JP2004177896A - Communication method for sound data for reproduction output - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークのデータソースにおいて、データシンクに接続された再生出力機器の再生出力特性（周波数特性）に適合させるように補正済みの再生出力用の音データをデータシンクへ通信する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈとは、近距離の無線データ通信規格の名称であり、遠隔通信技術とコンピュータ技術が融合して、様々なコンピュータ機器や通信機器が相互にケーブルを介さずに接続可能とされる点で、近年、通信ネットワークに関する技術として注目されている。
【０００３】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのロゴが認証された機器同士であれば、製造国、メーカーの違いにかかわらず、それぞれを伝送可能な距離に近づけただけで通信が可能となる。しかし、実際にはどのような組み合わせでも利用できるわけではなく、コンピュータ、プリンタ、モデム、電話機、ファクシミリ等のそれぞれの製品の特徴に合わせたプロトコルが必要になり、これらが一致しない場合には接続ができてもデータの通信はできない。
【０００４】
このプロトコルを製品群毎にまとめ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの機能を定義するものはプロファイルと呼ばる。既に策定されたプロファイルや現在策定中のプロファイルを例に挙げれば、同期プロファイル、ファイル転送プロファイル、コードレス電話プロファイル、ＦＡＸプロファイル、プリンタプロファイル、Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｓｕａｌプロファイル（以下、ＡＶプロファイルという）、自動車プロファイル等の様々なプロファイルがある。
【０００５】
ここで、前記ＡＶプロファイルは、音楽データや映像データをタイムラグを無くしてストリーミング再生出力を可能とする特徴を有し、例えば、音楽データを保有するコンピュータをデータソースとし、前記音楽データを再生出力しうるヘッドホンをデータシンクとして通信する際に、このデータソース−データシンク間を接続させ、通信可能とさせるべく定義されている。
【０００６】
このＡＶプロファイルに従って音楽データを通信する場合、前記音楽データは音源のままではそのデータ量が膨大となるため、エンコード処理を行い、データ量を削減させて送信している。そして、前記音楽データのエンコード処理の方式としては、音楽データを複数のサブバンドに分割し、各サブバンドの周波数成分を量子化して、周波数成分量を符号化して送信するＳＢＣ（Ｓｕｂ Ｂａｎｄ Ｃｏｄｅｃ）という方式が採用されている。そして、このＳＢＣ方式における通信においては、前記周波数成分について、人間の聴覚能力の限界や等感曲線に基づいて求めたマスキングレベルを考慮した聴覚特性を反映させた補正（ラウドネス補正）を行ないつつ量子化し、その結果のビット数を符号化して送信するラウドネスモードというモードがある。
【０００７】
このラウドネスモードの通信においては、人間には聞きとれない帯域の音データ（ノイズ）を通信前に予め排除することができ、限りある通信データ量（量子化数）を有効に活用することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−３２１６２８号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０４３６０号公報
【特許文献１】
特開２００２−２３７９９公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ラウドネスモードで送信された音楽データを、データシンクとしてのイヤホン等で再生出力する場合、当該イヤホンの特性によっては、再生出力不可な音データを含む場合がある。つまり、かかる場合には、まだなお通信される音データには削除しうる音データが含まれていたことになる。
【００１０】
再生出力機器の特性を考慮したときに排除しうる音データを、通信前に予め除去することができれば、限りある送信データ量を有効に利用することが可能となり、当該再生出力機器を介して実際に人間の聴覚で感じることのできる音圧を高くすることも可能となる。
【００１１】
そこで、本発明は、データソースにおいて再生出力機器の周波数特性に適合させるように音源データを再生出力用の音データに補正することにより、前記データソース−データシンク間で通信される音データに、再生され得ない音データを含むことが無く、限りある送信データ量を有効に利用することができる再生出力用音データの通信方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の再生出力用音データの通信方法においては、通信ネットワーク上のデータソースにおいて、原音のデータ信号を複数のサブバンドに分割して標本化し、各サブバンドの周波数成分について、再生出力機器の再生出力特性に応じた補正テーブルを参照して補正しつつ量子化し、この量子化されたビット数を再生出力用の音データとして符号化してデータシンクへ送信し、前記データシンクにおいて、受信した前記再生出力用の音データを再符号化し、当該データシンクに接続された再生出力機器において再生することを特徴とする。
【００１３】
また、前記補正テーブルは、補正前の各サブバンドの周波数成分について、前記再生出力機器が再生出力可能とする周波数帯域から逸脱した周波数帯域に振り分けられるビット数を前記再生出力可能とする各周波数帯域に振り分けるための、サブバンド単位の重み付けを示すテーブルであることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記補正テーブルは、前記データシンクが予め保有し、前記データソースと前記データシンクとの接続後に前記データシンクから前記データソースに転送し、前記データソースにおいて、当該通信時に用いる補正テーブルとして利用することを特徴とする。
【００１５】
そして、前記通信ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈであることを特徴とする。
【００１６】
