CN1901756A - 音频再现装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种音频再现装置。该音频再现装置包括：对音频位流进行译码而生成(PCM)数据，输出输入声道结构信息(G)的译码部(10)；接收输入声道结构信息(G)、归一化方法指示信息(M)、外部指定归一化系数信息(E)、输出控制信息(Z)，对内部处理进行控制的控制部(20)；对(PCM)数据进行音量归一化处理的归一化处理部(40)；以及对(PCM)数据进行音频处理的音频处理部(30)。归一化处理部(40)，仅当归一化方法指示信息(M)为外部指定时，使用外部指定归一化系数信息(E)进行归一化处理。音频处理部(30)，仅当归一化方法指示信息(M)为内部计算时，使用输入声道结构信息(G)和输出控制信息(Z)进行归一化处理。

Description

音频再现装置

技术领域

本发明在广义上涉及数字信号处理技术，特别是涉及从外部接收数字音频信号，对其进行音频声场处理、缩混(downmix)处理、低音再现处理等各种音频处理，向外部输出PCM数据的音频再现装置。

背景技术

近年来，随着DVD等多声道环境和软件的普及，对3声道或3声道以上的数字音频进行再现的装置日益增加。在DVD上所记录的声音，一般为5.1声道的数字音频，为正确地进行再现，需用5个扬声器和1个用于低音再现的副低音扬声器。进一步，要求5个扬声器具备即便是低音分量也能正确地再现的能力。

但是，在所有的普通家庭中齐备这样的扬声器设备是困难的。因此，大部分DVD播放机，都具备即便用小于5.1声道的扬声器设备也能不丢失地再现全部声音的功能。若使用这种功能，则各扬声器输出的声音是对多个音频声道进行了混声处理的，以比原来少的扬声器数进行再现。通过这种处理，虽然与原来的声场不同，但所记录的声音可以不丢失地进行再现。

另外，在像小型扬声器那样的各扬声器中不具备对低音分量进行正确再现的能力的情况下，采用将所有的低音分量汇集到副低音扬声器进行输出的方法。这种方法利用了人们对低音分量没有定位感这一事实。

这种对多个声道数据进行混合的处理，不限于以少量的扬声器对所有声音进行再现的情况，还广泛用于例如进行仿真地形成声场等的处理的情况。

当进行音频声场处理、缩混处理、低音再现处理等音频处理时，进行多个声道数据的相加处理、积和运算处理。可是，在PCM数据中存在可以表示的最大值，因此，当进行多个声道的数据相加处理时，有时会超过能以数字表示的最大值。超过了最大值的PCM数据，如保持原样则作为刺耳的噪声而被感觉到，因此一般都要进行将溢出了的值置换为正或负的最大值的“限幅处理”。但是，尽管噪声可以避免，但声音发生了失真。

为避免这种情况，在进行音频处理前，预先计算最佳的归一化系数，并通过归一化处理使PCM数据的全部声道一律地衰减，从而在进行数据相加处理时不会发生数字溢出。通过归一化处理使全部声道一律地衰减的原因在于，若只是使特定的声道衰减，则在声道之间电平将不相同。

当使PCM数据衰减时，最终的输出音量将减小，因此，为使各种情况下的听觉电平一致，最好在作为音频再现装置的输出目的端的模拟再现电路中对电平进行校正。即，在由D/A转换器将PCM数据转换为模拟数据后，必须用模拟放大器使音量增加。

发明内容

音频处理部中所需要的归一化电平，随输入声道结构、音频处理内容、扬声器再现条件等输出控制信息而变化。因此，每当系统的动作状况改变时，必须重新计算音频处理部中的归一化电平，并在作为音频再现装置的输出目的端的模拟再现电路中调整放大量。

作为音频再现装置的实现方法，在多数情况下由数字信号处理器或系统LSI等半导体装置实现，但存在以下3个问题。

第1，数字信号处理器的处理内容随产品而不同，因此不容易计算要在模拟放大器中设定的放大量。不仅控制系统复杂，而且每当更换数字信号处理器时都必须重新设计系统，所以将使电路设计和控制系统的开发成本增加。

