JP2006268931A - オーディオ再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成を簡略化することができる「オーディオ再生装置」を提供する。
【解決手段】アンプユニットは、メイン音声データを受信する同期転送パケット受信部４３３と、メイン音声データに同期したクロック信号を生成するＰＬＬ回路４２４等と、サブ音声データを受信する同期転送パケット受信部４３４と、メイン音声データが格納されてＰＬＬ回路によって生成されたクロック信号に同期して読み出されるメイン音声用ＦＩＦＯ４２１と、サブ音声データが格納されてＰＬＬ回路によって生成されたクロック信号に同期して読み出されるサブ音声用ＦＩＦＯ４２６と、サブ音声用ＦＩＦＯに格納されたサブ音声データの読み出し前のデータ量を監視してこのデータ量が所定量に達したときに読み出しを開始する指示を行う読出しタイミング制御部４２８と、読み出されてメイン音声データおよびサブ音声データを合成して再生する音声加工部４２９とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリアルバス等を介して送られてくるオーディオデータを再生するオーディオ再生装置に関する。

従来から、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers 、米国電気電子技術者協会）１３９４規格に従ったシリアルバス（以後、「ＩＥＥＥ１３９４バス」と称する）を介して転送されたオーディオデータを受信して再生するオーディオ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このオーディオ装置では、受信したオーディオデータに含まれるＣＩＰ（common isochronus packet）を抽出してＰＬＬ回路の同期を確立することにより再生に必要なクロック信号を生成している。
特開平１０−３０８０６３号公報（第３−１３頁、図１−１７）

ところで、特許文献１に開示されたオーディオ装置では、受信したオーディオデータに含まれるＣＩＰに基づいてクロック信号を生成する必要があるため、オーディオデータの送信元となるオーディオソースが複数存在する場合にオーディオデータのそれぞれに対応したＰＬＬ回路やその周辺回路が必要になって構成が複雑になるという問題があった。例えば、オーディオ装置に、ＤＶＤプレーヤやナビゲーション装置以外に車両周辺の異常を検出するセンサコントローラが接続され、これら３つの装置から送られてくるオーディオデータに対応するオーディオ音を出力する場合を考えると、少なくとも３種類のＰＬＬ回路とその周辺回路が必要になる。また、このように実際に接続された装置が３種類であっても、それ以上の装置（例えば最大８台）が接続されることを想定している場合にはこの想定している最大台数分のＰＬＬ回路とその周辺回路が必要になる。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、装置構成を簡略化することができるオーディオ再生装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明のオーディオ再生装置は、バスを介して接続された複数の送信装置のそれぞれから送られてくるオーディオデータを受信して再生しており、一の送信装置から送られてくる第１のオーディオデータを受信する第１の受信手段と、第１の受信手段で受信した第１のオーディオデータに同期したクロック信号を生成する同期クロック生成手段と、他の送信装置から送られてくる第２のオーディオデータを受信する第２の受信手段と、第１の受信手段によって受信された第１のオーディオデータが格納されるとともに、この格納された第１のオーディオデータが、同期クロック生成手段によって生成されたクロック信号に同期して読み出される第１のオーディオデータ格納手段と、第２の受信手段によって受信された第２のオーディオデータが格納されるとともに、この格納された第２のオーディオデータが、同期クロック生成手段によって生成されたクロック信号に同期して読み出される第２のオーディオデータ格納手段と、第２のオーディオデータ格納手段に格納された第２のオーディオデータの読み出し前のデータ量を監視し、このデータ量が所定量に達したときに第２のオーディオデータの読み出しを開始する指示を行う読出しタイミング制御手段と、第１および第２のオーディオデータ格納手段から読み出された第１および第２のオーディオデータを合成して再生するオーディオデータ加工手段とを備えている。一の送信装置から送られてきたオーディオデータに同期したクロック信号を生成して、複数の送信データのそれぞれから受信したオーディオデータの読み出しが行われるため、各送信装置毎にクロック信号を別々に生成する必要がなく、装置構成を簡略化することが可能となる。また、第２のオーディオデータの読み出し前のデータ量が所定量に達するのを待って読み出しを開始しているため、第１のオーディオデータの読み出しに使用されるクロック信号の周波数と第２のオーディオデータの書き込みに使用されるクロック信号の周波数とがずれている場合であっても第２のオーディオデータ格納手段に格納される第２のオーディオデータがオーバーフローあるいはアンダーフローするまでの両方の時間を確保することができ、第２のオーディオデータに対応する音飛びの発生を防止あるいは低減することができる。

