JP2000224062A - デジタル音声放送の受信機 - Google Patents

デジタル音声放送の受信機

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JP2000224062A
JP2000224062A JP11023486A JP2348699A JP2000224062A JP 2000224062 A JP2000224062 A JP 2000224062A JP 11023486 A JP11023486 A JP 11023486A JP 2348699 A JP2348699 A JP 2348699A JP 2000224062 A JP2000224062 A JP 2000224062A
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digital audio
audio data
circuit
drc
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Yoichi Uramoto
洋一 浦本
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04H2201/00Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/10Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DAB受信機において、デジタルオーディオ
データとDRCデータとのタイミングを合わせる。 【解決手段】 デコード回路16、17から取り出され
たデジタルオーディオデータおよびDRCデータを、メ
モリ18、34に書き込むとともに、その書き込みアド
レスをデジタルオーディオデータのサンプリング周期で
順に変更していく。メモリ18、34に書き込まれたデ
ータを、書き込みアドレスに対して所定のアドレスの差
を有する読み出しアドレスをもって順に読み出す。この
読み出したデータを使用してDRCデータによるアナロ
グオーディオ信号のダイナミックレンジの制御を実行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル音声放
送の受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル音声放送としてDAB(Eur
eka147規格にしたがったデジタル音声放送)があ
るが、このDABには、放送局がDAB受信機における
オーディオ信号ラインの利得を制御する機能が用意され
ている。
【0003】この機能はDRC(ダイナミック・レンジ
・コントロール)と呼ばれている。そして、このDRC
を実現するため、放送局はDRCデータと呼ばれる制御
データを、本来のデジタルオーディオデータに付加して
送出している。
【0004】すなわち、図4Aは、送信された1つのサ
ービスにおけるDABデータの構造を示すもので、この
DABデータは複数のフレームから構成されている。そ
して、各フレームの先頭には、ヘッダが配置され、続い
てオーディオデータおよびSCFなどのデータが配置さ
れている。この場合、オーディオデータは、もとのリニ
アなデジタルオーディオデータが、MPEGオーディオ
のレイヤーIIにしたがってデータ圧縮されたデータ(以
下、MPEGオーディオデータと呼ぶ)であり、SCF
は、そのデータ圧縮時のスケールファクタである。
【0005】そして、フレームの最後にPADと呼ばれ
る領域が用意され、このPADの一部にDRCデータが
配置される。ただし、この場合、任意のフレームを第n
フレームとすれば、その第nフレームにおけるDRCデ
ータは、次の第(n+1)フレームにおけるデジタルオ
ーディオデータに対して有効となるように定義されてい
る。
【0006】そして、例えばモードIIの場合、フレーム
周期は24m 秒であり、したがって、DRCデータも24m
秒ごとに送出される。また、DRCデータとオーディオ
信号ラインの利得との関係は、 とされている。
【0007】したがって、放送局からDRCデータとし
て、例えば“000011”が送られると、DAB受信
機のオーディオ信号ラインの利得が0.75dBだけ大きくな
り、この結果、DAB受信機の音量はユーザの設定した
音量よりも0.75dBだけ大きくなる。
【0008】したがって、例えば、ニュースを放送して