第2，归一化电平的变更，不仅取决于数字信号处理器的处理时序，而且从数字信号处理器的处理到模拟放大器的处理还存在延迟时间，因此很难实时地进行控制。

第3，当数字信号处理器中兼有多种音频处理功能时，内部参数将根据输入条件而复杂地变化，因此从外部掌握数字信号处理器的内容变得极其困难。

本发明是鉴于如上所述的现有的问题而开发的，其目的在于：提供一种音频再现装置，即使是在对应于各种输入条件、再现条件的情况下，也能实现最佳的归一化处理，而不会使作为音频再现装置的输出目的端的再现电路的控制变得复杂。

为了实现上述目的，本发明的音频再现装置，根据归一化方法指示信息来选择归一化条件，按照该条件来选择是从外部设定归一化系数还是在内部自动地计算归一化系数。

按照本发明的音频再现装置，可以根据安装音频再现装置的系统的结构和成本条件对归一化处理进行切换。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。

图2是表示图1中的归一化方法指示信息的一个结构例的图。

图3是表示图1中的译码部的处理步骤的流程图。

图4是表示图1中的归一化处理部的处理步骤的流程图。

图5是表示图1中的音频处理部的处理步骤的流程图。

图6是表示图1的音频再现装置的缩混处理中的最佳归一化系数的一例的图。

图7是表示本发明第2实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。

图8是表示图7中的归一化方法指示信息的一个结构例的图。

图9是表示图7中的音频处理部的处理步骤的流程图。

图10是表示本发明第3实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。

图11是表示图10中的归一化方法指示信息的一个结构例的图。

图12是表示图10中的控制部的处理步骤的流程图。

图13是表示图10中的归一化处理部的处理步骤的流程图。

图14是表示图10中的第1音频处理部的处理步骤的流程图。

图15是表示图10中的第2音频处理部的处理步骤的流程图。

图16是表示本发明第4实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。

图17是表示图16中的控制部的处理步骤的流程图。

图18是表示图16中的第1音频处理部的处理步骤的流程图。

图19是表示图16中的第2音频处理部的处理步骤的流程图。

具体实施方式

以下，边参照附图边说明本发明的实施方式。

《第1实施方式》

图1是表示本发明第1实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。图1的音频再现装置，由译码部10、控制部20、归一化处理部40、音频处理部30构成。

译码部10，具有以下的功能：对从外部输入的音频位流(ABS)进行译码而生成PCM数据后输出到归一化处理部40，并且在对音频位流进行译码时，将从标题信息分析处理等取得的、对译码后的PCM数据的声道结构信息，作为输入声道结构信息G发送到控制部20。

控制部20，具有以下的功能：分别从外部接收输出控制信息Z、归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，从译码部10接收输入声道结构信息G，将这些信息发送到归一化处理部40和音频处理部30。输出控制信息Z，例如包括与作为输出目的端的再现电路连接的扬声器的声道信息、低音管理信息、以及对音频处理部30的各种设定等。归一化方法指示信息M，是在进行音频处理前指定通过内部运算处理计算音量归一化系数或使用从外部指定的系数的信息。外部指定归一化系数信息E，是当由归一化方法指示信息M选择了由外部指定的归一化系数时使用的音量归一化处理用的电平数据。

归一化处理部40，具有以下的功能：从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，根据归一化方法指示信息M的指示内容，对由译码部10输出的PCM数据进行归一化处理。

音频处理部30，在内部包含归一化系数计算部31和音频处理运算部32，具有以下的功能：从控制部20接收输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M，当由归一化方法指示信息M指定了归一化系数的内部计算时，由归一化系数计算部31计算归一化系数，由音频处理运算部32进行缩混处理、低音再现处理等音频处理。

图2表示本实施方式的归一化方法指示信息M的每个设定值的指示内容的例子。按照图2，如设定值为0则为“外部指定”，如设定值为1则为“内部计算”。

图3～图5是表示本实施方式的处理概要的流程图。图3示出译码部10的处理步骤，图4示出归一化处理部40的处理步骤，图5示出音频处理部30的处理步骤。

在本实施方式中，为便于说明，在图1的音频再现装置中，设由音频处理部30进行的音频处理为缩混处理，设输出控制信息Z表示输出声道结构信息，用图3～图5的流程图说明进行了如下设定的情况。

