JP2008015869A - Voice input and output device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声信号の入出力を行う音声入出力装置に関する。 The present invention relates to an audio input / output device that inputs and outputs audio signals.
近年、電子情報処理技術の発達普及に伴い、音声処理の分野でもデジタル化が進み、各種音源のミキシングなどを行う調整卓(コンソール)も、デジタルコンソールとして実現されている。ここで、図5は、デジタルコンソールの音声処理部のブロック図である。この例では、アナログまたはデジタルの音声入力信号に対しI/O部(例えば51)において、その音声入力信号の種類に応じ、アナログの場合はA/D変換を、またデジタルの場合はAES/EBU信号などのデコードを行い、音声信号処理装置(DSP)に出力している。 In recent years, with the development and spread of electronic information processing technology, digitization has progressed in the field of voice processing, and a console for mixing various sound sources has been realized as a digital console. Here, FIG. 5 is a block diagram of an audio processing unit of the digital console. In this example, in an I / O unit (for example, 51) with respect to an analog or digital audio input signal, A / D conversion is performed for analog and AES / EBU is performed for digital according to the type of the audio input signal. Signals are decoded and output to an audio signal processing device (DSP).
この場合、多チャンネルの信号をそのまま出力して受け渡すと、I/O部とDSP部間のケーブル本数が非常に多くなるので、MADI(マルチチャンネル・オーディオ・デジタル・インタフェース)を使用して、ケーブル1本で56チャンネルの音声データを伝送することが可能である(例えば、特許文献1参照)。なお、MADIは、伝送距離などに応じ同軸ケーブルと光ケーブルの二種に対応可能で、詳細についてはAES10で規格化されているのでここでの説明は省略する。 In this case, if a multi-channel signal is output and passed as it is, the number of cables between the I / O unit and the DSP unit will be very large, so using MADI (multi-channel audio digital interface) It is possible to transmit 56 channels of audio data with a single cable (see, for example, Patent Document 1). Note that MADI can correspond to two types of coaxial cables and optical cables according to the transmission distance and the like, and since details are standardized by AES10, description thereof is omitted here.
MADIを使用する場合、出力の系統においてもDSP部からの音声信号をMADIインタフェースによりI/O部(例えば52)に入力し、このI/O部52において、アナログ音声出力の場合はD/A変換を、またデジタル音声信号の場合はAES/EBU信号などへのエンコードを行い、音声信号を出力する。
上記の図5では入力側から出力側への一方向の信号の流れを示したが、複数の系統がそれぞれ入力や出力を行う他の例として、図6に、従来の音声入出力装置のブロック図を示す。この例では、例えば破線で囲んだMADI I/F(インタフェース)において、音声入力側と出力側のインタフェース部を一体化していたため、MADI入力(図中「MADI IN」)の時には出力系のトランスミッタ(図中「TX」)とオーディオ用バスインタフェースの回路を使用せず、一方、MADI出力時には入力系のレシーバ(RX)とオーディオ用バスインタフェースの回路を使用していないという無駄があった。 FIG. 5 shows the flow of a signal in one direction from the input side to the output side. As another example in which a plurality of systems respectively input and output, FIG. 6 shows a block diagram of a conventional voice input / output device. The figure is shown. In this example, for example, in the MADI I / F (interface) surrounded by a broken line, the interface unit on the audio input side and the output side is integrated, so that the transmitter of the output system (“MADI IN” in the figure) “TX” in the drawing) and the audio bus interface circuit are not used, while the MADI output does not use the input receiver (RX) and the audio bus interface circuit.
このように、部材の共通化無しで単に音声入力側と音声出力側の各々のインタフェース部を用意し一体化しただけの場合、MADIのケーブル長により同軸または光ファイバのケーブルインターフェース、MADI回線の信頼性強化のため二重化を行う場合のインタフェースなど、いろいろなパターンの種類に応じた開発のためのコストアップが発生し、また、インタフェースの種類が多くなるため量産時の管理コストも増大するという問題がある。 As described above, when the interface sections on the voice input side and the voice output side are simply prepared and integrated without using any common member, the cable interface of the coaxial or optical fiber or the reliability of the MADI line is determined depending on the MADI cable length. There is a problem that the cost for development according to various types of patterns, such as an interface for duplexing to enhance the productivity, is increased, and the management cost at the time of mass production increases because the number of types of interfaces increases. is there.
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、少ない構成部材の有効活用により、低コストで信頼性に優れた音声入出力の技術を提供することである。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a low-cost and highly reliable voice input / output technology by effectively using a small number of components.