いるとき、DRCデータによりAGCのようにDAB受
信機の音量を制御すれば、受信された音声の明瞭度を上
げることができる。あるいは、緊急放送の場合、DAB
受信機の音量を強制的に大きくすることにより、リスナ
がその緊急放送を確実に聴けるようにすることができ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これまでの
手法でDAB受信機を開発したところ、DRCデータに
よる利得制御に、時間的なずれを生じることが判明し
た。
【0010】すなわち、DABにおいては、デジタルオ
ーディオデータおよびDRCデータはフレーム単位で処
理されているので、DAB受信機において、図4AのD
ABデータからMPEGオーディオデータを取り出して
デジタルオーディオデータにデコードするとき、そのデ
ジタルオーディオデータが得られるようになるのは、図
4Bにも示すように、次のフレームの開始時点から見て
例えば8m 秒後となる。
【0011】また、図4AのDABデータのPADのデ
ータを解析してDRCデータを取り出すとき、そのDR
Cデータが得られるのは、図4Cにも示すように、次の
フレームの開始時点から見て例えば22.8m 秒後となる。
【0012】そして、DAB受信機においては、デジタ
ルオーディオデータにDRCデータを乗算して利得制御
を行うが、DRCデータが乗算回路にセットされるまで
に、図4Dに示すように、例えば2.2m秒の時間が必要と
される。
【0013】したがって、上記の数値例の場合、図4
B、Dに示すように、デジタルオーディオデータと、乗
算回路にセットされたDRCデータとの間に、7m 秒の
時間差を生じてしまう。そして、このとき、あるフレー
ムのDRCデータは、次のフレームのデジタルオーディ
オデータに対応しているので、DRCデータによる音量
制御が、本来よりも7m 秒ほど早く実行されてしまう。
【0014】そして、回路の設計によってデジタルオー
ディオデータとDRCデータとの時間差は異なり、場合
によってはデジタルオーディオデータがDRCデータよ
りも遅くなることも考えられる。
【0015】このデジタルオーディオデータとDRCデ
ータとの時間差は、それぞれの信号処理に必要とされる
時間を計算し、その計算値にしたがって一方のデータを
遅延させることにより補正できるが、それぞれの信号処
理が複雑なので、その時間差を正確に知ることができな
い。
【0016】したがって、上記のようにデジタルオーデ
ィオデータとDRCデータとの間に、時間差を生じてし
まい、DRCデータによる音量制御が時間的にずれてし
まう。
【0017】この発明は、このような問題点を解決しよ
うとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、デジタルオーディオデータと、このデジタルオ
ーディオデータに付随する制御データとを送出するよう
にしたデジタル音声放送を受信する受信機において、上
記デジタル音声放送を受信する受信回路と、この受信回
路の受信した信号から上記デジタルオーディオデータお
よび上記制御データを取り出すデコーダ回路と、この取
り出されたデジタルオーディオデータをアナログオーデ
ィオ信号にD/A変換して出力するD/Aコンバータ回
路と、上記取り出された制御データにしたがって上記ア
ナログオーディオ信号の特性を制御する回路と、メモリ
とを有し、上記取り出されたデジタルオーディオデータ
および上記制御データのうち、タイミングの早いほうの
データを、上記メモリに書き込むとともに、その書き込
みアドレスを上記デジタルオーディオデータのサンプリ
ング周期で順に変更していき、上記メモリに書き込まれ
たデータを、上記書き込みアドレスに対して所定のアド
レスの差を有する読み出しアドレスをもって順に読み出
し、この読み出したデータを使用することにより、上記
取り出された制御データによる上記アナログオーディオ
信号の特性の制御を実行するとするものである。したが
って、メモリによりデジタルオーディオデータと上記制
御データとのタイミングが補正される。
【0019】
【発明の実施の形態】図1において、DABの放送波信
号がアンテナ11により受信され、この受信信号がチュ
ーナ回路12に供給される。このチューナ回路12は、
PLLを有してスーパーヘテロダイン形式に構成され、
そのPLLの可変分周回路の分周比を変更することによ
り、受信周波数を変更できるようにされている。そし
て、このチューナ回路12からはDABのベースバンド
