CN107040844B - 控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制设备。将在相互不同的标准之下处理过的2种音频信号、特别是ASIO标准的音频信号与WDM标准的音频信号进行混频并输出。对计算机(10)连接音频接口(12)，将音频信号输入到计算机(10)。计算机(10)的混频器模块(18)将通过ASIO应用程序(20)进行了效果处理的音频信号与通过WDM应用程序重放过的音频信号进行混频，输出到音频接口(12)，并且将混频而成的音频信号供给到WDM应用程序(22)而进行录音。在处理的各步骤中，使用双缓冲来减少声音中断。

Description

控制设备
技术领域
本发明涉及具备音频信号的混频功能的控制设备。
背景技术
以往以来，提出了对音频信号进行编辑/加工的个人计算机等控制设备。在专利文献1中记载了一种控制设备，该控制设备具备：音频信号单元，具有与外部的音响设备连接的多个输入端口、至少具有话筒输入端子和线输入端子的语音芯片、以及根据选择信号将一个输入端口连接到至少话筒输入端子或者线输入端子中的某一方的选择构件；显示构件；以及控制构件，是通过包括设备驱动器的操作系统和主CPU来实现的控制构件，生成选择信号并向选择构件输出。控制构件在外部的音响设备连接于音频信号单元的一个输入端口的状态下，使显示构件至少显示用于调整话筒信号和线信号的音量电平的调整件，在操作了所显示的调整件中的话筒信号的音量电平调整件的情况下，生成指示选择话筒输入端子作为应该连接的端子的选择信号，在操作了线信号的音量电平调整件的情况下，生成指示选择线输入端子作为应该连接的端子的选择信号。
专利文献1：日本特许第3896810号
但是，作为被提供为用于输入输出音频信号的应用程序用API的标准，采用ASIO(Audio Stream Input Output，音频流输入输出)、WDM(Windows Driver Model，Windows驱动模型)，特别是ASIO作为延迟时间(音频信号的延迟)少的标准被广泛应用。例如，能够启动作为对应于ASIO的应用程序而进行效果处理的应用程序，对从话筒输入端子输入的音频信号实施期望的效果处理而输出。
另一方面，例如，还存在不少想要享受在启动对应于WDM的应用程序来重放乐曲的同时与该乐曲相配合地进行演奏的所谓的卡拉OK这样的用户，在该情况下，ASIO应用程序的音频信号与WDM应用程序的音频信号混合存在，因此需要处理这些音频信号。
在以往的音频接口与计算机(个人计算机等)的组合中，构成为将通过计算机的WDM应用程序重放了的乐曲数据输入到音频接口并从音频接口输出到外部，并且将从话筒输入端子输入的音频信号输出到计算机，通过计算机而与乐曲数据进行混频并输出，当为了对混频后的音频信号进行录音而从音频接口再次送回到计算机时，形成环路，发生所谓的振鸣。
另外，在对ASIO应用程序的音频信号与WDM应用程序的音频信号均进行处理的情况下，在处理的各步骤中，如果无法适当地执行数据的缓冲，则还有可能在处理的最终阶段数据不足而发生声音中断。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够将在相互不同的标准之下处理过的2种音频信号、特别是ASIO标准的音频信号与WDM标准的音频信号进行混频并输出，并且能够减少声音中断的控制设备。
本发明的一种控制设备，其特征在于，具备：输入输出部，对第一标准的第一音频信号进行输入输出；第一处理部，处理第一标准的第一音频信号；第二处理部，处理第二标准的第二音频信号；以及混频处理部，将从输入输出部输入的第一音频信号供给到第一处理部，并且接收通过第一处理部处理过的第一音频信号，接收通过第二处理部处理过的第二音频信号，将接收到的第一音频信号与接收到的第二音频信号相加，从而生成混频音频信号而输出到输入输出部，输入输出部具备第一缓冲存储器，该第一缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，混频处理部具备第二缓冲存储器，该第二缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，第一处理部具备第三缓冲存储器，该第三缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，在某个控制定时下，在对第一缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，输入输出部对混频处理部输出处理开始通知而将储存于第一缓冲存储器的第一区域的输入区域的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第二区域的输入区域，在对第二缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