上記の目的をふまえ、本発明の一態様は、MADIを備える音声入出力装置において、MADI入出力ユニットを種別ごとにモジュール化したモジュールユニットと、インタフェースユニット本体と、前記モジュールユニットと前記インタフェースユニット本体とを着脱自在に接続する接続手段と、オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイスと、前記プログラマブルハードウェアデバイスを、使用する前記モジュールユニットの種別に応じてコンフィグレーションするためのコンフィグレーションデータを記憶した記憶手段と、初期化時に前記モジュールユニットから出力する識別用IDデータを読み込んでそのモジュールユニットの種別を判断し、この種別に応じた前記コンフィグレーションデータを前記記憶手段から読み出して用いることにより前記プログラマブルハードウェアデバイスを構成する制御手段と、を有することを特徴とする。 In view of the above object, one aspect of the present invention is an audio input / output device including a MADI, in which a module unit in which a MADI input / output unit is modularized, an interface unit body, the module unit, and the interface unit body. Connection means for detachably connecting, a programmable hardware device for an audio bus interface circuit, and configuration data for configuring the programmable hardware device according to the type of the module unit to be used Read the identification ID data output from the module unit at the time of initialization, determine the type of the module unit, and store the configuration data corresponding to this type in advance. By using from the storage means and having a control means for configuring the programmable hardware device.
このように、MADI入出力用ユニットを同軸又は光や送信又は受信といった種別ごとに構成し、インタフェースユニット本体への着脱式とし、本体側では、装着されているユニットの種別を判別しそれに対応したコンフィグレーションデータで、オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイスを送信用や受信用に構成する。これにより、多種類のMADIインタフェースに、最小限のハードウェア変更で対応可能となり、回路規模、コストの削減、装置の小型化が図られる。また装置の入出力ユニットの変更に対し、モジュールユニットの交換のみで対応可能となり、システムの変更も容易になる。 In this way, the MADI input / output unit is configured for each type such as coaxial or optical, transmission, or reception, and is detachable from the interface unit main body. On the main body side, the type of the mounted unit is determined and corresponding Configuration data configures a programmable hardware device for an audio bus interface circuit for transmission and reception. As a result, various types of MADI interfaces can be handled with minimal hardware changes, and the circuit scale, cost, and apparatus size can be reduced. In addition, changes in the input / output unit of the device can be handled only by replacing the module unit, and the system can be easily changed.
本発明の他の態様は、さらに、送信側と受信側の各前記モジュールユニットにおいて送受信するMADI回線を二系統に二重化し、少なくとも受信側の前記モジュールユニットと組み合わせる前記インタフェースユニット本体において、前記識別用IDデータにより前記二重化されたモジュールユニットであると種別を判断した場合に、前記二系統の一方で受信エラーを検出すると他方へ受信を切り替える切替手段を備えたことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, in the interface unit main body combined with at least the module unit on the receiving side, the MADI line to be transmitted / received in each module unit on the transmitting side and the receiving side is duplexed into at least two systems. When the type is determined to be the duplicated module unit based on ID data, switching means for switching reception to the other when a reception error is detected in one of the two systems is provided.
このように、モジュールユニット間でMADI回線を二重化し、エラー時に切り替えることにより、音声伝送の信頼性を効果的に向上できる。 As described above, the reliability of voice transmission can be effectively improved by duplicating the MADI line between the module units and switching the module units when an error occurs.
なお、以上の各態様は、方法及びプログラムについても同様である。 In addition, each above aspect is the same also about a method and a program.
以下、本発明を実施するための最良の複数の実施形態について、図を参照して説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項は適宜省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. Note that assumptions common to the explanation in the background art and problems are omitted as appropriate.
〔1.第1実施形態〕
第1実施形態は、MADI(マルチチャンネル・オーディオ・デジタル・インタフェース)を備える音声入出力装置で、図1の概略ブロック図に示すように、MADI入出力ユニットをモジュール化したモジュールユニット10と、ベースとなるインタフェースユニット本体20と、を接続手段により着脱自在に接続するものである。
[1. First Embodiment]
The first embodiment is a voice input / output device having a MADI (multi-channel audio digital interface). As shown in the schematic block diagram of FIG. 1, a module unit 10 in which a MADI input / output unit is modularized, and a base The interface unit main body 20 to be connected is detachably connected by connecting means.