信号が取り出され、このベースバンド信号がA/Dコン
バータ回路13に供給されてデジタル信号にA/D変換
される。
【0020】そして、このデジタル信号が直交復調回路
14に供給されて同相成分(実軸成分)および直交成分
(虚軸成分)のデータが復調され、これらデータがFF
T回路15において複素フーリエ変換されてシンボルご
とに周波数成分が出力され、その出力がビタビデコーダ
回路16に供給されてデインターリーブおよびエラー訂
正が行われるとともに、目的とするサービスコンポーネ
ントのMPEGオーディオデータが選択される。
【0021】続いて、この選択されたデータがMPEG
デコーダ回路17に供給されてMPEGデータ伸長など
のデコード処理が行われ、デコーダ回路17からは、目
的とする番組のデジタルオーディオデータが取り出され
る。なお、このデジタルオーディオデータは、例えば図
4Bに示すタイミングの信号である。
【0022】そして、このデジタルオーディオデータが
メモリ18に供給されて所定の期間TA だけ遅延され、
この遅延されたデジタルオーディオデータが乗算回路1
9に供給される。この乗算回路19は、デジタルオーデ
ィオデータにDRCデータを乗算してDRCを実現する
ためのものであり、乗算回路19からDRCによる利得
制御の実行されたデジタルオーディオデータが取り出さ
れる。
【0023】そして、このデジタルオーディオデータ
が、D/Aコンバータ回路21に供給されてアナログオ
ーディオ信号L、RにD/A変換され、この信号L、R
がアンプ22L、22Rを通じてスピーカ23L、23
Rに供給される。
【0024】さらに、ビタビデコーダ回路16からPA
Dのデータが解析回路31に供給されてDRCデータが
解析され、その解析結果がDRC検出回路32に供給さ
れてDRCデータが取り出される。なお、このDRCデ
ータは、例えば図4Cに示すタイミングの信号である。
【0025】そして、このDRCデータは、上記のよう
にフレームごとの信号なので、メモリ33にフレーム周
期で書き込まれるとともに、デジタルオーディオデータ
のサンプリング周期で読み出されることにより、デジタ
ルオーディオデータのサンプリング期間ごとの信号とさ
れ、このサンプリング周期のDRCデータが、メモリ3
4に供給されて所定の期間TB だけ遅延され、この遅延
されたDRCデータが乗算回路19に供給される。
【0026】この場合、メモリ18による遅延時間TA
と、メモリ34による遅延時間TBとが所定値に設定さ
れ、乗算回路19におけるデジタルオーディオデータ
と、DRCデータとの時間差がなくなるようにされる。
すなわち、上述の数値例の場合には、 TB −TA =7m 秒 となるように、例えば、 TB =7m 秒、TA =0 のように設定される。
【0027】さらに、システム制御用としてマイクロコ
ンピュータ41が設けられ、このマイクロコンピュータ
41からチューナ回路12にアンサンブルを選択するた
めの周波数データとして、そのPLLにおける可変分周
回路の分周比のデータが供給される。
【0028】また、ビタビデコーダ回路16からサービ
スおよびサービスコンポーネントを識別あるいは特定す
るために必要なデータが取り出され、このデータがマイ
クロコンピュータ41に供給される。さらに、マイクロ
コンピュータ41からビタビデコーダ回路16に選択信
号が供給され、サービスが選択されるとともに、その選
択されたサービスの中から目的とするサービスコンポー
ネントのMPEGオーディオデータが選択される。
【0029】さらに、マイクロコンピュータ41には、
各種の操作キー42が接続されるとともに、DSP50
が接続される。このDSP50は、メモリ18、34の
書き込み・読み出しおよびそのアドレスを制御して上述
の遅延時間TA 、TB を得るためのものである。このた
め、DSP50の処理内容をハードウエアにより表現す
ると、例えば図2に示すような内容とされる。
【0030】すなわち、図2においては、簡単のため、
メモリ18、34は、それぞれ、書き込みと読み出しと
を同時に実行できるとともに、書き込みアドレスと、読
み出しアドレスとを同時に独立に設定できるものとす
る。さらに、メモリ18、34は、0〜0FFFh (h は16
進を示す)のアドレスを有するものとする。なお、理由
は後述から明らかになるが、メモリ18は、全アドレス
エリアのうち、800h〜0FFFh 番地を使用し、メモリ34
は、0〜7FFhを使用するものである。
【0031】そして、MPEGデコーダ回路17からの