これらの発明によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや有線、無線のＬＡＮなどの通信ネットワークにおいて、コンピュータ等のデータソースにおいて、データシンク側の再生出力機器の再生出力特性に適合させるように、データ通信前に再生出力用の音データを補正し、通信される音データに再生出力され得ないデータを含むことが無いようにシェイプアップさせることができ、前記再生出力機器においては、通信される音データを最大限に利用した再生出力を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態の再生出力用音データの通信方法を、通信ネットワーク上のデータソースから、前記音データを再生出力する出力再生機器としてのイヤホンを備えたデータシンクへ前記音データを転送する場合を例にとって説明する。
【００１８】
前記データソースにおいては、前記音データをデータシンク側へ送信する前に、当該データシンクが有する再生出力機器の周波数特性に基づいて、保有する音データを補正する処理を行う。
【００１９】
この音データを補正する処理について説明する。
【００２０】
まず、前記データソースにおいて、アナログの原音のデータを複数のサブバンドに分割して標本化（サンプリング）する。続いて、各サブバンドの周波数成分について、前記再生出力機器の周波数特性に応じた補正テーブルを参照して補正しつつ量子化する。
【００２１】
詳しくは、前記補正テーブルは、前記各サブバンドの周波数成分について、前記再生出力機器が再生出力可能とする周波数帯域から逸脱した周波数帯域に振り分けられるビット数（以下、ノイズビット数という）を前記再生出力可能とする各周波数帯域に振り分けるための、サブバンド単位の重み付けを示すテーブルであり、前記データソースにおいては、この補正テーブルを参照しつつ、前記ノイズビット数を各サブバンドに割り当てる補正を行なう。
【００２２】
なお、前述のように、最近注目されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術においては、データシンクとしての再生出力機器の選択の幅は非常に広く、その各々の再生出力機器について、予め、データソースが通信可能となった再生出力機器の再生出力特性に基づく補正テーブルを保管しておくことは困難である。そこで、本実施形態においては、前記補正テーブルは、前記データシンクが予め保有し、前記データソースと前記データシンクとの接続後に前記データシンクから前記データソースに転送し、前記データソースにおいて、当該通信時に用いる補正テーブルとして利用するようにする。勿論、前記データソースにおいて、予め、このような再生出力機器の周波数特性に基づく補正テーブルを保管することが可能であれば、前記補正テーブルのデータシンク側からデータソース側への転送は不要である。また、前記補正テーブルは、前記データソースに予め保管されている他の補正テーブルと当該接続中においては書換させるように制御してもよいし、前記データソース側のメモリに一時的に格納し、予め保管されている他の補正テーブルに代えて、当該補正テーブルを参照するように制御してもよい。
【００２３】
次に、この補正後のビット数を再生出力用の音データとして符号化（エンコード）してデータシンクへ送信する。
【００２４】
そして、前記データシンクにおいて、受信した前記再生出力用の音データを再符号化し、当該データシンクに接続された再生出力機器において再生する。
【００２５】
以下では、本発明の再生出力用の音データ通信方法のより具体的な実施例を説明する。
【００２６】
実施例：
本実施例においては、前述の再生出力用の音データ通信方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ 通信環境下において、音楽データを配信するデータソース側（以下、ＳＲＣという）と、音楽データを受信するデータシンク側（以下、ＳＮＫという）との間で実行される。このＳＮＫ側には、通信される音楽データの再生出力機器としてのイヤホンが接続配設されている。
【００２７】
図２に示すように、前記ＳＲＣとＳＮＫとの間では、ＡＶプロファイルの手順に基づき、Ｂｌｏｏｔｏｏｔｈ としてのリンクを確立し、コントロール用のＡＶＣＴＰ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｕａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＡＶＲＣＰ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｕａｌ ＲｅｍｏｒｔＣｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のリンクを確立する。
【００２８】
その後、前記ＳＮＫから、前記拡張補正モード対応しているか否かをＳＲＣに確認する。
【００２９】
ＳＲＣから対応していない旨の回答があった場合には、通常（本実施例の場合、ラウドネスモードでの転送とする）の音楽データの転送を行う。
【００３０】
ＳＲＣから対応している旨の回答があった場合には、当該ＳＮＫの管理下にある、現在接続されているイヤホンの出力特性（周波数特性）を考慮した補正テーブルを前記ＳＲＣに送信する。
【００３１】
この補正テーブルを受信したＳＲＣは、ラウドネスモード用に用意されている補正テーブルを一時的に書き換え、その後、正しく書き換えられた旨をＳＮＫ側に報告する。
【００３２】
ＳＮＫはその情報を受け取ると、自分のラウドネスモード用テーブルに換え、その後、改めて音楽データの再生指示を送る。
【００３３】
この再生指示を受けて、ＳＲＣは音楽データの転送を行う。
【００３４】
なお、本実施例において、前記補正テーブルは、ＳＮＫに接続されたイヤホンの周波数特性によって作成されていることは前述の通りである。
【００３５】
例えば、表１に示すような低周波数領域において良好な再生出力（再現）性を示すイヤホンの再生周波数を４４．１ＫＨｚ、サブバンドの分割数を８とする場合における補正テーブルを図２のように、バンド０〜バンド７までについて、それぞれ「０，０，０，０，０，４，７，９」と係数を定めておく。
【００３６】
【表１】
この補正テーブルに基づいて行われる音楽データの補正は、当該イヤホンの再生可能周波数帯域から逸脱した帯域に分配されるビット数を、各サブバンドの補正テーブルの係数値に反比例させて、前記係数値が小さいほど多く割り当てるようにする。
【００３８】
このような補正を行なうことにより、量子化数を、再現性の悪い高周波数帯域に割り当てずに、低周波数領域に割り当てることができ、その結果、当該イヤホンの再生可能な周波数帯域においては、音圧の高い、精密な音を再生することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００４０】