また、上述した読出しタイミング制御手段によって読み出しを開始する指示が行われる所定量は、第２のオーディオデータ格納手段の容量の５０％に相当するデータ量であることが望ましい。これにより、第１のオーディオデータの読み出しに用いられるクロック信号の周波数よりも第２のオーディオデータの書き込みに用いられるクロック信号の周波数の方が速い場合と、反対に遅い場合の両方について音飛びの発生を防止することができる。

また、上述したバスはＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したシリアルバスであり、第１および第２のオーディオデータは同期転送パケットとしてシリアルバスを介して送受信されることが望ましい。これにより、ＩＥＥＥ１３９４バスを介した複数の同期転送によって複数種類のオーディオデータが送られてきた場合に一のオーディオデータから抽出したクロック信号に同期して他のオーディオデータを読み出して再生することが可能となり、ＩＥＥＥ１３９４バスをサポートするオーディオ再生装置の構成を簡略化することが可能になる。

以下、本発明を適用した一実施形態のオーディオ再生装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車載システムの全体構成を示す図である。図１に示す車載システムは、ＤＶＤプレーヤ１００、ナビゲーション装置２００、センサコントローラ３００、アンプユニット４００を含んで構成されている。これらの間はＩＥＥＥ１３９４バス（以後、単に「バス」と称する）Ｂを介して接続されており、送信装置としてのＤＶＤプレーヤ１００、ナビゲーション装置２００、センサコントローラ３００のそれぞれからアンプユニット４００に向けてオーディオデータが送られる。

ＤＶＤプレーヤ１００は、機器制御部１１０、ＤＶＤ再生ブロック１２０、ＢＵＳブロック１３０を備えている。ＤＶＤ再生ブロック１２０は、装填されたＤＶＤに記録された映像データやオーディオデータを読み出して再生する。再生されたオーディオデータは、バスＢを介してアンプユニット４００に送られる。なお、映像データについては、バスＢを介して表示装置（図示せず）に送られるが、本実施形態ではオーディオデータの再生に着目して説明を行うものとし、映像データについての説明は省略する。ＢＵＳブロック１３０は、バスＢを終端して各種データの送受信を行う。機器制御部１１０は、ＤＶＤプレーヤ１００の全体を制御する。

ナビゲーション装置２００は、機器制御部２１０、ナビゲーションブロック２２０、ＢＵＳブロック２３０を備えている。ナビゲーションブロック２２０は、ナビゲーション動作に必要な各種の処理、例えば、車両周辺の地図表示や、経路探索、交差点案内、施設検索等の処理を行う。交差点案内等のナビゲーション音声データは、バスＢを介してアンプユニット４００に送られる。なお、地図や交差点の拡大図等の映像データについては、ＤＶＤプレーヤ１００と同様に、バスＢを介して表示装置に送られるが、詳細な説明は省略する。ＢＵＳブロック２３０は、バスＢを終端して各種データの送受信を行う。機器制御部２１０は、ナビゲーション装置２００の全体を制御する。

センサコントローラ３００は、機器制御部３１０、警告音発生器３２０、ＢＵＳブロック３３０を備えている。また、センサコントローラ３００には、車両周辺（車体表面）に設置された複数のセンサ３４０が接続されている。各センサ３４０は、車両に接近する障害物の有無とその障害物までの距離を検出する。この検出結果はセンサコントローラ３００に送られる。警告音発生器３２０は、各センサ３４０から出力される検出結果に基づいて、障害物を検出したセンサ３４０の組み合わせと障害物までの距離とに基づいて、あらかじめ用意されている複数種類のオーディオデータとしての警告音データの中から一つを選択する。選択された警告音データは、バスＢを介してアンプユニット４００に送られる。ＢＵＳブロック３３０は、バスＢを終端して各種データの送受信を行う。機器制御部３１０は、センサコントローラ３００の全体を制御する。

アンプユニット４００は、機器制御部４１０、音声再生ブロック４２０、ＢＵＳブロック４３０を備えている。音声再生ブロック４２０は、ＤＶＤプレーヤ１００やナビゲーション装置２００から送られてくるオーディオデータや、センサコントローラ３００から送られてくる警告音データに対応するアナログのオーディオ音を再生し、出力する。なお、ＤＶＤプレーヤ１００のみからオーディオデータが送られてくると、このオーディオデータに対応するオーディオ音の再生が行われるが、２種類のオーディオデータが同時に送られてきた場合やオーディオデータと警告音データとが同時に送られてきた場合には、それぞれに対応するオーディオ音を合成する再生動作が行われる。ＢＵＳブロック４３０は、バスＢを終端して各種データの送受信を行う。機器制御部４１０は、アンプユニット４００の全体を制御する。