デジタルオーディオデータがメモリ18に供給される。
また、検出回路32からのDRCデータがメモリ33に
フレーム周期で書き込まれるとともに、デジタルオーデ
ィオデータのサンプル周期で読み出されてサンプル期間
ごとのDRCデータとされ、このDRCデータがメモリ
34に供給される。
【0032】さらに、11ビットのアップカウンタ51が
設けられ、このカウンタ51には、デジタルオーディオ
データのサンプリング周期、例えば周波数48kHzのクロ
ックがカウント入力と供給される。したがって、カウン
タ51のカウント値D51は、0〜7FFHの間を、デジタル
オーディオデータの1サンプル期間ごとに「1」ずつ増
加していくとともに、0〜7FFhの間を繰り返し変化す
る。
【0033】そして、このカウント値D51が、メモリ3
4に書き込みアドレスとして供給される。さらに、その
カウント値D51が減算回路52に供給されるとともに、
所定の値のデータDB が減算回路52に供給されてカウ
ント値D51から減算され、その減算結果D52(=D51−
DB )が、メモリ34に読み出しアドレスとして供給さ
れる。なお、(D51−DB )<0のときには、読み出し
アドレスD52は(D51−DB )番地に800h番地を加えた
アドレスである。
【0034】ここで、データDB は、期間TB における
デジタルオーディオデータのサンプル数とされるもの
で、上述の数値例の場合には、 とされる。
【0035】したがって、メモリ34における書き込み
アドレスD51および読み出しアドレスD52は、デジタル
オーディオデータのサンプリング期間ごとに、1番地ず
つインクリメントされていくとともに、0〜7FFh番地を
繰り返し変化することになる。また、そのとき、読み出
しアドレスD52は、書き込みアドレスD51よりも、値D
B だけ小さいアドレスとなる。
【0036】そして、メモリ34には、デジタルオーデ
ィオデータのサンプリング期間ごとに、書き込み信号お
よび読み出し信号が供給される。
【0037】したがって、メモリ34における書き込み
と読み出しとの関係は、図3Bに示すようになる。すな
わち、デジタルオーディオデータのあるサンプリング期
間に、メモリ34のn番地に、その時点のDRCデータ
DD(0) が書き込まれるとともに、n番地からDB 番地
だけ小さい(n−DB )番地からDRCデータDD(-D
B) が読み出される。
【0038】また、メモリ34における書き込みアドレ
スおよび読み出しアドレスは、デジタルオーディオデー
タのサンプリング期間ごとに、1番地ずつインクリメン
トされているので、(n−DB )番地から読み出された
DRCデータDD(-DB) は、現時点よりも値DB に対応
した時間だけ過去のデータとなり、すなわち、値DBに
対応した期間だけ遅延されたデータとなる。
【0039】そして、このとき、値DB は、期間TB に
おけるデジタルオーディオデータのサンプル数とされて
いるので、値DB に対応する遅延時間は時間TB とな
る。
【0040】したがって、メモリ34からは、期間TB
だけ遅延したDRCデータが出力される。上記の数値例
の場合、TB =7m 秒だけ遅延したDRCデータが取り
出される。そして、このDRCデータが、乗算回路19
に利得の制御データとして設定される。
【0041】さらに、カウンタ51のカウント値D51
が、加算回路53に供給されるとともに、固定値800hが
加算回路53に供給され、加算回路53からは、 D53=D51+800h で示されるデータD53が取り出され、このデータD53
がメモリ18に書き込みアドレスとして供給される。ま
た、データD53が減算回路54に供給されるとともに、
所定の値のデータDA が減算回路54に供給されてデー
タD53から減算され、その減算結果D54(=D53−DA
)が、メモリ18に読み出しアドレスとして供給され
る。
【0042】ここで、データDA は、期間TA における
デジタルオーディオデータのサンプル数とされるもの
で、上述の数値例の場合には、 とされる。
【0043】また、メモリ18には、デジタルオーディ
オデータのサンプリング期間ごとに、書き込み信号およ
び読み出し信号が供給される。
【0044】したがって、図3Aに示すように、メモリ
18のアドレスエリア800h〜0FFFhにおいて、メモリ3
4の場合と同様の書き込みおよび読み出しが実行される
ことになり、メモリ18からは、期間TA だけ遅延した
MPEGオーディオデータが出力される。上記の数値例