，混频处理部对第一处理部输出处理开始通知而将储存于第二缓冲存储器的第一区域的输入区域的第一音频信号储存到第三缓冲存储器的第一区域的输入区域，并且并行地对输入输出部输出处理完成通知而将储存于第二缓冲存储器的第二区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第一缓冲存储器的第一区域的输出区域，在对第三缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，第一处理部进行处理而储存到第三缓冲存储器的第一区域的输出区域，对混频处理部输出处理完成通知而将储存于第三缓冲存储器的第一区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第一区域的输出区域，在下一个控制定时下，在对第一缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，输入输出部对混频处理部输出处理开始通知而将储存于第一缓冲存储器的第二区域的输入区域的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第一区域的输入区域，在对第二缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，混频处理部对第一处理部输出处理开始通知而将储存于第二缓冲存储器的第二区域的输入区域的第一音频信号储存到第三缓冲存储器的第二区域的输入区域，并且并行地对输入输出部输出处理完成通知而将储存于第二缓冲存储器的第一区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第一缓冲存储器的第二区域的输出区域，在对第三缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，第一处理部进行处理而储存到第三缓冲存储器的第二区域的输出区域，对混频处理部输出处理完成通知而将储存于第三缓冲存储器的第二区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第二区域的输出区域。
在本发明的一个实施方式中，第一处理部对第一音频信号实施效果处理，第二处理部对第二音频信号进行重放。
在本发明的另一个实施方式中，第一标准是ASIO标准，第一音频信号是ASIO音频信号，第二标准是WDM标准，第二音频信号是WDM音频信号。
根据本发明，能够将在相互不同的标准之下处理过的2种音频信号、特别是ASIO标准的音频信号与WDM标准的音频信号进行混频，进而能够减少声音中断。
附图说明
图1是实施方式的框图。
图2是实施方式的混频器模块的等价电路图。
图3是实施方式的操作面板的说明图。
图4是实施方式的处理流程图。
图5是实施方式的系统结构图。
图6是实施方式的缓冲存储器的结构图。
图7A是实施方式的缓冲存储器的动作说明图(其1)。
图7B是实施方式的缓冲存储器的动作说明图(其2)。
图7C是实施方式的缓冲存储器的动作说明图(其3)。
图7D是实施方式的缓冲存储器的动作说明图(其4)。
图7E是实施方式的缓冲存储器的动作说明图(其5)。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。
首先，说明本实施方式的基本原理。
在本实施方式中，使相互不同的第一标准的第一音频信号与第二标准的第二音频信号在同一计算机内共存，能够进行第一音频信号的处理，并且能够进行第一音频信号与第二音频信号的混频。
即，通过第一标准的驱动器以及第一标准的应用程序进行第一音频信号的处理，但通常通过与此不同的第二标准的驱动器以及第二标准的应用程序而生成的第二音频信号无法通过第一标准的驱动器以及第一标准的应用程序来处理。
因此，在本实施方式中，将扩展第一标准的驱动器的功能的混频器模块或者混频器驱动器新安装到计算机中，能够通过该混频器驱动器进行第一标准的驱动器以及第一标准的应用程序与第二标准的驱动器以及第二标准的应用程序之间的音频信号的交换。混频器模块具有第一模式以及第二模式这2个选择模式，在选择了第一模式的情况下，将来自第一标准的驱动器的第一音频信号提供给第一标准的应用程序，将通过第一标准的应用程序进行了处理(例如效果处理)的第一音频信号从输出端子输出。另外，在选择了第二模式的情况下，与第一音频信号的处理并行地，启动第二标准的应用程序来重放第二音频信号，经由第二标准的驱动器而输入第二音频信号，将处理过的第一音频信号与重放过的第二音频信号相加而生成混频音频信号并从输出端子输出。另外，在选择了第二模式的情况下，混频器模块根据需要将混频音频信号经由第二标准的驱动器供给到第二标准的应用程序，执行录音等处理。混频器模块处理第一音频信号，并且处理第二音频信号，对第一音频信号与第二音频信号进行混频。