このうち、モジュールユニット10は、MADIの入出力ユニットをその種別ごと、例えば同軸又は光や送信又は受信といった種別ごとに構成し、例えばそのような同軸や光のトランスミッタ(TX)、レシーバ(RX)の各部を着脱交換自在なモジュールユニット構成にしたもので、インタフェースユニット本体20との接続手段として、差込式などのコネクタ12によって接続し装着する。
Among these, the module unit 10 configures MADI input / output units for each type, for example, coaxial or for each type such as light, transmission or reception, for example, such a coaxial or light transmitter (TX), receiver (RX). These parts are configured to be detachable and replaceable module units, and are connected and attached by a
同軸や光の接続構造や素子部分など特有の構造部分以外は、オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイス(典型的にはFPGAで、以下、説明の便宜上「FPGA」と表す)で実現する。このFPGAを、使用するモジュールユニット10の種別に応じた送信用回路構成と、受信用回路構成にコンフィグレーション(切り替え)するための送信用(OUT用)ならびに受信用(IN用)のコンフィグレーションデータを、所定の記憶手段(この例では制御用CPU40の内蔵又は外部のメモリ30)に記憶しておく。
Other than the specific structural parts such as the coaxial and optical connection structure and the element part, it is realized by a programmable hardware device (typically FPGA, hereinafter referred to as “FPGA” for convenience) for the audio bus interface circuit. Configuration data for transmission (OUT) and reception (IN) for configuring (switching) this FPGA to a transmission circuit configuration corresponding to the type of module unit 10 to be used and a reception circuit configuration Is stored in a predetermined storage means (in this example, the
モジュールユニット10からは、オーディオデータの他、モジュール識別用のIDデータ15をコネクタ12経由でインタフェースユニット本体20へ提供する。そして、インタフェースユニット本体20では、制御手段である制御用CPU40が、このIDデータ15を電源投入等の初期化時に読み込んで、装着されているモジュールユニット10の種別を判断し、この種別に応じて送信用(OUT用)又は受信用(IN用)の前記コンフィグレーションデータをメモリ30から読み出して、例えばFPGAにダウンロードすることにより、モジュールの種類に応じたオーディオバスインタフェース回路を構成する(制御処理)。
The module unit 10 provides ID data 15 for module identification to the interface unit body 20 via the
なお、制御用CPU40は、デジタルコンソールにおいては従来からすでに実装されており、アナログ音声信号入力のヘッドアンプ(HA)のゲイン切り替え、デジタル音声入力の非同期信号入力用サンプリングレートコンバータのオン/オフ制御などを行っている。この制御用CPU40に、IDデータ15の読み取り、認識とFPGAへのコンフィグレーションデータのダウンロードの機能を新規に追加して行わせることにより、ハードウェアの追加がほとんどなく実現できるメリットがある。
Note that the
ここで、モジュールユニット10の種別を表すIDデータ15の一例を図2に示す。この図に例示するように、2ビットあれば4種類のモジュール識別が可能であり、この場合のデータについてはメモリなどを使用するまでもなく、電圧印加時における出力電圧のハイ又はローのレベルにより授受可能であるから、IDデータ15を追加することによる回路規模の増加、コストアップはほとんど無い。 Here, an example of the ID data 15 representing the type of the module unit 10 is shown in FIG. As illustrated in this figure, if two bits are used, four types of modules can be identified. The data in this case does not need to use a memory or the like, but depends on the high or low level of the output voltage at the time of voltage application. Since the data can be exchanged, there is almost no increase in circuit scale and cost due to the addition of the ID data 15.
以上の構成により、MADIインタフェースの種類ごとの対応はモジュールユニット10(図1)の交換により実現できるとともに、オーディオバスインタフェース回路の最適化は、モジュールユニット10のIDを読み込んで種別を判断し、それに対応したコンフィグレーションデータをFPGAにダウンロードすることにより実現できる。 With the above configuration, correspondence for each type of MADI interface can be realized by replacing the module unit 10 (FIG. 1), and the optimization of the audio bus interface circuit can be performed by reading the ID of the module unit 10 and determining the type. This can be realized by downloading the corresponding configuration data to the FPGA.
すなわち、第一実施形態によれば、MADI入出力用ユニットを同軸又は光や送信又は受信といった種別ごとに構成し、インタフェースユニット本体20への着脱式とし、本体20側では、装着されているユニット10の種別を判別しそれに対応したコンフィグレーションデータで、オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイス(FPGA)を送信用や受信用に構成する。 That is, according to the first embodiment, the MADI input / output unit is configured for each type such as coaxial, light, transmission, or reception, and is detachable from the interface unit main body 20. The type of 10 is discriminated and the configuration data corresponding to it is configured to configure a programmable hardware device (FPGA) for the audio bus interface circuit for transmission and reception.