の場合、TA =0となり、遅延しないMPEGオーディ
オデータが取り出される。そして、このMPEGオーデ
ィオデータが乗算回路19に供給される。
【0045】したがって、上述の数値例の場合、 TB −TA =7m 秒 となり、乗算回路19においては、デジタルオーディオ
データと、DRCデータとの時間差がなくなる。
【0046】なお、データDB 、DA は、次のようにし
て決定することができる。すなわち、DAB局の一部
が、デジタルオーディオデータとDRCデータとの時間
差調整用として、D/A変換したときに例えばバースト
状となるオーディオ信号のデジタルオーディオデータ
と、そのバースト状のオーディオ信号の開始点で変化す
るDRCデータとを有するサービスを放送している。
【0047】そこで、実際の製品の製造時には、信号処
理が製品と同一であるが、TB =TA (DB =DA )で
あるテスト用受信機を用意し、このテスト用受信機によ
り時間差調整用のサービスを受信してデジタルオーディ
オデータと、DRCデータとの時間差を測定する。
【0048】そして、値(TB −TA )が、その測定し
た時間差になるように、データDB、DA を決定し、こ
の決定されたデータDB 、DA を製品の受信機に組み込
む。
【0049】そのようにすれば、製品の受信機において
も、上述のように、デジタルオーディオデータと、DR
Cデータとの時間差をなくすことができる。
【0050】こうして、上述のDAB受信機において
は、デジタルオーディオデータと、DRCデータとの時
間差を生じることがなく、したがって、DRCデータに
よる音量制御が時間的にずれることがない。
【0051】そして、その場合、デジタルオーディオデ
ータおよびDRCデータに対する信号処理が複雑であっ
て信号処理に必要とされる時間を正確に計算できなくて
も、デジタルオーディオデータと、DRCデータとの時
間差を正確に補正することができる。
【0052】しかも、データDA 、DB が「1」の大き
さ変化するとき、デジタルオーディオデータあるいはD
RCデータが、デジタルオーディオデータの1サンプル
期間だけ遅延するので、デジタルオーディオデータと、
DRCデータとの時間差を1サンプル期間の分解能で補
正することができる。
【0053】また、デジタルオーディオデータのサンプ
リング周期が例えば44.1kHzに変化したときでも、デー
タDB (およびDA )を変更するだけで、簡単に対応す
ることができる。さらに、デジタルオーディオデータが
DRCデータよりも遅くなる場合にも、データDA 、D
B をDA >DB である所定値に設定することにより対応
することができる。
【0054】なお、上述においては、説明を簡単にする
ため、メモリ18、34は、書き込みと読み出しとを同
時に実行できるとともに、書き込みアドレスと、読み出
しアドレスとを同時に独立に設定できるとしたが、その
ようなことのできないメモリの場合には、デジタルオー
ディオデータの1サンプル期間の前半の期間に、データ
の書き込みを行い、後半の期間に読み出しを行えばよ
い。
【0055】また、メモリ18は、全アドレスエリアの
うち、800h〜0FFFh 番地を使用し、メモリ34は、0〜
7FFhを使用するのであから、メモリ18とメモリ34と
を共通のメモリとし、デジタルオーディオデータの1サ
ンプル期間の前半の期間に、メモリ18に対する書き込
み・読み出し処理を実行し、後半の期間に、メモリ34
に対する書き込み・読み出し処理を実行することもでき
る。
【0056】さらに、実際のDSP50は、ソフトウエ
ア処理によりメモリ18、34に対する書き込み・読み
出しを制御するのであるから、メモリ18、34を共通
とするとともに、デジタルオーディオデータの1サンプ
ル期間を4つの期間に分割し、メモリ18に対する書き
込みおよび読み出しと、メモリ34に対する書き込みお
よび読み出しとを時分割式に実行することもできる。
【0057】また、上述においては、DABにおけるデ
ジタルオーディオデータと、DRCデータとの時間差を
補正する場合であるが、例えばデジタルオーディオデー
タと、エンファシス特性の制御データとの時間差を補正
する場合など、デジタルオーディオデータと、そのデジ
タルオーディオデータに付随する制御データとの時間差
を補正する場合であれば、この発明を適用することがで
きる。
【0058】さらに、上述においては、デジタルオーデ
ィオデータの信号ラインに乗算回路19を設けて利得の
