JP2007067546A

JP2007067546A - 半導体集積回路及び音声多重信号処理回路

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Publication number: JP2007067546A
Application number: JP2005248031A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Shibano; 真一郎柴野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2025-08-29
Also published as: JP4700440B2

Abstract

【課題】音声多重信号処理回路用の半導体集積回路において、音声種別識別信号（ＣＵＥ信号）の誤判別により、出力音声が聞きにくくなる。
【解決手段】半導体集積回路２０は、判別部３０でのＣＵＥ信号による音声種別（モード）の判別に応じて、モニタ電圧出力部３２の出力電圧が切り換えられる。モニタ電圧出力部３２の出力はモード端子３６に印加されると共にモード制御信号生成部３４への入力とされる。モード端子３６にコンデンサを外部接続することでモード制御信号生成部３４への入力電圧の変化が平滑化されるので、誤判別動作によるモニタ電圧出力部３２の出力電圧の変化に応じて、モード制御信号生成部３４から出力されるモード制御信号が切り替わることが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、音声多重信号処理用の半導体集積回路及びそれを用いた音声多重信号処理回路に関し、特に音声信号の複数の再生モードを制御するモード制御信号の生成に関する。

日本におけるテレビジョン信号（ＪＰＮ_ＴＶ信号）における音声信号は、５５．０７ｋＨｚの搬送波を振幅変調した音声種別識別信号（ＣＵＥ信号）を重畳され、このＣＵＥ信号の有無、及びその振幅変調信号によって、モノラル、ステレオ、バイリンガルの３種類の再生モードが判別される。

図４は、従来の音声多重信号処理回路の構成を示す回路図である。この回路は半導体集積回路２上に形成されている。ＣＵＥ信号が重畳された音声信号Ｖsndは、判別部４に入力される。判別部４は、ＣＵＥ信号に基づいて再生モードを判別し、音声復調部６へ判別信号Ｍを出力する。音声復調部６は、入力される音声信号Ｖsndを判別信号Ｍに応じた再生モードで処理する。

また、モニタ電圧出力部８は、判別部４により判別された再生モードに応じたモニタ電圧を生成する。モニタ電圧は、半導体集積回路２の端子１０を介して外部にて読み取ることができ、これにより外部回路にて再生モードをモニタすることができる。

モニタ電圧出力部８は、３種類の再生モードに対応した３種類の電圧源と、再生モードに応じた判別部４からのスイッチ制御信号に基づいてそれら電圧源のいずれかを選択して端子１０に接続するスイッチ回路とから構成される。

弱電界環境や電波の外乱などによって、ＣＵＥ信号の有無の判別精度が低下する場合がある。例えば、弱電界環境にて、ＣＵＥ信号の強度が判別部による検出限界近傍である場合、誤判別動作が引き起こされ、モノラルでの再生とステレオ又はバイリンガルでの再生との間で再生モードが頻繁に変動することが起こり得る。また、電波の外乱などによりＣＵＥ信号を一時的に検出できない状況となって誤判別動作を起こし、再生モードが一時的に切り替わることが起こり得る。従来の音声信号処理用の集積回路では、モード判別の感度は設計保証値で決められ固定されており、調整できないという問題があった。そのため、誤判別動作により不必要に再生モードの切り替わりが発生して、再生音声が聞きにくくなることが起こり得た。

また、テレビジョン放送の受信は据置型受信装置だけでなく、ポータブル型受信装置や携帯電話でも可能となっている。つまり、様々な受信環境が考えられる状況となっている。しかし、従来の音声多重信号処理用集積回路はモード判別の感度が固定であるため、受信環境が異なり得る受信装置の種類毎に、モード判別が好適な感度となるように当該集積回路を設計し製造しなければならず、コスト増等を招くという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、モード判別が好適に行われる音声多重信号処理用の半導体集積回路及びそれを用いた音声多重信号処理回路を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体集積回路は、複数の再生モードのうち入力音声信号に対応する目的再生モードを選定する音声多重信号処理用の集積回路であって、前記入力音声信号に基づいて、当該入力音声信号の前記再生モードを判別し、判別信号を出力する判別部と、前記判別信号に基づいて、前記各再生モード毎に設定されたモニタ電圧のうち前記入力音声信号に対応するものを選択的に出力するモニタ電圧出力部と、前記モニタ電圧出力部の出力電圧を当該半導体集積回路の外部へ出力可能とするモード端子と、当該半導体集積回路の外部又は前記モニタ電圧出力部から前記モード端子に印加されるモード端子電圧に基づいて、前記目的再生モードに対応したモード制御信号を生成するモード制御信号生成部と、を有するものである。