输入声道结构信息：5声道(L/R/C/LS/RS)

输出控制信息(输出声道结构)：3声道(L/R/C)

外部指定归一化系数：2.4

1)归一化方法指示信息M为“0(外部指定)”时

首先，在译码部10中，对从外部输入的音频位流进行译码，生成PCM数据。此处，译码后的PCM数据的声道结构为5声道(L/R/C/LS/RS)，在对音频位流进行译码时，该信息从标题信息分析处理等取得，并作为输入声道结构信息G发送到控制部20。并且，将译码后的PCM数据输出到归一化处理部40。

控制部20，分别从外部接收作为输出控制信息Z的输出声道结构信息、归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，从译码部10接收输入声道结构信息G，将这些信息发送到归一化处理部40、音频处理部30。

在归一化处理部40中，从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E。此处，由于归一化方法指示信息M为“0”，指示了使用外部指定系数的归一化处理，因此，对从译码部10输入的整个PCM数据除以外部指定归一化系数(＝2.4)，实施归一化处理。

音频处理部30，从控制部20分别接收输入声道结构信息G、输出控制信息(输出声道结构信息)Z、归一化方法指示信息M。此处，由于归一化方法指示信息M为“0”，指示了使用外部指定系数的归一化处理，所以归一化系数计算部31的归一化系数为1.0，因而在由音频处理运算部32实施的缩混处理中，实质上不实施归一化处理。

如上所述，当从外部将归一化方法指示信息M设定为“0(外部指定)”时，在音频处理部30中的缩混处理中不进行归一化处理，但由作为前级处理的归一化处理部40使用外部指定系数进行归一化处理，因此实际上已进行了使用“2.4”的归一化系数的归一化处理。

2)归一化方法指示信息M为“1(内部计算)”时

关于译码部10和控制部20中的动作，与归一化方法指示信息M为外部指定时相同，因而省略其说明。动作的不同之处仅在于：归一化处理部40，在音频处理部30中的归一化处理。

此处，由于归一化方法指示信息M为“1”，指示了使用内部计算系数的归一化处理，因此由音频处理部30进行归一化处理。即，音频处理部30，从控制部20接收输入声道结构信息G、输出控制信息(输出声道结构信息)Z、归一化方法指示信息M，此处，由于归一化方法指示信息M为“1”，由归一化系数计算部31计算归一化系数。

这里，由于输入声道结构为5声道(L/R/C/LS/RS)、输出声道结构为3声道(L/R/C)，各输出声道的缩混处理为

L＝L+0.7×LS、

R＝R+0.7×RS、

C＝C、

LS＝0、

RS＝0。

图6表示缩混处理中的最佳归一化系数的例子。为了对各声道防止溢出并保持声道均衡，归一化系数为1.7，在由音频处理运算部32实施的缩混处理中，对从归一化处理部40输入的整个PCM数据除以内部计算的归一化系数(＝1.7)，实施归一化处理，进一步实施缩混处理，将PCM数据向外部输出。

在本实施方式中，与输入声道结构为5声道不同，输出声道结构为3声道，因此，最佳的归一化系数本身为当归一化方法指示信息M为“1”时计算出的1.7(参照图6)。

但是，在考虑了安装音频再现装置的整个系统的情况下，当归一化方法指示信息M为“1”时，输入声道结构和输出声道结构有各种各样的组合，所以由音频再现装置的后级电路校正的音量电平每次都要切换校正值，因而有可能使与其相应的电路结构变得复杂。

与之相比，当归一化方法指示信息M为“0”时，归一化系数固定为“2.4”，因此后级处理的电平校正值是恒定的。而且，最容易发生溢出的输入声道结构和输出声道结构的组合为5声道输入(L/R/C/LS/RS)、2声道输出(L/R)，所以衰减量变得最大的归一化系数为2.4(参照图6)。因此，要使后级处理的电平校正值的控制得到简化，只需将“2.4”作为固定值进行归一化处理即可。