制御を行った場合であるが、アナログオーディオ信号の
信号ライン、例えばアンプ22L、22Rにおいて利得
の制御を行うこともできる。また、上述において、チュ
ーナ回路12の出力信号を直交復調してI成分およびQ
成分の信号を得、これらの信号をA/D変換してからF
FT回路15に供給することできる。
【0059】
【発明の効果】この発明によれば、デジタルオーディオ
データと、その制御データとの時間差を補正することが
できる。そして、その場合、デジタルオーディオデータ
およびその制御データに対する信号処理が複雑であって
信号処理に必要とされる時間を正確に計算できなくて
も、デジタルオーディオデータと、制御データとの時間
差を正確に補正することができる。
【0060】しかも、デジタルオーディオデータと、制
御データとの時間差を、デジタルオーディオデータの1
サンプル期間の分解能で補正することができる。また、
デジタルオーディオデータのサンプリング周期が複数あ
っても、簡単に対応することができる。さらに、デジタ
ルオーディオデータおよび制御データのどちらのタイミ
ングが遅くても、対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一形態を示す系統図である。
【図2】この発明における回路の一部を等価的に示す系
統図である。
【図3】この発明を説明するための図である。
【図4】この発明を説明するための図である。
【符号の説明】
11…アンテナ、12…チューナ回路、13…A/Dコ
ンバータ回路、14…直交復調回路、15…FFT回
路、16…ビタビデコーダ回路、17…MPEGデコー
ダ回路、18…メモリ、19…乗算回路、21…D/A
コンバータ回路、23Lおよび23R…スピーカ、31
…解析回路、32…DRC検出回路、33および34…
メモリ、41…マイクロコンピュータ、50…DSP、
51…カウンタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デジタルオーディオデータと、このデジタ
    ルオーディオデータに付随する制御データとを送出する
    ようにしたデジタル音声放送を受信する受信機におい
    て、 上記デジタル音声放送を受信する受信回路と、 この受信回路の受信した信号から上記デジタルオーディ
    オデータおよび上記制御データを取り出すデコーダ回路
    と、 この取り出されたデジタルオーディオデータをアナログ
    オーディオ信号にD/A変換して出力するD/Aコンバ
    ータ回路と、 上記取り出された制御データにしたがって上記アナログ
    オーディオ信号の特性を制御する回路と、 メモリとを有し、 上記取り出されたデジタルオーディオデータおよび上記
    制御データのうち、タイミングの早いほうのデータを、
    上記メモリに書き込むとともに、 その書き込みアドレスを上記デジタルオーディオデータ
    のサンプリング周期で順に変更していき、 上記メモリに書き込まれたデータを、上記書き込みアド
    レスに対して所定のアドレスの差を有する読み出しアド
    レスをもって順に読み出し、 この読み出したデータを使用することにより、上記取り
    出された制御データによる上記アナログオーディオ信号
    の特性の制御を実行するようにしたデジタル音声放送の
    受信機。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のデジタル音声放送の受信
    機において、 上記取り出された制御データにしたがって上記アナログ
    オーディオ信号の特性を制御する回路が、上記デコーダ
    回路と、上記D/Aコンバータ回路との間に設けられた
    乗算回路であるようにしたデジタル音声放送の受信機。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のデジタル音声放送の受信
    機において、 上記制御データが、上記アナログオーディオ信号のダイ
    ナミックレンジを制御するDRCデータであり、 上記早いほうのデータが上記DRCデータであるように
    したデジタル音声放送の受信機。
JP11023486A 1999-02-01 1999-02-01 デジタル音声放送の受信機 Pending JP2000224062A (ja)

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