本発明の好適な態様は、前記モード制御信号生成部が、所定の基準電圧に対する前記モード端子電圧の大小関係を比較する複数の比較器と、前記各比較器毎の前記基準電圧を生成する複数の基準電圧源と、を有する。

また他の本発明に係る半導体集積回路においては、前記モニタ電圧が、第１モニタ電圧、前記第１モニタ電圧より高い第２モニタ電圧、及び前記第２モニタ電圧より高い第３モニタ電圧の３種類設定され、前記比較器が、第１比較器及び第２比較器の２つ設けられ、前記第１比較器の前記基準電圧が、前記第１モニタ電圧及び前記第２モニタ電圧の中間電圧に設定され、前記第２比較器の前記基準電圧が、前記第２モニタ電圧及び前記第３モニタ電圧の中間電圧に設定される半導体集積回路である。

別の本発明に係る半導体集積回路は、前記モニタ電圧出力部と前記モード端子との間に直列に接続された抵抗素子を有する。

本発明に係る音声多重信号処理回路は、上記本発明に係る半導体集積回路を用いたものであって、前記モード端子を介して前記半導体集積回路に接続されたコンデンサを有するものである。

他の本発明に係る音声多重信号処理回路においては、前記コンデンサが、前記判別信号に対する前記モード制御信号の応答時間が所定の目標値となることに基づいて容量を設定されるものである。

本発明によれば、モニタ電圧出力部の出力をモード端子から読み出すことができ、判別部の判別結果である再生モードを外部にてモニタすることができる。また、モニタ電圧出力部の出力はモード制御信号生成部に入力され、モード制御信号生成部は、そのモニタ電圧出力部からの出力に基づいて、後段での音声信号処理における目的再生モードを選定する。目的再生モードは、モード制御信号生成部からモード制御信号として出力される。一方、モード端子に外部から電圧を印加すると、その電圧がモード制御信号生成部に入力され、モード制御信号生成部はその電圧に基づいてモード制御信号を生成することができる。すなわち、判別部が音声信号に重畳された音声識別信号等に基づいて生成する判別信号とは独立して、外部から目的再生モードを設定することが可能である。また、モード端子にコンデンサを接続すると、判別部の動作に追随してモニタ電圧出力部の出力が切り替わっても、モード端子の電圧は、コンデンサの充放電動作、又は当該コンデンサと抵抗素子とから構成されるＣＲ回路の時定数に応じて変化する。よって、モード制御信号生成部への入力電圧の変化を所望の時定数で平滑化することが可能となり、弱電界環境下や電波の外乱等によって不必要に再生モードが切り替わることを抑制可能となる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る音声多重信号処理回路の概略の構成を示す回路図である。本回路は、例えばＪＰＮ_ＴＶ信号の受信機に用いられる。本回路は音声多重信号処理用の半導体集積回路２０を用いて構成される。半導体集積回路２０は、判別部３０、モニタ電圧出力部３２、モード制御信号生成部３４、モード端子３６、抵抗素子３８及び音声復調部４０を含んで構成される。

判別部３０は、ＣＵＥ信号が重畳された音声信号Ｖsndを入力される。判別部３０は、５５．０７ｋＨｚを中心とした透過帯域を有するバンドパスフィルタにより、音声信号ＶsndからＣＵＥ信号を抽出し、このＣＵＥ信号に基づいて再生モードがモノラル、ステレオ、バイリンガルのいずれであるかを判別する。判別部３０は、その判別結果に応じたスイッチ制御信号をモニタ電圧出力部３２へ出力する。