这样，按照本实施方式，由归一化方法指示信息M选择由外部指定或由内部计算归一化系数，当选择外部指定时，可以由归一化处理部40一律地进行归一化处理，其结果是，可以固定地设定归一化系数，而与输入声道或输出控制设定无关，因而可以根据再现系统的结构分别进行设定。

例如，当想要以简单的方式进行与外部连接的音频电路的控制时，通过外部指定，可以将与外部连接的音频电路的归一化处理省去，相反，当对音质更为重视时，可以通过选择内部计算来得到最佳归一化状态的输出信号。

《第2实施方式》

图7是表示本发明第2实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。图7的音频再现装置，由译码部10、控制部20、音频处理部30构成。

图7的音频再现装置与第1实施方式的音频再现装置的不同点在于，省略了归一化处理部40，以及控制部20和音频处理部30接收的管理信息。本实施方式的控制部20，作为从外部接收的信息，除输出控制信息Z以外，在包含归一化方法指示信息M、外部指定输入声道条件信息F这一点上是不同的。

图8表示本实施方式的归一化方法指示信息M的每个设定值的指示内容。归一化方法指示信息M，作为进行归一化处理时的输入声道条件，指示使用由外部指定的条件或由译码部10抽取出的输入声道结构信息G。外部指定输入声道条件信息F，是当归一化方法指示信息M指示外部指定以作为输入声道条件时使用的输入声道结构条件，该条件固定地使用，与由译码部10抽取出的输入声道结构信息G无关。

图9是表示本实施方式的音频处理部30的处理步骤的流程图。音频处理部30，在内部包含归一化系数计算部31和音频处理运算部32，从控制部20接收输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M、外部指定输入声道条件信息F，当由归一化方法指示信息M指示“外部指定”作为输入声道条件时，使用外部指定输入声道条件信息F和输出控制信息Z，当指示“内部计算”时，由归一化系数计算部31使用输入声道结构信息G和输出控制信息Z计算归一化系数，进一步由音频处理运算部32进行音频处理。

按照本实施方式的音频再现装置，基于归一化方法指示信息M的归一化方法的选择，仅决定于输入声道结构信息G，因此对输出控制设定的归一化处理必定是由音频处理部30实施。

一般来说，输入数据流的声道结构在很多情况下可以通过译码处理抽出，而且当控制音频再现装置时很难事先预测归一化系数，因此，通过固定地设定由音频再现装置再现的声道数最多时的归一化系数，可以进行在可听度电平上很少有不谐调感的再现。

而当输出控制以与扬声器结构相关的设定为主时，在再现过程中变更设定的情况极少，大部分都使用固定值，因此，即使是由音频处理部30自动地计算归一化系数也不会发生相对的变化，就不需要由外部进行电平校正。所以，仅自动地判定输出控制条件就可以很容易地进行最佳的电平设定。

因此，由于使归一化处理的选择只与输入条件相对应，在控制和音质这两个方面都能进行有效的处理。

《第3实施方式》

图10是表示本发明第3实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。图10的音频再现装置，由译码部10、控制部20、归一化处理部40、第1音频处理部30、第2音频处理部50构成。

译码部10，与第1实施方式一样，具有以下的功能：对从外部输入的音频位流进行译码而生成PCM数据后输出到归一化处理部40，并在对音频位流进行译码时，将从标题信息分析处理等取得的与译码后的PCM数据对应的声道结构信息，作为输入声道结构信息G发送到控制部20。

控制部20，具有以下的功能：分别从外部接收输出控制信息Z、归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E、从译码部10接收输入声道结构信息G，将这些信息发送到音频处理部30，在内部包含输入声道结构信息生成部21。输出控制信息Z、外部指定归一化系数信息E，与第1实施方式的情况相同，因而省略其说明。归一化方法指示信息M，与第1实施方式的情况相同，但分别与第1音频处理部30、第2音频处理部50相对应，因此将设定值扩展1位而用2位表示。