即，混频器模块与计算机的操作系统(OS)、第一标准的驱动器和第二标准的驱动器协作，具有以下功能：
·受理来自第一标准的驱动器的第一音频信号的功能
·将第一音频信号传递给第一标准的应用程序的功能
·将通过第一标准的应用程序处理过的第一音频信号传递给第一标准的驱动器的功能
·受理来自第二标准的驱动器的第二音频信号的功能
·将第一音频信号与第二音频信号相加并进行混频的功能
·将混频音频信号传递给第二标准驱动器的功能。
通过具有这样的功能，计算机能够将在相互不同的标准之下处理过的2种音频信号进行混频而输出或者录音。
重放第二音频信号的第二标准的应用程序与对混频音频信号进行录音的第二标准的应用程序相互之间既可以相同，也可以不同。例如，通过重放专用的应用程序重放第二音频信号，通过录音专用的应用程序对混频音频信号进行录音。
混频器模块或者混频器驱动器能够被赋予在经由连接到计算机的音频接口将音频信号输入到计算机来进行音乐制作的情况下的捆绑于该音频接口的设备驱动器的地位。设备驱动器能够与音频接口一起通过CD-ROM等记录介质或者因特网来散布。
接下来，作为第一标准而以ASIO(Audio Stream Input Output)为例、并且作为第二标准而以WDM(Windows Driver Model)为例进行说明。
图1示出本实施方式中的控制设备的框图。具体来说，控制设备由具备CPU、ROM、RAM、存储器的个人计算机(PC)等计算机10构成。
计算机10具有第一ASIO驱动器14、第二ASIO驱动器15、WDM驱动器16、混频器模块18、ASIO应用程序20、WDM应用程序22和操作面板24。ASIO驱动器14、ASIO驱动器15、WDM驱动器16、混频器模块18、ASIO应用程序20、WDM应用程序22是由CPU执行的程序，操作面板24通过CPU执行混频器模块18而显示于显示器。
音频接口12通过例如USB等连接到计算机10。音频接口12具备话筒输入端子、音频输入输出端子以及放大器，从话筒输入端子输入音频信号并进行放大而输出到计算机10，输入来自计算机10的音频信号并从音频输出端子输出。
ASIO驱动器14、ASIO驱动器15以及ASIO应用程序20是依照ASIO标准来处理音频信号的程序模块，预先安装于ROM等程序存储器、硬盘中，或者经由因特网从规定的服务器下载并安装。ASIO应用程序20的一例是对音频信号实施效果处理的程序。在效果处理中，包括去噪声、混响(Reverb)、音量、延迟(回声)、高通、低通、反转、均衡等。下面，将依照ASIO标准来处理的音频信号称为ASIO音频信号。
WDM驱动器16以及WDM应用程序22是依照WDM标准来处理音频信号的程序模块。WDM应用程序22的一例是音乐重放程序、录音程序，包括Windows Media Player等。下面，将依照WDM标准来处理的音频信号称为WDM音频信号。
混频器模块18介于ASIO驱动器14、ASIO驱动器15、WDM驱动器16之间，综合地处理ASIO音频信号与WDM音频信号。具体来说，具备除了分别单独地处理ASIO音频信号与WDM音频信号之外，还将ASIO音频信号与WDM音频信号进行混频的功能。混频器模块18作为捆绑于音频接口12的设备驱动器而经由因特网从规定的服务器下载并安装。此外，优选与混频器模块18一起，还一并下载WDM驱动器16并安装，优选混频器模块18与WDM驱动器16均包含于同一安装程序中。WDM驱动器16对混频器模块18输出WDM音频信号，并且将来自混频器模块18的ASIO音频信号或者混频音频信号供给到WDM应用程序22，与混频器模块18协作地进行动作。
操作面板24是显示于计算机10的显示器的面板，设定混频器模块18的功能。在本实施方式中，通过操作面板24，能够对DAW(DigitalAudio Workstation，数字音频工作站)模式与BROADCAST/KARAOKE(广播/卡拉OK)模式进行切换。在DAW模式中，混频器模块18通过ASIO应用程序20处理所输入的ASIO音频信号，将处理完毕的ASIO音频信号输出到外部。即，混频器模块18输入来自ASIO驱动器14的ASIO音频信号，对ASIO应用程序20供给该ASIO音频信号，并且从ASIO驱动器15输入通过ASIO应用程序20处理过的ASIO音频信号。另外，启动WDM应用程序22而从WDM驱动器16输入重放过的WDM音频信号，将WDM音频信号加到处理完毕的ASIO音频信号中并进行混频。然后，将混频而成的音频信号供给到ASIO驱动器14，并且将处理完毕的ASIO音频信号直接供给到WDM驱动器16，根据设定而通过WDM应用程序22进行录音。