図２は、アンプユニット４００の詳細構成を示す図である。図２において、ＣＰＵ４１０Ａは、機器制御部４１０として機能するものである。ＢＵＳブロック４３０は、ＢＵＳドライバ４３１、ＢＵＳコントロール部４３２、同期転送パケット受信部４３３、４３４を備えている。ＢＵＳドライバ４３１は、バスＢを物理的に終端して、バスＢを介して送られてくる各種データを受信するとともにバスＢに向けて各種データを送信する。ＢＵＳコントロール部４３２は、バスＢを介して行われる各種データを送受信するためにＢＵＳドライバ４３１を制御する。同期転送パケット受信部４３３、４３４のそれぞれは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した同期通信によって送られてくる同期転送パケットを受信する処理を行う。本実施形態では、ＤＶＤプレーヤ１００、ナビゲーション装置２００のそれぞれからアンプユニット４００へのオーディオデータの送受信や、センサコントローラ３００からアンプユニット４００への警告音データの送受信は同期通信によって行われる。

音声再生ブロック４２０は、メイン音声用ＦＩＦＯ（先入れ先出しメモリ）４２１、書込みクロック抽出部４２２、４２７、フロー制御コントローラ４２３、ＰＬＬ回路４２４、メイン音声再生クロック発生回路４２５、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６、読出しタイミング制御部４２８、音声加工部（ＤＳＰ）４２９、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）４４０を備えている。

メイン音声用ＦＩＦＯ４２１は、ＢＵＳブロック４３０内の同期転送パケット受信部４３３によって受信したオーディオデータ（メイン音声データ）を格納する。このオーディオデータの書き込みは、書き込みクロック抽出部４２２から出力されるクロック信号に同期して行われ、このオーディオデータの読み出しは、ＰＬＬ回路４２４から出力されるクロック信号に同期して格納順に読み出される。書き込みクロック抽出部４２２は、同期転送パケット受信部４３３によって受信したメイン音声データから書き込みクロックを生成する。フロー制御コントローラ４２３は、メイン音声用ＦＩＦＯ４２１から読み出されたオーディオデータに含まれるＣＩＰを抽出して、ＰＬＬ回路４２４による同期を確立する処理を行う。ＰＬＬ回路４２４にはメイン音声再生クロック発生回路４２５によって発生した所定周波数（例えば４８ｋＨｚの整数倍）のクロック信号が入力されており、フロー制御コントローラ４２３の制御によって、ＰＬＬ回路４２４から出力されるクロック信号のタイミングがオーディオデータから抽出されたＣＩＰで指定されたタイミングに一致するように制御される。

サブ音声用ＦＩＦＯ４２６は、ＢＵＳブロック４３０内の同期転送パケット受信部４３４によって受信したオーディオデータ（サブ音声データ）を格納する。このオーディオデータの書き込みは、書込みクロック抽出部４２７から出力されるクロック信号に同期して行われ、このオーディオデータの読み出しは、メイン音声用ＦＩＦＯ４２１に対応して設けられたＰＬＬ回路４２４から出力されるクロック信号に同期して格納順に読み出される。書込みクロック抽出部４２７は、同期転送パケット受信部４３４によって受信したサブ音声データから書き込みクロックを生成する。本実施形態では、ＤＶＤプレーヤ１００から送られてくるオーディオデータとセンサコントローラ３００から送られてくるオーディオデータ（警告音データ）は、ともに４８ｋＨｚのサンプリング周波数で生成されているため再生速度（読み出しの間隔）も同じであり、ＰＬＬ回路４２４から出力される同一のクロック信号に同期して並行して読み出すことが可能となる。読出しタイミング制御部４２８は、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納されたサブ音声データの読み出し開始タイミングを指示する。具体的には、読出しタイミング制御部４２８は、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納されている読み出し前のサブ音声データのデータ量を監視しており、このデータ量がサブ音声用ＦＩＦＯ４２６の記憶容量の５０％に達したときを読出し開始タイミングであると判断し、このタイミングでサブ音声用ＦＩＦＯ４２６に対してサブ音声データ読み出し指示を送る。これ以後、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６からサブ音声データの読み出しが行われる。