本実施形態においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信ネットワークで活用する場合を以て説明したが、他の通信技術、例えば有線、無線のＬＡＮなどの通信ネットワークにおいて活用することも可能である。また、本発明の通信の目的のデータは音楽データに限らず、音声データ、音響データなどの様々な音データとする。
【００４１】
また、本願明細書中においては、データシンクに接続された再生出力機器という場合には、前記再生出力機器自体がデータシンクとして機能する場合をも含むものとする。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや有線、無線のＬＡＮなどの通信ネットワークにおいて、コンピュータ等のデータソースにおいて、データシンク側の再生出力機器の再生出力特性に適合させるように、データ通信前に再生出力用の音データを補正し、通信される音データに再生出力され得ないデータを含むことが無いようにシェイプアップさせることができ、前記再生出力機器においては、通信される音データを最大限に利用した再生出力を行うことができ、その再生出力される音は、当該再生出力装置を用いる場合に、最もその再生出力特性（周波数特性）を活かした状態のものとすることができる。そして、本発明は、接続可能とされる機器が固定されないＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信においては、特に有用な通信方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるＳＲＣ−ＳＮＫ間の接続の流れを示す説明図
【図２】本発明の実施例において使用した補正テーブル図[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for communicating, to a data sink, sound data for reproduction output corrected to match the reproduction output characteristics (frequency characteristics) of a reproduction output device connected to a data sink in a data source of a communication network. .
[0002]
[Prior art]
Bluetooth is the name of a short-range wireless data communication standard, and in that telecommunications technology and computer technology are fused to enable various computer devices and communication devices to be connected to each other without using cables. In recent years, it has attracted attention as a technology related to a communication network.
[0003]
In the Bluetooth technology, devices that have been certified with the Bluetooth logo can communicate with each other simply by bringing them closer to a transmittable distance, regardless of the manufacturing country or manufacturer. However, not all combinations can be used in practice, and protocols that match the characteristics of each product, such as computers, printers, modems, telephones, and facsimile machines, are required. Even if you can, you can not communicate data.
[0004]
A protocol that summarizes this protocol for each product group and defines Bluetooth functions is called a profile. For example, a profile that has already been developed or a profile that is currently being developed, such as a synchronization profile, a file transfer profile, a cordless telephone profile, a FAX profile, a printer profile, an Audio / Visual profile (hereinafter referred to as an AV profile), and a car profile. There are various profiles.
[0005]
Here, the AV profile has a feature that music data or video data can be streamed and reproduced without time lag. For example, a computer having music data is used as a data source to reproduce and output the music data. When communication is performed using a headphone as a data sink, the connection is established between the data source and the data sink to enable communication.