另一方面，在BROADCAST/KARAOKE模式中，混频器模块18通过ASIO应用程序20处理所输入的ASIO音频信号，并且加上通过WDM应用程序22重放过的WDM音频信号并进行混频，将混频完毕的音频信号输出到外部，或者通过WDM应用程序22录音于存储器等中。即，混频器模块18输入来自ASIO驱动器14的ASIO音频信号，对ASIO应用程序20供给该ASIO音频信号，并且从ASIO驱动器15输入通过ASIO应用程序20处理过的ASIO音频信号。另外，启动WDM应用程序22而从WDM驱动器16输入重放过的WDM音频信号，将WDM音频信号加到处理过的ASIO音频信号中并进行混频。将混频而成的音频信号供给到ASIO驱动器14，并且将混频而成的音频信号供给到WDM驱动器16，根据设定而通过WDM应用程序22进行录音。
以往，即使ASIO驱动器14、ASIO驱动器15以及ASIO应用程序20与WDM驱动器16以及WDM应用程序22均安装于计算机10中，也分别单独独立地处理音频信号，例如启动ASIO应用程序20而对从话筒输入端子输入的音频信号实施效果处理并从音频输出端子输出、或者启动WDM应用程序22而重放并输出存储于存储器中的乐曲数据，而无法将ASIO音频信号与WDM音频信号进行混频并输出。另外，如上所述，即使假设进行了混频，当为了对混频后的音频信号进行录音而再次送回到计算机时，也会形成环路，发生所谓的振鸣，因此作为结果，不得不输出到另外的计算机、录音设备来进行录音。
与此相对地，在本实施方式中，混频器模块18将ASIO音频信号与WDM音频信号进行混频，作为录音用的音频信号而与重放过的音频信号独立地供给到WDM驱动器16，在WDM应用程序22中，受理来自WDM驱动器16的录音用的音频信号来进行录音，因此不构成硬件上的环路，也不发生振鸣，能够通过同一计算机10对混频音频信号进行录音。
此外，混频器模块18将ASIO音频信号经由ASIO驱动器14输出到外部，除此之外，还能够与混频音频信号同样地经由WDM驱动器16供给到WDM应用程序22，因此在DAW模式中，也可以将ASIO音频信号供给到WDM应用程序22来进行录音。
图2示出混频器模块18的等价电路图。混频器模块18如上所述是程序模块，但在图2中将其功能示为等价的电路结构。图2的功能在硬件上通过计算机的操作系统(OS)和混频器模块18在CPU中实现。
混频器模块18具有混频电位器L1L、L1R、L2L、L2R、L3L、L3R、开关S1～S7以及加法器18a、18b。
来自音频接口12的ASIO音频信号经由ASIO驱动器14被供给到混频电位器L1L、L1R。混频电位器L1L对应于音频接口12的话筒输入端子1，混频电位器L1R对应于音频接口12的话筒输入端子2。混频电位器L1L调整所输入的ASIO音频信号的电平并供给到开关S1、S2。混频电位器L1R调整所输入的ASIO音频信号的电平并供给到开关S3、S4。
开关S1～S4是输入分配开关，决定将来自话筒输入端子1、2的ASIO音频信号的哪个信号分配给L声道、R声道。具体来说，在将话筒输入端子1分配给L声道时，接通S1，在将话筒输入端子1分配给L声道以及R声道时，接通S1以及S2，在将话筒输入端子2分配给L声道时，接通S3，在将话筒输入端子2分配给L声道以及R声道时，接通S3以及S4。另外，在将话筒输入端子1分配给L声道、将话筒输入端子2分配给R声道时，接通S1以及S4，在将话筒输入端子1分配给R声道、将话筒输入端子2分配给L声道时，接通S2和S3。
开关S5是旁路开关，在不存在ASIO应用程序20的情况下接通，在存在ASIO应用程序20、并通过ASIO应用程序实施效果处理的情况下断开。即使在存在ASIO应用程序20的情况下，也可以在不实施效果处理时接通。当开关S5断开时，将L声道以及R声道的ASIO音频信号作为ASIO IN(ASIO输入)从混频器模块18经由第二ASIO驱动器15供给到ASIO应用程序20，执行上述那样的各种效果处理，将处理完毕的ASIO音频信号作为ASIO OUT(ASIO输出)输入到混频器模块18。将处理完毕的ASIO音频信号或者使开关S5接通而被旁路掉的ASIO音频信号供给到加法器18a、18b。
另外，将通过WDM应用程序22重放过的WDM音频信号经由WDM驱动器16供给到混频电位器L2L、L2R。混频电位器L2L、L2R调整所输入的WDM音频信号的电平而供给到加法器18a、18b。
加法器18a、18b将进行了效果处理或者不进行效果处理的ASIO音频信号与WDM音频信号相加并进行混频，经由ASIO驱动器14输出到音频接口12。在不存在WDM音频信号的情况下，加法器18a、18b不进行混频，或者将无声进行混频而直接输出ASIO音频信号，这自不待言。
开关S6是用于对混频音频信号进行录音的开关，在录音时接通。当将开关S6接通时，将来自加法器18a、18b的混频音频信号供给到混频电位器L3L、L3R。混频电位器L3L、L3R调整混频音频信号的电平并经由WDM驱动器16供给到WDM应用程序22。WDM应用程序22将混频音频信号记录到半导体存储器、硬盘等记录介质而进行录音。
