルーム補正アルゴリズムや周波数領域フィルタ全般(スペクトル減算によるノイズ除去、等化など)でも遭遇する問題の1つです。時間から周波数への変換を使用するフィルタや圧縮技術の「ブリージング」を低減する1つの方法は、一時的により小さな変換ウィンドウ(MP3のショートブロック)を使用することです。これにより、アルゴリズムの時間分解能は向上しますが、周波数分解能は低下します。[ 1 ]

過渡現象をより良く再現し、プリエコーを除去するために、オープンソースのVorbisエンコーダー()、インパルスノイズチューン、ビットリザーバーなどの非可逆音声圧縮ソフトウェアをoggenc高度vorbis-toolsなオプションとして使用できます。