[0006]
When music data is communicated in accordance with the AV profile, since the amount of data of the music data becomes enormous if it is a sound source, encoding processing is performed to reduce the amount of data before transmission. As an encoding method of the music data, the music data is divided into a plurality of sub-bands, the frequency components of each sub-band are quantized, the frequency component amount is encoded and transmitted, and SBC (Sub Band Codec) is transmitted. Is adopted. In the communication in the SBC method, quantum correction is performed on the frequency component while performing a correction (loudness correction) reflecting a hearing characteristic in consideration of a limit of a human hearing ability and a masking level obtained based on an isometric curve. There is a mode called a loudness mode in which the number of resulting bits is encoded and transmitted.
[0007]
In the communication in the loudness mode, sound data (noise) in a band inaudible to humans can be eliminated before communication, and a limited communication data amount (quantization number) can be effectively utilized. .
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-321628 [Patent Document 2]
JP-A-10-304360 [Patent Document 1]
JP-A-2002-23799
[Problems to be solved by the invention]
However, when music data transmitted in the loudness mode is reproduced and output by an earphone or the like as a data sink, sound data that cannot be reproduced and output may be included depending on the characteristics of the earphone. In other words, in such a case, the sound data still communicated includes sound data that can be deleted.
[0010]
If the sound data that can be eliminated when the characteristics of the reproduction output device are considered can be removed in advance before communication, a limited amount of transmission data can be effectively used, and the actual amount of data transmitted through the reproduction output device can be increased. It is also possible to increase the sound pressure that can be sensed by human hearing.
[0011]
Therefore, the present invention corrects the sound source data to sound data for reproduction output so as to be adapted to the frequency characteristics of the reproduction output device in the data source, so that the sound data communicated between the data source and the data sink includes: An object of the present invention is to provide a communication method of sound data for reproduction output that does not include sound data that cannot be reproduced and that can effectively use a limited amount of transmission data.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the communication method of sound data for reproduction output of the present invention, in a data source on a communication network, an original sound data signal is divided into a plurality of sub-bands and sampled, and each sub-band is sampled. The frequency component is quantized while being corrected with reference to a correction table according to the reproduction output characteristic of the reproduction output device, and the quantized bit number is encoded as sound data for reproduction output and transmitted to the data sink. In the data sink, the received sound data for reproduction output is re-encoded and reproduced by a reproduction output device connected to the data sink.
[0013]
In addition, the correction table is configured such that, for the frequency components of each sub-band before correction, the number of bits allocated to a frequency band deviating from a frequency band in which the reproduction output device can reproduce and output each frequency band in which the reproduction output is possible. The table is characterized in that it is a table showing the weighting in sub-band units to be assigned to.
[0014]
Further, the correction table is held in advance by the data sink, transferred from the data sink to the data source after the connection between the data source and the data sink, and used as a correction table used at the time of the communication in the data source. It is characterized by doing.
[0015]
The communication network is Bluetooth.
[0016]
According to these inventions, in a communication network such as Bluetooth, wired or wireless LAN, a data source such as a computer reproduces and outputs data before data communication so as to be adapted to the reproduction output characteristics of a reproduction output device on the data sink side. Sound data for communication, it is possible to shape up so that the sound data to be communicated does not include data that can not be reproduced and output, in the reproduction output device, to maximize the sound data to be communicated It is possible to use the reproduced output.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the communication method of sound data for reproduction output according to the present embodiment will be described in the case where the sound data is transferred from a data source on a communication network to a data sink having an earphone as an output reproduction device for reproducing and outputting the sound data. Will be described as an example.
[0018]
Before transmitting the sound data to the data sink side, the data source performs a process of correcting the held sound data based on the frequency characteristics of the reproduction output device of the data sink.
[0019]
The process of correcting the sound data will be described.
[0020]
First, in the data source, analog original sound data is divided into a plurality of subbands and sampled (sampled). Subsequently, the frequency components of each subband are quantized while being corrected with reference to a correction table corresponding to the frequency characteristics of the reproduction output device.
[0021]
More specifically, the correction table indicates, for the frequency component of each sub-band, the number of bits (hereinafter referred to as the number of noise bits) allocated to a frequency band that deviates from a frequency band in which the reproduction output device can reproduce and output. 9 is a table showing weighting in sub-band units for distributing to each frequency band that can be output. In the data source, correction is performed by allocating the number of noise bits to each sub-band while referring to the correction table. .