开关S7是用于对ASIO音频信号直接进行录音的开关，在录音时接通。在将开关S7接通时，ASIO音频信号不在加法器18a、18b中进行加法运算就被供给到混频电位器L3L、L3R。混频电位器L3L、L3R调整ASIO音频信号的电平并经由WDM驱动器16供给到WDM应用程序22。WDM应用程序22将ASIO音频信号记录到半导体存储器、硬盘等记录介质而进行录音。
开关S6和开关S7联动，择一地将其中某一个接通。即，在开关S6接通时开关S7断开，在开关S7接通时开关S6断开。
图3示出显示于计算机10的显示器的操作面板24的一例。在操作面板24中，除采样率之外，还显示模式选择开关24a、监控器设置开关24b、音频输入设置开关24c，用户能够输入期望的模式以及设定。
模式选择开关24a是择一地选择DAW模式与BROADCAST/KARAOKE模式的开关。当选择DAW模式时，如上所述，混频器模块18将来自ASIO驱动器14的ASIO音频信号经由ASIO驱动器15供给到ASIO应用程序20，通过ASIO应用程序20进行处理，将WDM音频信号加到从ASIO驱动器15输入的ASIO音频信号中并进行混频，输出到ASIO驱动器14。另外，混频器模块18在DAW模式中，也可以将通过ASIO应用程序20处理过的ASIO音频信号经由WDM驱动器16供给到WDM应用程序22并进行录音。当选择BROADCAST/KARAOKE模式时，混频器模块18将通过ASIO应用程序处理过的(或者不进行处理的)ASIO音频信号与通过WDM应用程序22重放过的WDM音频信号进行混频，输出到ASIO驱动器14，并行地经由WDM驱动器16供给到WDM应用程序22并进行录音。此外，在BROADCAST的情况下，WDM应用程序22经由因特网传送混频音频信号。在录音的情况和经由因特网传送的情况中的任一情况下，都将混频音频信号同时输出到音频接口12，从音频接口12的音频输出端子输出，因此用户能够通过耳机等监控混频音频信号。
监控器设置开关24b是针对将话筒输入端子1、2分别分配给单声道还是分配给立体声进行设定的开关。
音频输入设置开关24c是用于选择话筒输入端子1、2的有效/无效的开关。
图4是本实施方式的整体处理流程图，是由计算机10的CPU执行的处理。
CPU当读取并执行混频器模块18时，首先，将图3所示的操作面板24显示于显示器(S101)。用户通过对操作面板进行操作，对模式、监控器设置、音频输入进行设定(S102)。
接下来，CPU判定所设定的模式是DAW模式还是BROADCAST/KARAOKE模式(S103)。在是DAW模式的情况下，CPU输入来自ASIO驱动器14的ASIO音频信号，通过由用户启动的ASIO应用程序20(也可以与混频器模块18的执行相应地自动启动)来执行回声等效果处理(S104a)。与该处理并行地，启动WDM应用程序22而重放WDM音频信号(S104b)，通过将在S104a中得到的ASIO音频信号与在S104b中得到的WDM音频信号相加而生成混频音频信号(S109)。然后，将所生成的混频音频信号输出到音频接口12(S110)，与此同时，为了能够将处理完毕的ASIO音频信号记录到半导体存储器、硬盘等中而进行录音，将数据传递给WDM应用程序22(S105)。在不存在ASIO应用程序20的情况下，不执行效果处理，对ASIO音频信号进行旁路处理而输出到音频接口12。在S104a的ASIO音频信号的处理中，还包括上述旁路处理。
另一方面，当在S103中判定为是BROADCAST/KARAOKE模式的情况下，CPU输入来自ASIO驱动器14的ASIO音频信号，在选择了效果处理的执行的情况下，通过由用户启动的ASIO应用程序20(也可以与混频器模块18的执行相应地自动启动)来执行回声等效果处理(S106a)。在未选择效果处理的执行的情况下，在S106a中进行旁路处理。另外，与该处理并行地，启动WDM应用程序22而重放WDM音频信号(S106b)，通过将在S106a中得到的ASIO音频信号与在S106b中得到的WDM音频信号相加而生成混频音频信号(S107)。也可以构成为在混频时能够分别独立地调整ASIO音频信号的电平与WDM音频信号的电平。CPU将所生成的混频音频信号输出到音频接口12。另外，与此同时，启动WDM应用程序22，将混频音频信号记录到半导体存储器、硬盘等中而进行录音，或者进行因特网传送(S108)。
如以上说明的那样，在本实施方式中，能够使ASIO与WDM在同一计算机10内共存，统一地处理ASIO音频信号与WDM音频信号，并且能够将两音频信号进行混频而输出或者录音。在本实施方式中，通过程序将信号处理作为软件来进行处理，因此无需进行硬件的追加、变更，能够仅通过利用操作面板24的设定来实现期望的处理。
在本实施方式中，如图1所示，将ASIO驱动器14、ASIO驱动器15、混频器模块18和WDM驱动器16示为单独的程序模块，但也可以将它们作为单一的程序、即单片的程序模块而从因特网服务器等提供。如果着眼于ASIO，则混频器模块18可以说是作为用于扩展以往的ASIO驱动器14的功能的模块或者插件而发挥功能的程序模块、即分级构造的程序模块，图3的操作面板24中的模式选择开关24a能够说是对该插件的执行/非执行进行选择的开关。
