JP2007006370A - 携帯端末装置及びその音楽再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配信元あるいは音楽の種類等に関係なく、音楽データの再生時の音割れ等を発生することなく適切な音量に調整された音楽を自動再生する。
【解決手段】記憶部１０９に格納されている音楽データの再生を開始すると、音量レベル最適化部２０２は、データ変換部２０１から順次入力されるデジタル音楽データの音量レベルを携帯電話機が備えている再生可能レベルＰ_Ｌと比較し、入力レベルデータがＰ_Ｌ以下の間は、現在設定されているデータ再生特性に従ったレベルを出力する。データ変換部２０１から入力された音量レベルが、Ｐ_Ｌよりも大きい値（Ｐ_２）となったとき、音量レベル最適化部２０２は、入力音量レベルがＰ_２のとき出力レベルがＰ_Ｌとなるように音楽データ再生特性を変更し、以後の入力レベルデータはＰ_２と比較して同様の動作を行い、最終的には、最大の入力レベルに対して出力レベルＰ_Ｌが対応するように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal
Data Assistance，Personal Digital Assistants：個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯端末装置であって、音楽配信サービス等からダウンロードした音楽データを保存するとともに、該保存した音楽データを再生する手段を備えた携帯端末装置に関する。

携帯電話機等の携帯端末装置は広く普及し、多機能化が進むとともに多様なサービスが提供されている。最近では、音楽配信サービスからダウンロードした音楽データを保存し、好きなときに音楽を再生できる音楽再生機能付きの携帯端末装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。

図８は、このような従来の音楽再生機能付き携帯電話機における音楽再生手段の構成例を示すブロック図であり、音楽再生処理部は、ダウンロードした音楽データを圧縮データとして格納する記憶部８０１と、記憶部８０１から読み出した音楽データをデジタル音楽信号に変換するデータ変換部８０２と、データ変換されたデジタル音楽信号からアナログ音楽信号を再生するＤ／Ａ変換部８０３と、再生されたアナログ音楽信号を増幅する増幅部８０４と、増幅された再生アナログ音楽信号を音響信号として出力するスピーカ８０５を有している。

上記構成において、音楽配信サービスからダウンロードし、データ圧縮されて記憶部８０１に格納されている音楽データを再生するには、記憶部８０１から上記データ圧縮された音楽データを読み出し、データ変換部８０２において復号化等の処理を行ってデジタル音楽信号に変換する。このデジタル音楽信号をＤ／Ａ変換部８０３においてＤ／Ａ変換処理を行ってアナログの音楽信号に変換し、増幅部８０４で増幅してスピーカ８０５に入力する。この増幅されたアナログ再生音楽信号によってスピーカ８０５が鳴動し、音楽が再生出力される。このような構成により、携帯電話機における音楽再生機能を実現している。

特開２００１−１１１７２４号公報

様々な音楽配信サービスやパソコンからダウンロードして記憶部８０１に格納された音楽データの音量あるいはダイナミックレンジは、配信元あるいは音楽の種類等により異なり、従来の携帯電話機では、ダウンロードした音楽全てに対して適切な音量で再生することが困難であるという問題点があった。また、携帯電話機に搭載される音楽再生用増幅器等のダイナミックレンジは、供給電源電圧あるいはコスト面等からの制限を受けるので、例えばロック等のダイナミックレンジの広い音楽の場合、音楽データの再生時に音割れ等が発生し、聞き苦しい再生音となる場合があった。

このような問題を解消する方法として、音楽配信元において、各携帯端末装置の音楽再生装置の特性に合った音楽データを配信することが考えられるが、その場合音楽配信元では、各携帯端末装置の音楽再生装置の特性に合った音楽データを配信するために携帯端末装置の種類毎に異なる特性の音楽データを作成して配信する必要が生じ、音楽データ作成工程数の増加及びコストの上昇を避けられない。

一方、音楽信号を増幅する増幅部８０４に音量調整用のボリュームを設けて再生音量を調整することによって、ユーザが音楽聴取中に最適な音量に調整することは可能であるが、その場合、記憶部８０１に格納された異なる音楽データ毎に、再生する際に音量の最適化を手動で行わなければならないため操作が面倒である。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、配信元あるいは音楽の種類等に関係なく、音楽データの再生時の音割れ等を発生することなく常に適切な音量に調整された音楽を自動再生することが可能な携帯電話機用音楽再生装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、音楽配信元が携帯端末装置に合った音楽データに作成変更しなくても、携帯端末装置側で、適切な音量で音楽を再生することができる新規な手段を提供することにある。