モニタ電圧出力部３２は、電圧の異なる３つの電圧源５０，５１，５２と３つのスイッチ５４，５５，５６とを含んで構成される。スイッチ５４，５５，５６はそれぞれ、判別部３０からのスイッチ制御信号に基づいて動作し、電圧源５０，５１，５２とモード端子３６との断続を切り換える。例えば、電圧源５０，５１，５２それぞれの電圧は１Ｖ，２Ｖ，３Ｖに設定される。そして、判別部３０は再生モードを「モノラル」と判別したとき、スイッチ５４のみをオンするスイッチ制御信号を出力し、これによりモード端子３６に１Ｖが印加される。また、同様に、判別部３０は再生モードを「ステレオ」と判別したとき、スイッチ５５のみをオンするスイッチ制御信号を出力し、これによりモード端子３６に２Ｖが印加され、再生モードを「バイリンガル」と判別したときには、スイッチ５６のみをオンするスイッチ制御信号を出力し、これによりモード端子３６に３Ｖが印加される。半導体集積回路２０において各スイッチ５４，５５，５６は、例えば、トランジスタを用いて構成することができる。

モニタ電圧出力部３２の出力端とモード端子３６との間には抵抗素子３８が直列接続される。

モード制御信号生成部３４は、２つの比較器６０，６１と２つの電圧源６４，６５とを含んで構成される。比較器６０，６１はそれぞれ一方の入力端子をモード端子３６に接続される。比較器６０は、もう一方の入力端子を電圧源６４に接続され、モード端子３６の電圧とこの電圧源６４の電圧との大小関係に応じた電圧のモード制御信号Ｍaを出力する。また、比較器６１は、もう一方の入力端子を電圧源６５に接続され、モード端子３６の電圧とこの電圧源６５の電圧との大小関係に応じた電圧のモード制御信号Ｍbを出力する。例えば、電圧源６４は、電圧源５１と電圧源５２との中間の電圧である２．５Ｖを比較器６０に基準電圧として供給する。比較器６０はモード端子３６の電圧がこの基準電圧より高くなるとき、論理値“Ｈ”に相当する電圧をＭaとして出力し、それ以外の場合は論理値“Ｌ”に相当する電圧をＭaとして出力する。また、電圧源６５は、電圧源５０と電圧源５１との中間の電圧である１．５Ｖを比較器６１に基準電圧として供給する。比較器６１はモード端子３６の電圧がこの基準電圧より高くなるとき、論理値“Ｈ”に相当する電圧をＭbとして出力し、それ以外の場合は論理値“Ｌ”に相当する電圧をＭbとして出力する。このモード制御信号生成部３４の各比較器６０，６１の動作により、判別部３０による判別結果が「モノラル」である場合、モード制御信号Ｍa，Ｍbは共に“Ｌ”となる。また、判別部３０による判別結果が「ステレオ」である場合、モード制御信号Ｍaは“Ｌ”、モード制御信号Ｍbは“Ｈ”となり、判別部３０による判別結果が「バイリンガル」である場合には、モード制御信号Ｍa，Ｍbは共に“Ｈ”となる。

音声復調部４０は、モード制御信号生成部３４が生成するモード制御信号Ｍa，Ｍbに基づいて再生モードを「モノラル」、「ステレオ」、「バイリンガル」のいずれにするかを選択し、Ｖsndのベースバンドに格納された音声信号を当該選択した再生モードで処理する。

次に半導体集積回路２０の動作について説明する。まず、半導体集積回路２０は、上述の構成に関する説明から明らかなように、判別部３０により判別された再生モードに従って、音声復調部４０を動作させることができる。

また、半導体集積回路２０は、図２に示すように外部回路１００からモード端子３６に印加する電圧によって、音声復調部４０における再生モードを制御することも可能である。

モード端子３６に外部回路１００から印加された電圧Ｖexは、モード制御信号生成部３４の比較器６０，６１に入力される。モード制御信号生成部３４は、Ｖexと電圧源６４，６５が供給する基準電圧との大小関係に応じたモード制御信号Ｍa，Ｍbを生成し、当該モード制御信号Ｍa，Ｍbにより音声復調部４０の再生モードが制御される。この外部回路１００による再生モードの制御は、モニタ電圧出力部３２の状態がどうであるかにかかわらず行われ得る。