これにより、多種類のMADIインタフェースに、最小限のハードウェア変更で対応可能となり、回路規模、コストの削減、装置の小型化が図られる。また装置の入出力ユニットの変更に対し、モジュールユニット10の交換のみで対応可能となり、システムの変更も容易になる。 As a result, various types of MADI interfaces can be handled with minimal hardware changes, and the circuit scale, cost, and apparatus size can be reduced. In addition, the change of the input / output unit of the apparatus can be handled only by replacing the module unit 10, and the change of the system becomes easy.
〔2.第2実施形態〕
別の例を第2実施形態として図3に示す。この例は、1台の音声入出力装置でMADIインタフェースを2系統(モジュール11及び12)実装したもので、大規模な多チャンネル入出力システムでは、この一台を、入力56×2、あるいは出力56×2の構成で使用し、一方、小規模の入出力システムは入力56、出力56チャンネルの構成で使用可能なので、この1台の入出力装置で異なる規模のシステムが柔軟に実現可能である。
[2. Second Embodiment]
Another example is shown in FIG. 3 as a second embodiment. In this example, two systems of MADI interfaces (modules 11 and 12) are mounted on a single audio input / output device. In a large-scale multi-channel input / output system, this unit is connected to 56 × 2 inputs or output. While a 56 × 2 configuration is used, a small-scale input / output system can be used with a configuration of 56 inputs and 56 channels, so a system of a different scale can be flexibly realized with this single input / output device. .
また、第1実施形態で示したと同様に、オーディオバスインタフェースに係るFPGAについても、MADIの2系統分のモジュール種別に応じてそれぞれコンフィグレーションを行うため、従来の送信用回路2系統+受信用回路2系統の回路構成と比較すると、FPGAの回路規模を小さくすることができコストダウンが可能となる。 Similarly to the first embodiment, the FPGA relating to the audio bus interface is also configured according to the module types for two MADI systems, so that two conventional transmission circuits + reception circuits Compared with the circuit configuration of two systems, the circuit scale of the FPGA can be reduced and the cost can be reduced.
また、MADIインタフェース用モジュールは、同軸ケーブル用の場合、ICが1〜2個と抵抗、コンデンサなどの受動部品とインタフェース用のコネクタ等が実装され、少ない部品点数なので小型化が可能である。また、光ファイバ用のインタフェース用モジュールの場合においても、出力時は光トランスミッタ、入力時は光レシーバが追加となるだけである。 Further, in the case of a coaxial cable module, the MADI interface module is mounted with one or two ICs, passive components such as resistors and capacitors, interface connectors, and the like. Also, in the case of an optical fiber interface module, only an optical transmitter is added for output and an optical receiver is added for input.
これに対してFPGAで構成するオーディオバスインタフェース回路は、全56チャンネル分のバッファメモリやオーディオバス(一例として時分割バス)入出力制御回路、MADI入力の場合はエラー発生時のミュート回路、MADI出力の場合はパリティ発生回路などが必要になり、FPGAの回路規模が大きくなる傾向なので、モジュールユニット識別によってFPGAの回路構成を変える第2実施形態の適用が特に効果的である。 On the other hand, the audio bus interface circuit constituted by the FPGA includes a buffer memory for all 56 channels, an audio bus (time division bus as an example) input / output control circuit, a mute circuit when an error occurs in the case of MADI input, and MADI output In this case, since a parity generation circuit or the like is required and the circuit scale of the FPGA tends to increase, the application of the second embodiment in which the circuit configuration of the FPGA is changed by module unit identification is particularly effective.
〔3.第3実施形態〕
さらに、図4は、MADI回線を2重化した第3実施形態について、モジュールユニット(モジュール)を中心に示す概念図である。この例では、送信側と受信側の各モジュール(モジュールユニット)13,14において、トランスミッタTXとレシーバRX間での送受信用MADI回線を二系統に二重化し、送信側のトランスミッタTXから同じ信号をA系統とB系統の両方に出力する。
[3. Third Embodiment]
Further, FIG. 4 is a conceptual diagram centering on module units (modules) in the third embodiment in which MADI lines are duplicated. In this example, in each of the transmission side and reception side modules (module units) 13 and 14, the transmission / reception MADI line between the transmitter TX and the receiver RX is duplexed into two systems, and the same signal is sent from the transmission side transmitter TX to A. Output to both system and B system.