本発明は、データ圧縮された音楽データを記憶する記憶部と、前記音楽データを読み出してデジタル音楽信号を生成するデータ変換部と、前記データ変換されたデジタル音楽信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部と、前記アナログ信号に変換された音楽信号を増幅する増幅部と、前記増幅された音楽信号を音響信号として出力するスピーカとからなる音楽再生機能を有する携帯端末装置において、前記データ変換されたデジタル音楽信号を入力し、その振幅レベルを前記音楽再生手段により再生可能な範囲となるように前記音楽データの再生振幅特性を最適化して、前記Ｄ／Ａ変換部へ出力する音量レベル最適化手段を備えていることを特徴とする。

前記音量レベル最適化手段は、前記データ変換された音楽データの入力振幅レベルが、前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベル以上のとき、当該入力振幅レベルが前記音楽再生手段による再生可能な最大振幅レベルとなるように、前記音楽データの再生振幅特性を設定変更するように動作する。従って、ある音楽データの再生が終了したときにこの音量レベル最適化手段により設定されている当該音楽データの再生振幅特性は、当該音楽データの最大振幅レベルがこの音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベルの範囲内となるように設定変更される。

また本発明の携帯端末装置は、前記音量レベル最適化手段により設定変更された各音楽データの再生振幅特性を、音量設定データとして当該音楽データと関連付けて保存する音量設定データ記憶手段と、前記音楽データの再生時に当該音楽データの音量設定データが既に記憶されているとき、前記音量設定データを読み出して前記音量レベル最適化手段に設定し、該設定された再生振幅特性によって前記音楽データの再生を行う手段を有する構成とすることができる。

その際、前記音量設定データ記憶手段は、再生された音楽データの最大振幅レベルが前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベル未満であったとき、当該音楽データの最大振幅レベルを前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベルと一致するように前記再生振幅特性を再設定して前記音量設定データとして保存する機能を有する構成とすることができる。

また本発明は、データ圧縮された音楽データを記憶部から読み出してデジタル信号を生成し、該デジタル信号をアナログ信号に変換し、該アナログ信号を増幅してスピーカから再生音を出力する携帯端末装置の音楽再生方法において、前記デジタル信号の振幅レベルが再生可能な最大振幅レベルよりも大きくなる毎に、前記再生可能な最大振幅レベルよりも大きいデジタル信号の振幅レベルが前記再生可能な最大振幅レベルとなるように、前記デジタル信号の再生振幅特性を設定変更することを特徴とする。

本発明は上記構成を備えることにより、音楽配信サービス等からダウンロードした音楽データを、当該携帯端末装置の音楽再生能力に合ったダイナミックレンジの範囲内に自動的に調整されるので、ユーザは、意識することなく常に最適な音量レベルで配信された音楽を聴取することができる。

図１は、本発明を音楽再生機能付き携帯電話機に適用した実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、携帯電話機１０１は、アンテナ１０２、無線送信／受信を行う通信部１０３、ＣＰＵ等を有し、携帯電話機としての各部の制御や信号処理を行うとともに音楽再生機能制御を行う制御部１０４、着信音や警告音などを出力するとともに再生音楽を出力するスピーカ１０５、音声を入力するマイクロホン１０６、テンキー及び各種ファンクションキーからなり電話番号や各種操作のための入力を行う操作部１０７、液晶表示パネルからなり装置の動作状態など各種情報を表示する表示部１０８、制御部１０４が携帯電話機としての各部の制御や信号処理を行うとともに音楽再生機能制御を行うために用いられる各種制御プログラムおよびデータを格納するＲＯＭ、ＲＡＭ、あるいはダウンロードされた音楽データなど各種情報を記憶するフラッシュメモリ等からなる記憶部１０９、ＤＳＰ等を有し音楽再生に関する各種処理を行う音楽再生処理部１１０を有して構成される。

図２は、本発明に係る携帯電話機における音楽再生処理部１１０の構成を示すブロック図である。

図２において、音楽再生処理部１１０は、記憶部１０９から読み出された音楽データを復号化してデジタルの音楽信号を生成するデータ変換部２０１と、生成されたデジタル音楽信号の音量レベルデータを当該携帯電話機の音楽再生特性に合うように最適化する音量レベル最適化部２０２と、音量レベルが最適化されたデジタルの音楽信号をアナログの音楽信号に変換するＤ／Ａ変換部２０３と、変換された音楽信号を増幅してスピーカ１０５へ出力する増幅部２０４とを有して構成される。