输入声道结构信息生成部21，具有对第1音频处理部30、第2音频处理部50生成输入声道结构信息G的功能。例如至第2音频处理部50的PCM数据的输入声道结构，随第1音频处理部30的处理而改变，因此根据从译码部10接收到的输入声道结构信息G和从外部指定的输出控制信息Z来进行计算。

归一化处理部40，具有以下的功能：从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，根据归一化方法指示信息M的指示内容，对由译码部10输出的PCM数据进行归一化处理。

第1音频处理部30，在内部包含第1归一化系数计算部31和第2音频处理运算部32，具有以下的功能：从控制部20接收输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M，当由归一化方法指示信息M指定了在内部计算归一化系数时，由第1归一化系数计算部31计算归一化系数，由第1音频处理运算部32进行音频处理。

第2音频处理部50，与第1音频处理部30同样地，在内部包含第2归一化系数计算部51和第2音频处理运算部52，具有以下的功能：从控制部20接收输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M，当由归一化方法指示信息M指定了在内部计算归一化系数时，由第2归一化系数计算部51计算归一化系数，由第2音频处理运算部52进行音频处理。

此外，对第1音频处理部30和第2音频处理部50，分配各自固有的音频处理运算。

图11示出本实施方式的归一化方法指示信息M的每个设定值的指示内容。

图12～图15，是表示本实施方式的处理概要的流程图。图12表示控制部20的处理步骤，图13表示归一化处理部40的处理步骤，图14表示第1音频处理部30的处理步骤，图15表示第2音频处理部50的处理步骤。

对于以下各种情况，用图12～图15的流程图说明按如上方式构成的音频再现装置的动作。

·归一化方法指示信息M的设定值为“00”时

·归一化方法指示信息M的设定值为“01”时

·归一化方法指示信息M的设定值为“11”时

1)归一化方法指示信息M的设定值为“00”时

首先，与第1实施方式同样地，在译码部10中，对从外部输入的音频位流进行译码，生成PCM数据。此处，译码后的PCM数据的声道结构，在对音频位流进行译码时，从标题信息分析处理等取得，作为输入声道结构信息G发送到控制部20。另外，将译码后的PCM数据输出到归一化处理部40。

控制部20，分别从外部接收输出控制信息Z、归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，从译码部10接收输入声道结构信息G。

此处，在输入声道结构信息生成部21中，从输入声道结构信息G和输出控制信息Z分别生成用于向第1音频处理部30和第2音频处理部50发送的输入声道结构信息G。例如，如果第1音频处理部30与紧接译码后的输入声道结构无关而具有输出2声道(L/R)的功能，则对于第2音频处理部50的输入声道结构为2声道(L/R)，与紧接译码后的输入声道结构无关。

由输入声道结构信息生成部21生成与第1音频处理部30和第2音频处理部50对应的输入声道结构信息G后，控制部20，将输出控制信息Z、归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E、输入声道结构信息G发送到归一化处理部40、音频处理部30。

在归一化处理部40中，从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E。此处，由于归一化方法指示信息M为“00”，如图11所示，指示了使用外部指定系数的归一化处理，因此，在归一化处理部40中对从译码部10输入的整个PCM数据除以外部指定归一化系数，实施归一化处理。

第1音频处理部30，从控制部20接收对第1音频处理部30的输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M。此处，由于归一化方法指示信息M为“00”，已由归一化处理部40实施了对第1音频处理部30的归一化处理，所以第1归一化系数计算部31的归一化系数为1.0，因而在由第1音频处理运算部32实施的音频处理运算中，实质上不实施归一化处理。

然后，在第2音频处理部50中，也从控制部20接收对第2音频处理部50的输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M，与第1音频处理部30同样地，第2归一化系数计算部51的归一化系数为1.0，因而在由第2音频处理运算部52实施的音频处理运算中，实质上不实施归一化处理。

如上所述，当从外部将归一化方法指示信息M设定为“00(第1音频处理部30和第2音频处理部50均为外部指定)”时，第1音频处理部30和第2音频处理部50都不进行归一化处理，但由作为前级处理的归一化处理部40使用外部指定系数进行归一化处理，因此实际上已进行了使用外部指定归一化系数的归一化处理。