另外，在本实施方式中，作为第一模式而例示出DAW模式，作为第二模式而例示出BROADCAST/KARAOKE，但不限定于此，例如也可以作为第一模式而设为混频非执行模式，作为第二模式而设为混频模式。总之，具有能够择一地选择的2个模式，在其中一个模式中不执行混频地输出ASIO音频信号，在其中另一个模式中将ASIO音频信号与WDM音频信号进行混频即可。
本实施方式的混频器模块18等经由因特网等通信线路提供给计算机10，但也可以储存于CD-ROM或者DVD-ROM等记录介质，经由记录介质安装到计算机10。计算机10的CPU通过读取存储于程序存储器中的混频器模块18等来执行，从而执行上述功能。
图5具体地示出本实施方式的系统结构的一例。计算机10具备CPU、ROM、RAM、半导体存储器、输入输出接口(I/F)、通信接口(I/F)、显示器。输入输出I/F的一例是USB。音频接口12与计算机10通过输入输出I/F而连接。在ROM中，存储ASIO驱动器14、ASIO驱动器15、WDM驱动器16、混频器模块18、ASIO应用程序20、WDM应用程序22的各程序。ASIO驱动器14、ASIO驱动器15、WDM驱动器16、混频器模块18从经由通信I/F连接的因特网的服务器下载。CPU读取存储于ROM的各种程序并执行图4所示的处理。CPU在显示器中显示操作面板24并受理模式选择信号，根据模式选择信号而执行混频处理。CPU将所生成的混频音频信号输出到音频接口12，并且记录到半导体存储器而进行录音。半导体存储器也可以连接于计算机10外部。另外，经由因特网传送所生成的混频音频信号。
在BROADCAST/KARAOKE模式中，进行以下一连串的流水线处理：从音频接口12的话筒输入端子输入音频信号，进行放大以及A/D转换处理并供给到计算机10，在计算机中，通过ASIO应用程序20执行效果处理，并将ASIO音频信号与WDM音频信号相加而生成混频音频信号，因此为了高效地进行这些处理，在各处理步骤中，优选使用一边对2个缓冲存储器进行切换一边进行数据的缓冲的双缓冲方式(双重缓冲区处理)来使数据处理高速化。
具体来说，如果着眼于信号流，则在图1中，音频信号按以下顺序流动：
音频接口12→混频器模块18→ASIO应用程序→混频器模块18→音频接口12。
因此，在音频接口12中的处理步骤、混频器模块18中的处理步骤、ASIO应用程序20中的处理步骤的各个步骤中，优选使用双缓冲方式来进行数据的交接。
但是，在双缓冲方式中，从某个处理部向接下来的处理部输出处理开始委托，在该接下来的处理部中，也进一步地对其接下来的处理部输出处理开始委托，关于处理完成了的情况下的通知，向与处理开始委托相反的方向输出通知。在各处理部中依次进行处理，因此如果在特定的处理部中在规定的时间内未完成处理，则在最终的输出部(音频接口12)中输出数据欠缺，有可能发生声音中断。
因此，在本实施方式中，在采用双缓冲方式的同时，调整处理完成通知的输出定时，从而减少声音中断的发生可能性。
图6示意性地示出本实施方式中的缓冲存储器结构。缓冲存储器30、32、34按各处理步骤而设置。例如，缓冲存储器30在通过音频接口12进行的处理中使用，缓冲存储器32在通过混频器模块18进行的处理中使用，缓冲存储器34在通过ASIO应用程序20进行的处理中使用。缓冲存储器30、32、34分别被分成第一区域的#0、第二区域的#1这2个缓冲存储器(存储器区域)，#0、#1各自的缓冲存储器进一步地被分成输入区域(IN)与输出区域(OUT)。
图7A～图7E示出各控制定时下的缓冲存储器30、32、34的数据流。音频信号被进行采样，作为数据A0、B0、C0、D0、E0…而依次被供给到缓冲存储器30。
图7A示出某个控制定时t＝1下的缓冲存储器30、32、34的状态。
(1)首先，对缓冲存储器30的#0(IN)输入数据A0，缓冲存储器30对缓冲存储器32输出处理开始通知，将数据A0输出到缓冲存储器32的#1(IN)。缓冲存储器32对输入到#1(IN)的数据A0进行处理而设为数据A1。
(2)接下来，缓冲存储器32对缓冲存储器30输出处理完成通知，将已经处理并存储于#1(OUT)的数据输出到缓冲存储器30的#0(OUT)。另外，与此并行地，缓冲存储器32对缓冲存储器34输出处理开始通知，将已经处理并存储于#0(IN)的数据输出到缓冲存储器34的#0(IN)。即，缓冲存储器32并行处理针对缓冲存储器30的处理完成通知以及针对缓冲存储器34的处理开始通知。
(3)接下来，缓冲存储器34处理存储于#0(IN)的数据并存储到#0(OUT)，对缓冲存储器32输出处理完成通知，将处理完毕的数据输出到缓冲存储器32的#0(OUT)。