そして、受信側では、図1に準じたCPU(図示せず)が切替手段として、初期化時に読み込んだ識別用IDデータが、上記のような二重化されたモジュールユニットであるとの種別を表す場合、通常はA系統側を受信しながらレシーバのエラー情報を定期的にモニターし、A系統側で一定時間のあいだ受信エラーが続いた場合は自動で(又は警告表示出力に応じて操作者が手動で)入力切替の信号をモジュールユニット14のセレクタ41に出力し、B系統側に受信対象を切り替える(切替処理)。
Then, on the receiving side, a CPU (not shown) according to FIG. 1 serves as a switching unit, and the identification ID data read at the time of initialization indicates the type of the duplicated module unit as described above. Normally, error information of the receiver is monitored periodically while receiving the A system side, and if a reception error continues for a certain time on the A system side, it is automatically (or manually operated according to the warning display output) (D) An input switching signal is output to the
このように、モジュールユニット間でMADI回線を二重化し、エラー時に切り替えることにより、音声伝送の信頼性を効果的に向上できる。 As described above, the reliability of voice transmission can be effectively improved by duplicating the MADI line between the module units and switching the module units when an error occurs.
1…ケーブル
10,11,13,14…モジュールユニット
12…コネクタ
15…IDデータ
20…インタフェースユニット本体
30…メモリ
40…制御用CPU
41…セレクタ
RX…レシーバ
TX…トランスミッタ
DESCRIPTION OF
41 ... Selector RX ... Receiver TX ... Transmitter
Claims (3)
MADI入出力ユニットを種別ごとにモジュール化したモジュールユニットと、
インタフェースユニット本体と、
前記モジュールユニットと前記インタフェースユニット本体とを着脱自在に接続する接続手段と、
オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイスと、
前記プログラマブルハードウェアデバイスを、使用する前記モジュールユニットの種別に応じてコンフィグレーションするためのコンフィグレーションデータを記憶した記憶手段と、
初期化時に前記モジュールユニットから出力する識別用IDデータを読み込んでそのモジュールユニットの種別を判断し、この種別に応じた前記コンフィグレーションデータを前記記憶手段から読み出して用いることにより前記プログラマブルハードウェアデバイスを構成する制御手段と、
を有することを特徴とする音声入出力装置。 In a voice input / output device equipped with MADI,
A module unit in which MADI I / O units are modularized by type;
The interface unit body,
Connection means for detachably connecting the module unit and the interface unit body;
A programmable hardware device for an audio bus interface circuit; and
Storage means for storing configuration data for configuring the programmable hardware device according to the type of the module unit to be used;
The ID data for identification output from the module unit at the time of initialization is read to determine the type of the module unit, and the configuration data corresponding to this type is read from the storage means and used, whereby the programmable hardware device is used. Control means to configure;
A voice input / output device comprising:
少なくとも受信側の前記モジュールユニットと組み合わせる前記インタフェースユニット本体において、前記識別用IDデータにより前記二重化されたモジュールユニットであると種別を判断した場合に、前記二系統の一方で受信エラーを検出すると他方へ受信を切り替える切替手段を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の音声入出力装置。 Duplicate MADI lines to be transmitted and received in each module unit on the transmission side and reception side in two systems,
At least in the interface unit body combined with the module unit on the receiving side, when the type is determined to be the duplicated module unit based on the identification ID data, if a reception error is detected in one of the two systems, the other unit The voice input / output device according to claim 1, further comprising switching means for switching reception.
インタフェースユニット本体と、
前記モジュールユニットと前記インタフェースユニット本体とを着脱自在に接続する接続手段と、
オーディオバスインタフェース回路用のプログラマブルハードウェアデバイスと、
前記プログラマブルハードウェアデバイスを、使用する前記モジュールユニットの種別に応じてコンフィグレーションするためのコンフィグレーションデータを記憶した記憶手段と、
各部を制御する制御手段と、
を有する音声入出力装置における音声入出力方法において、
前記制御手段により、初期化時に前記モジュールユニットから出力する識別用IDデータを読み込んでそのモジュールユニットの種別を判断し、この種別に応じた前記コンフィグレーションデータを前記記憶手段から読み出して用いることにより前記プログラマブルハードウェアデバイスを構成する制御処理を実行する
ことを特徴とする音声入出力方法。 A module unit in which MADI I / O units are modularized by type;
The interface unit body,
Connection means for detachably connecting the module unit and the interface unit body;
A programmable hardware device for an audio bus interface circuit; and
Storage means for storing configuration data for configuring the programmable hardware device according to the type of the module unit to be used;
Control means for controlling each part;
In a voice input / output method in a voice input / output device having
The control means reads the identification ID data output from the module unit at the time of initialization, determines the type of the module unit, and reads the configuration data corresponding to the type from the storage means to use the data. A voice input / output method characterized by executing a control process constituting a programmable hardware device.
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Cited By (2)
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