进一步，在这种情况下，由于使用固定的外部指定归一化系数，不需要在与音频再现装置的后级连接的电路中进行电平校正。

2)归一化方法指示信息M的设定值为“01”时

关于译码部10和控制部20中的动作，与归一化方法指示信息M的设定值为“00”时相同，因而将其说明省略。

在归一化处理部40中，从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E。此处，由于归一化方法指示信息M为“01”，如图11所示，指示了使用外部指定系数的归一化处理，因此，在归一化处理部40中对从译码部10输入的整个PCM数据除以外部指定归一化系数，实施归一化处理。

第1音频处理部30，从控制部20接收对第1音频处理部30的输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M。此处，由于归一化方法指示信息M为“01”，已由归一化处理部40实施了对第1音频处理部30的归一化处理，所以第1归一化系数计算部31的归一化系数为1.0，因而在由第1音频处理运算部32实施的音频处理运算中，实质上不实施归一化处理。

在第2音频处理部50中，也从控制部20接收对第2音频处理部50的输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M，此处，由于归一化方法指示信息M为“01”，由第2归一化系数计算部51计算归一化系数。例如，如果由第2音频处理运算部52实施如下的相加处理，

L＝L+0.7×LS、

R＝R+0.7×RS

则为防止发生溢出必须使归一化系数为“1.7”。

如上所述，当从外部将归一化方法指示信息M设定为“01(第1音频处理部30为外部指定、第2音频处理部50为内部计算)”时，虽然在第2音频处理部50中进行归一化处理，但在第1音频处理部30中不进行归一化处理，实际上由作为前级处理的归一化处理部40使用外部指定系数进行了对第1音频处理部30的归一化处理。

进一步，在这种情况下，由于对第1音频处理部30使用固定的外部指定归一化系数，不需要在与音频再现装置的后级连接的电路中进行电平校正。

另外，对于第2音频处理部50，考虑归一化系数随输入声道结构、输出控制设定而改变的情况，例如，如果归一化系数随输出控制设定的变化从功能上说只是与外部连接的扬声器的再现条件等的初始设定发生变更、在再现过程中不发生变化，就能以最佳的方式进行与防止溢出对应的归一化，因此，能够起到更有效的作用。在这种情况下，音量电平的变化不受再现过程中的模式切换等带来的影响。

3)归一化方法指示信息M的设定值为“11”时

关于译码部10和控制部20中的动作，与归一化方法指示信息M的设定值为“00”和“01”时相同，因而将其说明省略。

在归一化处理部40中，从控制部20接收归一化方法指示信息M、外部指定归一化系数信息E，由于归一化方法指示信息M为“11”，如图11所示，此处不实施归一化处理，

第1音频处理部30，从控制部20接收对第1音频处理部30的输入声道结构信息G、输出控制信息Z、归一化方法指示信息M。此处，由于归一化方法指示信息M为“11”，由第1归一化系数计算部31计算归一化系数。进一步，在由第1音频处理运算部32实施的音频处理运算中，实施使用由第1归一化系数计算部31计算出归一化系数的归一化处理。同样地，在第2音频处理部50中，由于归一化方法指示信息M为“11”，也由第2归一化系数计算部51计算归一化系数。

如上所述，当从外部将归一化方法指示信息M设定为“11(第1音频处理部30和第2音频处理部50均为内部计算)”时，在第1音频处理部30和第2音频处理部50的任一个中都进行基于内部计算的归一化处理，

在这种情况下，可以预计到第1音频处理部30、第2音频处理部50的归一化系数都将随着输入声道结构、输出控制设定而变化，因此，特别是在再现过程中进行模式设定切换等时必须由后级处理的电路等进行电平校正。由于能以最佳的方式进行与防止溢出对应的归一化，在本实施方式中，可以使S/N得到最佳的结果。只要是能够由后级处理的电路等进行实时的电平校正的系统，其设定值就是最有效的。

如上所述。按照第3实施方式的音频再现装置，对每个音频处理部都可以设定归一化方法，因此，可以根据安装音频再现装置的系统的便利性对音频处理部的每种功能设定最佳的归一化处理的指示。