本実施形態では、サブ音声データとしての警告音データは、バースト的に発生するデータを想定している。例えば、警告音データの最大時間長（あるいは最大データ量）が所定値に設定されている。ＰＬＬ回路４２４によって生成されるクロック信号（読出しクロック信号）の周波数と、サブ音声データ用の書込みクロック抽出部４２７によって生成されたクロック信号（サブ書込みクロック信号）の周波数は、設計上は同じ値に設定されているが、実際に完全に一致するということはなく、回路を構成する素子定数のばらつきや温度変化等のためわずかにずれてしまう。メイン音声データについては、メイン音声データ用の書込みクロック抽出部４２２で生成されるクロック信号の周波数と同じになるようにＰＬＬ回路４２４が動作するが、メイン音声データとサブ音声データのそれぞれが別々の装置から送信されるため、メイン音声データ用に生成された読出しクロック信号の周波数とサブ音声データ用に生成されたサブ書込みクロック信号の周波数は一致しないのが普通である。このため、読出しクロック信号の周波数の方がサブ書込みクロック信号の周波数よりも速い場合には、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納された読出し前のサブ音声データのデータ量が時間経過とともに減少する。反対に、読出しクロック信号の周波数の方がサブ書込みクロック信号の周波数よりも遅い場合には、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納された読出し前のサブ音声データのデータ量が時間経過とともに増加する。本実施形態では、読出しクロック信号とサブ書込みクロック信号の周波数差が最も大きい場合に、最大時間長（あるいは最大データ量）の警告音データが送られてきた場合であっても、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納された読出し前のサブ音声データ（警告音データ）がオーバーフローあるいはアンダーフローしないようにサブ音声用ＦＩＦＯ４２６の容量が設定されている。

音声加工部４２９は、メイン音声用ＦＩＦＯ４２１から読み出されたメイン音声データと、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６から読み出されたサブ音声データとを合成して、合成済音声データを生成する。例えば、ＤＶＤプレーヤ１００から送られてくるオーディオデータに対応する出力音の音量を下げてセンサコントローラ３００から送られてくる警告音データに対応する出力音をその出力音に重ねる処理が行われる。この合成処理はＤＳＰによる演算処理によって行われる。デジタル−アナログ変換器４４０は、音声加工部４２９によって生成された合成済音声データをアナログの合成音信号に変換して出力する。この合成音信号は、図示しない増幅器によって増幅されてスピーカから出力される。

上述した同期転送パケット受信部４３３が第１の受信手段に、同期転送パケット受信部４３４が第２の受信手段に、メイン音声用ＦＩＦＯ４２１が第１のオーディオデータ格納手段に、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６が第２のオーディオデータ格納手段に、フロー制御コントローラ４２３、ＰＬＬ回路４２４、メイン音声再生クロック発生回路４２５、読出しタイミング制御部４２８が読出しタイミング制御手段に、音声加工部４２９がオーディオデータ加工手段にそれぞれ対応する。

このように、本実施形態のオーディオ再生装置としてのアンプユニット４００では、ＤＶＤプレーヤ１００から送られてきたオーディオデータ（メイン音声データ）に同期したクロック信号を生成して、このＤＶＤプレーヤ１００とセンサコントローラ３００のそれぞれから送られてきたオーディオデータの読み出しが行われるため、ＤＶＤプレーヤ１００とセンサコントローラ３００のそれぞれ毎にオーディオデータ読み出し用のクロック信号を別々に生成する必要がなく、装置構成を簡略化することが可能となる。また、センサコントローラ３００から送られてきてサブ音声用ＦＩＦＯ４２８に格納されたオーディオデータ（サブ音声データ、警告音データ）の読み出し前のデータ量が所定量に達するのを待って読み出しを開始しているため、メイン音声用ＦＩＦＯ４２１からのメイン音声データの読み出しに使用されるクロック信号の周波数とサブ音声データの書き込みに使用されるクロック信号の周波数とがずれている場合であってもサブ音声用ＦＩＦＯ４２６に格納されるサブ音声データがオーバーフローあるいはアンダーフローするまでの両用の時間を確保することができ、サブ音声データに対する音声に音飛びが発生することを防止あるいは低減することができる。

また、読出しタイミング制御部４２８によって読み出しを開始する指示が行われる所定量をサブ音声用ＦＩＦＯ４２６の容量の５０％に相当するデータ量に設定することにより、メイン音声データの読み出しに用いられるクロック信号の周波数よりもサブ音声データの書き込みに用いられるクロック信号の周波数の方が速い場合と、反対に遅い場合の両方について音飛びの発生を防止することができる。