記憶部１０９には、音楽配信サービス等からダウンロードした音楽データ、コンピュータ等から転送した音楽やカラオケの音楽データ等が圧縮符号化されて格納されている。記憶部１０９に格納されている音楽データは、制御部１０４の制御により読み出されて音楽再生処理部１１０に入力される。音楽再生処理部１１０は制御部１０４の制御により、記憶部１０９から読み出された圧縮符号化音楽データを、データ変換部２０１において復号化してデジタルの音楽信号を生成する。

このデジタルの音楽信号の振幅レベルデータ（ダイナミックレンジ）は必ずしも一定ではなく、音楽配信サービス等からダウンロードされた音楽データによって異なる場合が多い。そこで本実施形態では、データ変換部２０１において復号化されたデジタルの音楽信号を音量レベル最適化部２０２に入力し、復号化されたデジタルの音楽信号の音量レベルがこの携帯電話機が備えている音楽再生可能な振幅レベルを越えたとき、この振幅レベルを、この携帯電話機が備えている音楽再生可能なダイナミックレンジの範囲内となるように再生振幅特性を設定変更することにより、復号化されたデジタルの音楽信号の音量レベルが最適な再生音量となるように制御する。

音量レベル最適化部２０２で、この携帯電話機が備えている音楽再生可能なダイナミックレンジの範囲内の音量レベルに制御されたデジタル音楽信号は、Ｄ／Ａ変換部２０３でアナログ信号に変換されて増幅部２０４へ出力される。従って、増幅部２０４に入力されたアナログ音楽信号は、その再生能力にあった最適な音量レベルに増幅され、スピーカ１０５から最適な音量に拡声されて出力される。

図３は、本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャートであり、図４は、本実施形態において最適な音量が設定される動作を説明するための図である。以下、本実施形態の動作について、図１〜図４を参照して説明する。

配信される音楽データの音量レベルデータ（ダイナミックレンジ）が、例えば図４に示すように、音楽データ毎に、最大Ｐ_Ｍで示す範囲内の種々の音量レベルデータを有しており、一方、この携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルがＰ_Ｌ（Ｐ_Ｌ＜Ｐ_Ｍ）である場合、配信された音楽データの音量レベルデータがＰ_Ｌ以下であれば、音楽データの再生時に音割れ、歪等は発生しないが、配信された音楽データの音量レベルデータとしてＰ_Ｌよりも大きなデータがある場合には、そのまま再生すると音割れ、歪等が発生して聞き苦しくなる。

本実施形態では、ユーザが記憶部１０９に格納されている所望の音楽データの再生を開始すると、音量レベル最適化部２０２は、当初はデータ変換部２０１から順次入力されるデジタル音楽データの音量レベルを携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌと比較する（Ｓ１０１）。そして、再生が開始されてからの音楽データの音量レベルデータがＰ_Ｌ以下の状態が継続している間（Ｓ１０１、Ｙ）は、現在設定されている特性（図４の特性（１））に従い、例えば入力されたデジタル音楽データのレベルがＰ_１である場合、レベルＰ_１を最適化レベルとしてそのまま出力し（Ｓ１０２）、Ｄ／Ａ変換部２０３、増幅部２０４、スピーカ１０５を介して音楽再生する（Ｓ１０５）。

一方、データ変換部２０１から入力されたデジタル音楽データの音量レベルが、Ｐ_Ｌよりも大きいＰ_２となった場合（Ｓ１０１、Ｎ）、音量レベル最適化部２０２は、入力音量レベルがＰ_２のときの出力レベルがＰ_Ｌとなるように、その音楽データの再生振幅特性を、図４の特性（２）に変更する（Ｓ１０３）とともに、入力された音量レベルＰ_２に対しては再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌを最適化レベルとして出力し（Ｓ１０４）、Ｄ／Ａ変換部２０３、増幅部２０４、スピーカ１０５を介して音楽再生する（Ｓ１０５）。

従って、それ以降に入力されるデジタル音楽データに対しては、Ｐ_Ｌよりも大きな入力音量レベルデータであっても、Ｐ_２よりも小さい音量レベルデータ、例えばレベルＰ_３が入力された場合は再生可能な範囲である（Ｓ１０１、Ｙ）ので、音量レベル最適化部２０２は、この変更された再生振幅特性（２）に従ってレベルＰ_３’（Ｐ_３’＜Ｐ_Ｌ）を最適化レベルとして出力する。また前記のレベルＰ_１が入力された場合も、この変更された再生振幅特性（２）に従ってＰ_１よりも小さいレベルＰ_１’を最適化レベルとして出力する（Ｓ１０２）。