例如，扬声器声道结构或低音管理设定等只能在系统初始设定时改变，在再现过程中使用固定的值。就这种功能而言，由内部的音频处理部自动计算归一化系数并实施归一化处理的方法对S/N也是有利的，在每种再现媒体中也不会产生因音量电平变化带来的不谐调感。

但是，当对在声场处理等再现过程中进行设定切换的功能由内部自动地实施归一化处理时，每种再现媒体的归一化条件将发生变化，若在后级处理的模拟电路等中不实施电平校正，则音量电平将发生变化，因而有可能产生不谐调感。当考虑这种情况时，例如，可以限定为在再现过程中进行设定变更的功能，并根据最容易发生溢出的条件实施外部处理，从而能够实现最佳的电平设定，而不会使后级的模拟电路等的控制变得复杂。

因此，固定的音频处理设定，可以进行最佳的归一化处理，并且仅将再现过程中与音频处理设定相关的部分的电平设定固定化，因此很容易进行这样的系统的电平控制。

此外，在本实施方式中，为便于说明，以2个音频处理部进行了说明，不言而喻，对于包含3个或3个以上的音频处理部的音频再现装置也能取得同样的效果。在这种情况下，只需根据要控制的音频处理部的个数扩展归一化方法指示信息M的位长即可实现。

《第4实施方式》

图16是表示本发明第4实施方式的音频再现装置的一个结构例的电路框图。图16的音频再现装置，与第3实施方式同样地，由译码部10、控制部20、归一化处理部40、第1音频处理部30、第2音频处理部50构成。至于归一化方法指示信息M，也与第3实施方式的情况一样，如图11所示。

图16的音频再现装置与第3实施方式的音频再现装置的不同之处在于：将分别在第1音频处理部30、第2音频处理部50的内部构成的归一化系数计算部31、51配置在控制部20的内部，从控制部20向第1音频处理部30、第2音频处理部50发送的信息中还含有归一化系数信息T。

图17～图19，是表示本实施方式的处理概要的流程图。图17表示控制部20的处理步骤，图18表示第1音频处理部30的处理步骤，图19表示第2音频处理部50的处理步骤。

在此，与第3实施方式的音频再现装置的处理的不同之处仅在于，在图17的控制部20的处理流程图中实施第1音频处理部30、第2音频处理部50的归一化系数的计算、在图18、图19的处理流程图中省去了各归一化系数的计算。

按照本实施方式的音频再现装置，当与第3实施方式的音频再现装置比较时，将归一化系数计算集中在控制部20中进行处理，可以相应地使整个再现装置的处理最佳化。

特别是，考虑了由数字信号处理器或系统LSI内部的处理器实现本发明的音频再现装置的情况，但是，由于将第1音频处理部30、第2音频处理部50的各自的归一化处理集中在控制部20内，与在第1音频处理部30、第2音频处理部50的内部计算归一化系数时相比，因子程序共用而减少了程序命令存储器、因进行集中处理而减少了管理信息的转移等使用的工作存储器、减少了执行处理步骤数等，因此可以使处理最优化。

如上所述，本发明的音频再现装置，仅通过切换归一化处理设定即可根据系统结构或成本条件实现最佳的音频再现系统，因此，作为进行各种音频处理并向外部输出PCM数据的装置是有用的。

Claims (8)

1.一种音频再现装置，具有使全部声道的PCM数据一律地衰减以防止因溢出而引起的音质恶化的功能，该音频再现装置的特征在于，包括：

归一化处理部，接收指示使用外部指定和内部计算中的任何一方的归一化系数进行归一化的归一化方法指示信息、和当上述归一化方法指示信息为外部指定时使用的外部指定归一化系数信息，对上述PCM数据进行音量归一化处理；

音频处理部，接收上述归一化方法指示信息、表示上述PCM数据的声道结构的输入声道结构信息、以及指示上述PCM数据的再现条件的输出控制信息，对从上述归一化处理部输出的PCM数据进行音频处理，