图7B示出下一个控制定时t＝2下的缓冲存储器30、32、34的状态。
(4)对缓冲存储器30的#1(IN)输入数据B0，缓冲存储器30对缓冲存储器32输出处理开始通知，将数据B0输出到缓冲存储器32的#0(IN)。缓冲存储器32处理输入到#0(IN)的数据B0而设为数据B1。
(5)接下来，缓冲存储器32对缓冲存储器30输出处理完成通知，将已经处理并存储于#0(OUT)的数据输出到缓冲存储器30的#1(OUT)。另外，与此并行地，缓冲存储器32对缓冲存储器34输出处理开始通知，将已经处理并存储于#1(IN)的数据A1输出到缓冲存储器34的#1(IN)。即，缓冲存储器32并行处理针对缓冲存储器30的处理完成通知以及针对缓冲存储器34的处理开始通知。
(6)接下来，缓冲存储器34处理存储于#1(IN)的数据A1而设为数据A2，进一步地存储到#1(OUT)而设为数据A3，对缓冲存储器32输出处理完成通知，将处理完毕的数据A3输出到缓冲存储器32的#1(OUT)而设为数据A4。
图7C示出下一个控制定时t＝3下的缓冲存储器30、32、34的状态。
(7)对缓冲存储器30的#0(IN)输入数据C0，缓冲存储器30对缓冲存储器32输出处理开始通知，将数据C0输出到缓冲存储器32的#1(IN)。缓冲存储器32处理输入到#1(IN)的数据A0而设为数据C1。
(8)接下来，缓冲存储器32对缓冲存储器30输出处理完成通知，将已经处理并存储于#1(OUT)的数据A4输出到缓冲存储器30的#0(OUT)而设为A5。另外，与此并行地，缓冲存储器32对缓冲存储器34输出处理开始通知，将已经处理并存储于#0(IN)的数据B1输出到缓冲存储器34的#0(IN)而设为数据B2。即，缓冲存储器32并行处理针对缓冲存储器30的处理完成通知以及针对缓冲存储器34的处理开始通知。
(9)接下来，缓冲存储器34处理存储于#0(IN)的数据B2并作为数据B3存储到#0(OUT)，对缓冲存储器32输出处理完成通知，将处理完毕的数据B3输出到缓冲存储器32的#0(OUT)而设为数据B4。
图7D示出下一个控制定时t＝4下的缓冲存储器30、32、34的状态。
(10)对缓冲存储器30的#1(IN)输入数据D0，缓冲存储器30对缓冲存储器32输出处理开始通知，将数据D0输出到缓冲存储器32的#0(IN)。缓冲存储器32对输入到#0(IN)的数据D0进行处理而设为数据D1。
(11)接下来，缓冲存储器32对缓冲存储器30输出处理完成通知，将已经处理并存储于#0(OUT)的数据B4输出到缓冲存储器30的#1(OUT)而设为B5。另外，与此并行地，缓冲存储器32对缓冲存储器34输出处理开始通知，将已经处理并存储于#1(IN)的数据C1输出到缓冲存储器34的#1(IN)而设为数据C2。即，缓冲存储器32并行处理针对缓冲存储器30的处理完成通知以及针对缓冲存储器34的处理开始通知。
(12)接下来，缓冲存储器34对存储于#1(IN)的数据C2进行处理，存储到#1(OUT)而设为数据C3，对缓冲存储器32输出处理完成通知，将处理完毕的数据C3输出到缓冲存储器32的#1(OUT)而设为数据C4。
图7E示出下一个控制定时t＝5下的缓冲存储器30、32、34的状态。
(13)对缓冲存储器30的#0(IN)输入数据E0，缓冲存储器30对缓冲存储器32输出处理开始通知，将数据E0输出到缓冲存储器32的#1(IN)。缓冲存储器32对输入到#1(IN)的数据E0进行处理而设为数据E1。
(14)接下来，缓冲存储器32对缓冲存储器30输出处理完成通知，将已经处理并存储于#1(OUT)的数据C4输出到缓冲存储器30的#0(OUT)而设为C6。另外，与此并行地，缓冲存储器32对缓冲存储器34输出处理开始通知，将已经处理并存储于#0(IN)的数据D1输出到缓冲存储器34的#0(IN)而设为数据D2。即，缓冲存储器32并行处理针对缓冲存储器30的处理完成通知以及针对缓冲存储器34的处理开始通知。
(15)接下来，缓冲存储器34对存储于#0(IN)的数据D2进行处理而作为数据D3存储到#0(OUT)，对缓冲存储器32输出处理完成通知，将处理完毕的数据D3输出到缓冲存储器32的#0(OUT)而设为数据D4。
如上所述，如果着眼于缓冲存储器32，则构成为对缓冲存储器30输出处理完成通知而将数据输出到缓冲存储器30，并且与此并行地，对缓冲存储器34输出处理开始通知而将数据输出到缓冲存储器34，因此，与如以往那样在输入来自缓冲存储器30的处理开始通知之后对缓冲存储器34输出处理开始通知、并且在输入来自缓冲存储器34的处理完成通知之后对缓冲存储器30输出处理完成通知的情况相比，能够在缓冲存储器30、32、34之间流畅地进行数据的交接，能够降低声音中断的可能性。