その後、データ変換部２０１から入力されたデジタル音楽データの音量レベルが、Ｐ_２よりも大きいＰ_４となった場合（Ｓ１０１、Ｎ）、音量レベル最適化部２０２は、入力音量レベルがＰ_４のときの出力レベルが再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌとなるように、その音楽データ再生振幅特性を、図４の特性（３）に変更し（Ｓ１０３）、音量レベルＰ_４に対しては再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌを最適化レベルとして出力する（Ｓ１０４）。以下、所望の音楽データの再生が終了するまで同様の動作を繰り返す（Ｓ１０６）。

本実施形態によれば、データ変換部２０１から入力されたデジタル音楽データの音量レベルが、この携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌを上回る出力レベルとなる毎に、その音楽データ再生レベル特性を変更して音量レベルを最適化しているので、携帯電話機が備えている音楽再生可能なダイナミックレンジを上回る音量レベルの入力デジタル音楽データが入力されても、再生音に音割れ、歪等が発生することがなく、忠実な音楽再生を行うことができる。

図５は、本発明の第２の本実施形態の動作を示すフローチャートであり、図６は、本実施形態において最適な音楽データ再生振幅特性の設定動作を説明する図である。また、図７は、最適化された音量設定データを当該音楽データと関連付けて保存する形態を示す図である。

第１の実施形態では、記憶部１０９から所望の音楽データを読み出して再生する毎に、音量設定最適化動作を実行しているが、本実施形態では、１度音量設定最適化動作を実行した音楽データについては、図７（Ｄ）に示すように、最適化した音量設定データを音楽データと関連付けて記憶部１０９に記憶しておき、再度当該音楽データを再生する場合には、記憶されている最適化音量設定データを読み出して音量最適化部２０２に設定することにより、図３に示す音量設定最適化動作を省略可能とする。それにより音量設定最適化動作に伴う電力消費を節約できるとともに、音楽データの再生中、固定された最適振幅特性により再生されるのでので、より忠実な音楽再生が可能となる。

以下、本実施形態の動作について主に図５〜図７を参照して説明する。なお、本実施形態の基本的構成は図１〜図２に示す構成と同様であり、また音量設定データが未だ保存されていない初期の音量設定最適化動作自体は図３〜図４に示す第１の実施形態の動作と同様であるので、重複する部分についての詳細説明は省略する。

本実施形態では、ユーザが記憶部１０９に格納されている所望の音楽データの再生を指示すると、制御部１０４は、再生指示された音楽データに関連した音量設定データが記憶部１０９に記憶されているか否かを判定する（Ｓ２０１）。当該音楽データがダウンロード後に初めて再生されるときには、音量設定データは未だ記憶部１０９に記憶されていない（Ｓ２０１、Ｎ）ので、音量最適化部２０２は、Ｓ２０２〜Ｓ２０７において、図３〜図４に示す第１の実施形態と同様の動作を実行して音楽データの再生処理を行う。

そして、音楽データの再生が終了した後（Ｓ２０７、Ｙ）、制御部１０４は、音量最適化部２０２によって最後に設定された当該音楽データの再生振幅特性、即ち、当該再生音楽データの中で最大レベルとなる音量データと携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌとが一致するように設定した再生振幅特性を設定し（Ｓ２０８）、音量設定データとして当該音楽データと関連付けして記憶部１０９に保存する（Ｓ２０９）。

例えば、ダウンロードした音楽データの１回目の再生が終了したとき、当該再生音楽データの中で最大レベルとなる振幅データがＰ_２であって、音量最適化部２０２によって再生終了時に設定された当該音楽データの再生振幅特性が図６の（２）に示す特性であった場合、制御部１０４は、この再生振幅特性（２）を、この再生音楽データの音量設定データとして記憶部１０９に当該音楽データと関連付けて保存する制御を行う。

また、ダウンロードした音楽データの１回目の再生が終了したとき、当該再生音楽データの中で最大レベルとなる振幅データが、携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌよりも小さいＰ_５であった場合、音量最適化部２０２によって再生終了時に設定される当該音楽データの再生振幅特性は、図６の（１）に示す初期特性のままであるが、この場合には、制御部１０４は、当該再生音楽データの中で最大レベルとなる振幅データＰ_５が、携帯電話機が備えている音楽再生可能な最大振幅レベルＰ_Ｌと一致するように変更した図６の（４）に示す再生振幅特性を設定し、音量設定データとして記憶部１０９に当該音楽データと関連付けて記憶させる。