上述归一化处理部，仅当上述归一化方法指示信息为外部指定时，使用上述外部指定归一化系数信息进行归一化处理；

上述音频处理部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息进行归一化处理。

2.根据权利要求1所述的音频再现装置，其特征在于：

上述音频处理部，包括：

归一化系数计算部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息计算归一化系数；

运算部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用由上述归一化系数计算部计算出的归一化系数实施音频处理运算。

3.一种音频再现装置，具有使全部声道的PCM数据一律地衰减以防止因溢出而引起的音质恶化的功能，该音频再现装置的特征在于，包括：

译码部，对音频位流进行译码而生成PCM数据，并且将所生成的PCM数据的声道结构作为输入声道结构信息输出；

控制部，接收上述输入声道结构信息、指示使用外部指定和内部计算中的任何一方的归一化系数进行归一化的归一化方法指示信息、当上述归一化方法指示信息为外部指定时使用的外部指定归一化系数信息、以及指示上述PCM数据的再现条件的输出控制信息，对内部处理进行控制；

归一化处理部，从上述控制部接收上述归一化方法指示信息、和上述外部指定归一化系数信息，对从上述译码部输出的PCM数据进行音量归一化处理；以及

音频处理部，从上述控制部接收上述归一化方法指示信息、上述输入声道结构信息、以及上述输出控制信息，对从上述归一化处理部输出的PCM数据进行音频处理，

上述归一化处理部，仅当上述归一化方法指示信息为外部指定时，使用上述外部指定归一化系数信息进行归一化处理；

上述音频处理部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息进行归一化处理。

4.根据权利要求3所述的音频再现装置，其特征在于：

上述音频处理部，包括：

归一化系数计算部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息计算归一化系数；

运算部，仅当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用由上述归一化系数计算部计算出的归一化系数实施音频处理运算。

5.根据权利要求3所述的音频再现装置，其特征在于：

上述音频再现装置，包括至少2个音频处理部；

上述归一化方法指示信息，是指示在各音频处理部中是否实施归一化系数的内部计算和归一化处理的音频处理部归一化指示信息；

上述控制部，包括生成对各音频处理部的输入声道结构信息的输入声道结构信息生成部；

上述归一化处理部，当上述音频处理部归一化指示信息中、对至少1个音频处理部的归一化指示为不实施时，使用上述外部指定归一化系数信息进行归一化处理；

上述各音频处理部，仅当上述音频处理部归一化指示信息为实施时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息进行归一化处理。

6.根据权利要求5所述的音频再现装置，其特征在于：

上述控制部，包括计算对各音频处理部的归一化系数的归一化系数计算部；

上述各音频处理部，使用由上述归一化系数计算部计算出的归一化系数进行音频处理。

7.一种音频再现装置，具有使全部声道的PCM数据一律地衰减以防止因溢出而引起的音质恶化的功能，该音频再现装置的特征在于，包括：

译码部，对音频位流进行译码而生成PCM数据，并且将所生成的PCM数据的声道结构作为输入声道结构信息输出；

控制部，接收上述输入声道结构信息、进行归一化时指示由外部指定输入声道条件或使用上述输入声道结构信息的归一化方法指示信息、当上述归一化方法指示信息为外部指定时使用的外部指定输入声道条件信息、以及指示上述PCM数据的再现条件的输出控制信息，对内部处理进行控制；以及

音频处理部，从上述控制部接收上述归一化方法指示信息、上述外部指定输入声道条件信息、上述输入声道结构信息、以及上述输出控制信息，对从上述归一化处理部输出的PCM数据进行音频处理，

上述音频处理部，当上述归一化方法指示信息为外部指定时，使用上述外部指定输入声道条件信息和上述输出控制信息进行归一化处理，当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息进行归一化处理。

8.根据权利要求7所述的音频再现装置，其特征在于：

上述音频处理部，包括：

归一化系数计算部，当上述归一化方法指示信息为外部指定时，使用上述外部指定输入声道条件信息和上述输出控制信息计算归一化系数，当上述归一化方法指示信息为内部计算时，使用上述输入声道结构信息和上述输出控制信息计算归一化系数；

运算部，使用由上述归一化系数计算部计算出的归一化系数实施音频处理运算。

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