特に、アンプユニット４００とＤＶＤプレーヤ１００等との間の接続をＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したシリアルバスを介して行うとともに、ＤＶＤプレーヤ１００およびセンサコントローラ３００のそれぞれから同期転送パケットとして各オーディオデータを並行して送信する場合であっても、アンプユニット４００では一のオーディオデータから抽出したクロック信号に同期して各オーディオデータを読み出して再生することが可能になり、ＩＥＥＥ１３９４バスをサポートするアンプユニット４００の構成を簡略化することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、ＤＶＤプレーヤ１００からアンプユニット４００に向けて送られてくるオーディオデータと並行してセンサコントローラ３００から警告音データが送られてくる場合を考えたが、ＤＶＤプレーヤ１００からアンプユニット４００に向けて送られてくるオーディオデータと並行してナビゲーション装置２００からガイド音声等のバースト的なナビゲーション音声データが送られてくる場合であっても本発明を適用することができる。あるいは、これら３種類のオーディオデータが並行して送られる場合であってもよい。但し、３種類のオーディオデータが並行して送られる場合には、アンプユニット４００は、サブ音声用ＦＩＦＯ４２６とその周辺の構成を２組以上備える必要がある。

また、上述した実施形態では、メイン音声データとサブ音声データのサンプリング周波数を設計上一致させる必要があるが、オーディオ再生装置の中には、複数のサンプリング周波数（例えば、４８ｋＨｚと４４．１ｋＨｚ）のオーディオデータを再生可能とするものもある。このような場合には、メイン音声データのサンプリング周波数とサブ音声データのサンプリング周波数を一致させる必要があるため、アンプユニット４００内の機器制御部４１０（ＣＰＵ４１０Ａ）からメイン音声データ用にサンプリング周波数情報をサブ音声データの送信元となる装置（例えば、センサコントローラ３００）に送り、この周波数情報を受け取った装置においてメイン音声データと同じサンプリング周波数でサブ音声データを生成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ＩＥＥＥ１３９４バスを介して接続された装置間でオーディオデータを送受信するようにしたが、他の種類のバスを介して装置間の接続を行うようにしてもよい。

一実施形態の車載システムの全体構成を示す図である。 アンプユニットの詳細構成を示す図である。

符号の説明

１００ ＤＶＤプレーヤ
１１０、２１０、３１０、４１０ 機器制御部
１２０ ＤＶＤ再生ブロック
１３０、２３０、３３０、４３０ ＢＵＳブロック
２００ ナビゲーション装置
２２０ ナビゲーションブロック
３００ センサコントローラ
３２０ 警告音発生器
３４０ センサ
４００ アンプユニット
４１０Ａ ＣＰＵ
４２０ 音声再生ブロック
４２１ メイン音声用ＦＩＦＯ
４２２、４２７ 書込みクロック抽出部
４２３ フロー制御コントローラ
４２４ ＰＬＬ回路
４２５ メイン音声再生クロック発生回路
４２６ サブ音声用ＦＩＦＯ
４２８ 読出しタイミング制御部
４２９ 音声加工部
４３１ ＢＵＳドライバ
４３２ ＢＵＳコントロール部
４３３、４３４ 同期転送パケット受信部
４４０ デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）

Claims (3)

1. バスを介して接続された複数の送信装置のそれぞれから送られてくるオーディオデータを受信して再生するオーディオ再生装置であって、
   一の前記送信装置から送られてくる第１のオーディオデータを受信する第１の受信手段と、
   前記第１の受信手段で受信した前記第１のオーディオデータに同期したクロック信号を生成する同期クロック生成手段と、
   他の前記送信装置から送られてくる第２のオーディオデータを受信する第２の受信手段と、
   前記第１の受信手段によって受信された前記第１のオーディオデータが格納されるとともに、この格納された前記第１のオーディオデータが、前記同期クロック生成手段によって生成された前記クロック信号に同期して読み出される第１のオーディオデータ格納手段と、
   前記第２の受信手段によって受信された前記第２のオーディオデータが格納されるとともに、この格納された前記第２のオーディオデータが、前記同期クロック生成手段によって生成された前記クロック信号に同期して読み出される第２のオーディオデータ格納手段と、
   前記第２のオーディオデータ格納手段に格納された前記第２のオーディオデータの読み出し前のデータ量を監視し、このデータ量が所定量に達したときに前記第２のオーディオデータの読み出しを開始する指示を行う読出しタイミング制御手段と、
   前記第１および第２のオーディオデータ格納手段から読み出された前記第１および第２のオーディオデータを合成して再生するオーディオデータ加工手段と、
   を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。
2. 請求項１において、
   前記読出しタイミング制御手段によって読み出しを開始する指示が行われる前記所定量は、前記第２のオーディオデータ格納手段の容量の５０％に相当するデータ量であることを特徴とするオーディオ再生装置。
3. 請求項１または２において、
   前記バスはＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したシリアルバスであり、
   前記第１および第２のオーディオデータは同期転送パケットとして前記シリアルバスを介して送受信されることを特徴とするオーディオ再生装置。
   

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