[0022]
As described above, in the Bluetooth technology, which has recently attracted attention, the range of selection of a playback output device as a data sink is very wide, and a data source can communicate with each playback output device in advance. It is difficult to store a correction table based on the reproduced output characteristics of the reproduced output device. Therefore, in the present embodiment, the correction table is held in advance by the data sink, transferred from the data sink to the data source after the data source is connected to the data sink, and the communication is performed by the data source. It is used as a correction table used at the time. Of course, if the data source can store in advance a correction table based on the frequency characteristics of such a reproduction output device, there is no need to transfer the correction table from the data sink side to the data source side. . Further, the correction table may be controlled to be rewritten during the connection with another correction table stored in advance in the data source, or temporarily stored in a memory on the data source side, Control may be performed so as to refer to the correction table instead of another correction table stored in advance.
[0023]
Next, the corrected bit number is encoded (encoded) as sound data for reproduction output and transmitted to the data sink.
[0024]
Then, in the data sink, the received sound data for reproduction output is re-encoded and reproduced by a reproduction output device connected to the data sink.
[0025]
Hereinafter, a more specific embodiment of the sound data communication method for reproduction output of the present invention will be described.
[0026]
Example:
In the present embodiment, the above-described sound data communication method for reproduction output includes, in a Bluetooth communication environment, a data source side for distributing music data (hereinafter referred to as SRC) and a data sink side for receiving music data (hereinafter referred to as SRC). , SNK). An earphone as a playback output device for music data to be communicated is connected to the SNK side.
[0027]
As shown in FIG. 2, a link as Bluetooth is established between the SRC and the SNK based on the procedure of the AV profile, and AVCTP (Audio Visual Control Protocol) and AVRCP (Audio Video Control) are used for control. Establish a link.
[0028]
After that, it checks with the SRC from the SNK whether it supports the extended correction mode.
[0029]
When the SRC responds that the data is not supported, the music data is normally transferred (in this embodiment, the transfer is performed in the loudness mode).
[0030]
If the SRC responds that it is compatible, it sends a correction table to the SRC that takes into account the output characteristics (frequency characteristics) of the currently connected earphones under the management of the SNK.
[0031]
The SRC that receives this correction table temporarily rewrites the correction table prepared for the loudness mode, and then reports to the SNK that the correction table has been correctly rewritten.
[0032]
Upon receiving the information, the SNK replaces it with its own loudness mode table, and then sends a music data playback instruction again.
[0033]
Upon receiving the reproduction instruction, the SRC transfers the music data.
[0034]
In the present embodiment, as described above, the correction table is created based on the frequency characteristics of the earphone connected to the SNK.
[0035]
For example, FIG. 2 shows a correction table in the case where the earphone playback frequency and the number of sub-band divisions are 44.1 KHz and the number of sub-band divisions are 8, which show good playback output (reproducibility) in a low frequency region as shown in Table 1. ,
[0036]
[Table 1]
The correction of music data performed based on this correction table is performed by making the number of bits distributed to a band deviating from the reproducible frequency band of the earphone inversely proportional to the coefficient value of the correction table of each sub-band, Allocate more as is smaller.
[0038]
By performing such correction, the quantization number can be assigned to the low frequency region without being assigned to the high frequency band with poor reproducibility. As a result, in the frequency band in which the earphone can be reproduced, High-precision, precise sound can be reproduced.
[0039]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made as necessary.
[0040]
In the present embodiment, the case where the present invention is used in a Bluetooth communication network has been described. However, the present invention can be used in other communication technologies, for example, a communication network such as a wired or wireless LAN. Further, the data for the purpose of communication according to the present invention is not limited to music data, but may be various sound data such as voice data and acoustic data.
[0041]
Further, in the specification of the present application, the term "reproduction output device connected to a data sink" includes a case where the reproduction output device itself functions as a data sink.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a communication network such as a Bluetooth, wired, or wireless LAN, a data source such as a computer is adapted to perform data communication so as to conform to a reproduction output characteristic of a reproduction output device on a data sink side. The sound data for reproduction and output can be corrected beforehand, and the sound data to be communicated can be shaped up so as not to include data that cannot be reproduced and output. Can be reproduced and output to the maximum, and the reproduced and output sound should be in a state that makes the most of the reproduction output characteristics (frequency characteristics) when using the reproduction output device. it can. The present invention is a particularly useful communication method in Bluetooth communication in which a connectable device is not fixed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a flow of connection between SRC and SNK in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a correction table diagram used in an embodiment of the present invention.
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| JP4074508B2 (en) | 2008-04-09 |
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