従って、記憶部１０９に音量設定データが記憶されている場合（Ｓ２０１、Ｙ）には、該音量設定データを記憶部１０９から読み出して音量最適化部２０２に設定し、音量最適化部２０２は、該設定された音量設定データに基づいて、記憶部１０９から読み出されてデータ変換部２０１で変換されたデジタル音楽信号の振幅レベルを最適化してＤ／Ａ変換部２０３へ出力することにより、前記音楽データの再生を実行する（Ｓ２１０）。

また本実施形態では、２回目以降の音楽データ再生の際には、簡単に最適な再生振幅特性を設定することができる。また、再生の都度音量最適化処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０７）を実行しなくてもよいので、最適化処理に伴う電力消費を削減することができるとともに、当該音楽データの再生中、固定された最適音量特性となっているのでより忠実な音楽再生が可能となる。

本発明を音楽再生機能付き携帯電話機に適用した実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明に係る携帯電話機の音楽再生処理部１１０の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本実施形態において最適な音量が設定される動作を説明するための図である。 本発明の第２の本実施形態の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態において最適な音量を設定する動作説明図である。 第２の実施形態において最適化された音量設定データを記憶し、再度再生するときに利用する動作を説明するための図である。 従来の音楽再生機能付き携帯電話機における音楽再生手段の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 携帯電話機
１０２ アンテナ
１０３ 無線送受信部
１０４ 制御部
１０５ スピーカ
１０６ マイク
１０７ 操作部
１０８ 表示部
１０９、８０１ 記憶部
１１０ 音楽再生処理部
２０１、８０２ データ変換部
２０２ 音量最適化部
２０３、８０３ Ｄ／Ａ変換部
２０４、８０４ 増幅部

Claims (7)

1. データ圧縮された音楽データを記憶する記憶部と、前記音楽データを読み出してデジタル音楽信号を生成するデータ変換部と、前記データ変換されたデジタル音楽信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部と、前記アナログ信号に変換された音楽信号を増幅する増幅部と、前記増幅された音楽信号を音響信号として出力するスピーカとからなる音楽再生手段を有する携帯端末装置において、
   前記データ変換されたデジタル音楽信号を入力し、その振幅レベルを前記音楽再生手段により再生可能な範囲となるように前記音楽データの再生振幅特性を最適化して、前記Ｄ／Ａ変換部へ出力する音量レベル最適化手段を備えていることを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記音量レベル最適化手段は、前記データ変換された音楽データの入力振幅レベルが、前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベル以上のとき、当該入力振幅レベルが前記音楽再生手段による再生可能な最大振幅レベルとなるように、前記音楽データの再生振幅特性を設定変更する機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記音量レベル最適化手段により設定変更された各音楽データの再生振幅特性を、音量設定データとして当該音楽データと関連付けて保存する音量設定データ記憶手段と、前記音楽データの再生時に当該音楽データの音量設定データが既に記憶されているとき、前記音量設定データを読み出して前記音量レベル最適化手段に設定し、該設定された再生振幅特性によって前記音楽データの再生を行う手段を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末装置。
4. 前記音量設定データ記憶手段は、再生された音楽データの最大振幅レベルが前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベル未満であったとき、当該音楽データの最大振幅レベルを前記音楽再生手段により再生可能な最大振幅レベルと一致するように前記再生振幅特性を再設定して前記音量設定データとして保存する機能を有していることを特徴とする請求項３に記載の携帯端末装置。
5. データ圧縮された音楽データを記憶部から読み出してデジタル信号を生成し、該デジタル信号をアナログ信号に変換し、該アナログ信号を増幅してスピーカから再生音を出力する携帯端末装置の音楽再生方法において、
   前記デジタル信号の振幅レベルが再生可能な最大振幅レベルよりも大きくなる毎に、前記再生可能な最大振幅レベルよりも大きいデジタル信号の振幅レベルが前記再生可能な最大振幅レベルとなるように、前記デジタル信号の再生振幅特性を設定変更することを特徴とする携帯端末装置の音楽再生方法。
6. 初回の再生により得られた前記設定変更された各音楽データの再生振幅特性を、音量設定データとして当該音楽データと関連付けて保存しておき、前記音楽データの次回以降の再生時に前記音量設定データを読み出して音量レベル最適化設定を行い、該設定された再生振幅特性によって前記音楽データの再生を行うことを特徴とする請求項７に記載の携帯端末装置の音楽再生方法。
7. 初回の再生において前記デジタル信号の最大振幅レベルが再生可能な最大振幅レベル未満であったとき、前記デジタル信号の最大振幅レベルを前記再生可能な最大振幅レベルと一致するように前記再生振幅特性を再設定して保存することを特徴とする請求項６に記載の携帯端末装置の音楽再生方法。
   

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