此外，在本实施方式中，由于并行地输出处理开始通知和处理完成通知，因此与以往相比，可以说缩短处理完成通知的输出定时，相应地在处理时间上产生富余而避免在处理的最终阶段的数据不足，但另一方面，由于为了并行地输出处理开始通知和处理完成通知而蓄积数据，因此直至数据到达处理的最终阶段为止需要时间，也有时延迟时间(声音的延迟)少许增大。因此，也优选能够适当选择以往的处理方法和本实施方式的处理方法，在重视延迟时间的情况下，按以往的处理方法进行处理，在重视防止声音的中断的情况下，按本实施方式的处理方法进行处理。
标号说明
10 计算机(控制设备)
12 音频接口
14 第一ASIO驱动器
15 第二ASIO驱动器
16 WDM驱动器
18 混频器模块
20 ASIO应用程序
22 WDM应用程序
24 操作面板。

Claims (3)

1.一种控制设备，其特征在于，具备：
输入输出部，对第一标准的第一音频信号进行输入输出；
第一处理部，处理第一标准的第一音频信号；
第二处理部，处理第二标准的第二音频信号；以及
混频处理部，将从输入输出部输入的第一音频信号供给到第一处理部，并且接收通过第一处理部处理过的第一音频信号，接收通过第二处理部处理过的第二音频信号，将接收到的第一音频信号与接收到的第二音频信号相加，从而生成混频音频信号而输出到输入输出部，
输入输出部具备第一缓冲存储器，该第一缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，
混频处理部具备第二缓冲存储器，该第二缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，
第一处理部具备第三缓冲存储器，该第三缓冲存储器具备具有输入区域和输出区域的第一区域以及具有输入区域和输出区域的第二区域，
在某个控制定时下，
在对第一缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，输入输出部对混频处理部输出处理开始通知而将储存于第一缓冲存储器的第一区域的输入区域的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第二区域的输入区域，
在对第二缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，混频处理部对第一处理部输出处理开始通知而将储存于第二缓冲存储器的第一区域的输入区域的第一音频信号储存到第三缓冲存储器的第一区域的输入区域，并且并行地对输入输出部输出处理完成通知而将储存于第二缓冲存储器的第二区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第一缓冲存储器的第一区域的输出区域，
在对第三缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，第一处理部进行处理而储存到第三缓冲存储器的第一区域的输出区域，对混频处理部输出处理完成通知而将储存于第三缓冲存储器的第一区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第一区域的输出区域，
在下一个控制定时下，
在对第一缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，输入输出部对混频处理部输出处理开始通知而将储存于第一缓冲存储器的第二区域的输入区域的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第一区域的输入区域，
在对第二缓冲存储器的第一区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，混频处理部对第一处理部输出处理开始通知而将储存于第二缓冲存储器的第二区域的输入区域的第一音频信号储存到第三缓冲存储器的第二区域的输入区域，并且并行地对输入输出部输出处理完成通知而将储存于第二缓冲存储器的第一区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第一缓冲存储器的第二区域的输出区域，
在对第三缓冲存储器的第二区域的输入区域输入了第一音频信号的情况下，第一处理部进行处理而储存到第三缓冲存储器的第二区域的输出区域，对混频处理部输出处理完成通知而将储存于第三缓冲存储器的第二区域的输出区域的处理完毕的第一音频信号储存到第二缓冲存储器的第二区域的输出区域。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，
第一处理部对第一音频信号实施效果处理，
第二处理部对第二音频信号进行重放。
3.根据权利要求1或2所述的控制设备，其特征在于，
第一标准是ASIO标准，第一音频信号是ASIO音频信号，
第二标准是WDM标准，第二音频信号是WDM音频信号。
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