なお、外部回路１００からモード端子３６へ印加される電圧とモニタ電圧出力部３２の出力電圧とが相違する場合における外部回路１００と各電圧源５０，５１，５２との間に流れる電流は、それらの間の抵抗成分が大きいほど抑制される。例えば、スイッチ５４，５５，５６の内部抵抗がそのような抵抗成分として寄与し得るが、本半導体集積回路２０ではさらに抵抗素子３８が設けられて、これにより、モード端子３６とモニタ電圧出力部３２との間の電流を低減し消費電力を抑制することが可能である。

図３は、半導体集積回路２０を用いた他の音声多重信号処理回路の構成を示す模式図である。この構成では、モード端子３６にコンデンサ１１０が外付けで接続される。モニタ電圧出力部３２の出力電圧の切り替わりの応答時間は、基本的に、判別部３０によるスイッチ５４，５５，５６の切り換え動作に応じて定められ、調整することが難しい。本構成では、モード端子３６に接続したコンデンサ１１０の充放電動作により、モード端子３６における電圧変化を平滑化することができる。よって、モニタ電圧出力部３２の出力電圧の変化が急峻であっても、コンデンサ１１０の容量に応じて、モード端子３６での電圧変化の応答時間を長くすることが可能である。

ここで判別部３０は、弱電界環境や電波の外乱等によりＣＵＥ信号を誤って検出し損なったり、逆にノイズ等により誤って検出するという誤動作を起こすことがあり得る。本構成では、判別部３０の上述の誤動作によりモニタ電圧出力部３２の出力電圧が切り替わっても、コンデンサ１１０による平滑化によりモード制御信号生成部３４の入力電圧の変化を緩やかにすることができ、誤検出時間が短時間であれば、判別部３０の動作に追随してモード制御信号生成部３４からのモード制御信号が切り替わることを回避できる。よって、再生音声が短周期で切り替わり聞きにくいとか耳障りとなることが回避される。

どの程度の誤検出期間までモード制御信号の切り替わりを抑制するかという不感時間は、コンデンサ１１０の容量により調整可能である。また、本半導体集積回路２０では、コンデンサ１１０を設けたことによる電圧の平滑化は、当該コンデンサ１１０と抵抗素子３８とで構成されるＣＲ回路の時定数に従うので、当該時定数を所望の不感時間に応じて設定する。判別部３０の誤動作に対する感度をどのように設定するかは、例えば、半導体集積回路２０を用いるテレビジョン受信機が、据置型か、ポータブルか、携帯電話の機能として提供されるものなのか等によって異なり得る。半導体集積回路２０によれば、用いられるテレビジョン受信機の種類に応じて、コンデンサ１１０の容量を変えることで、判別部３０の誤動作に対し要求される感度を好適なものに調整することができ、半導体集積回路２０自体を設計し直し製造し直す必要がない。

実施形態に係る音声多重信号処理回路の概略の構成を示す回路図である。半導体集積回路を用い、外部回路から再生モードを制御可能な音声多重信号処理回路の構成を示す模式図である。半導体集積回路を用い、判別部の誤判別動作の影響を回避する音声多重信号処理回路の構成を示す模式図である。従来の音声多重信号処理回路の構成を示す回路図である。

符号の説明

２０半導体集積回路、３０判別部、３２モニタ電圧出力部、３４モード制御信号生成部、３６モード端子、３８抵抗素子、４０音声復調部、５０，５１，５２，６４，６５電圧源、５４，５５，５６スイッチ、６０，６１比較器、１００外部回路、１１０コンデンサ。

Claims

複数の再生モードのうち入力音声信号に対応する目的再生モードを選定する音声多重信号処理用の半導体集積回路において、
前記入力音声信号に基づいて、当該入力音声信号の前記再生モードを判別し、判別信号を出力する判別部と、
前記判別信号に基づいて、前記各再生モード毎に設定されたモニタ電圧のうち前記入力音声信号に対応するものを選択的に出力するモニタ電圧出力部と、
前記モニタ電圧出力部の出力電圧を当該半導体集積回路の外部へ出力可能とするモード端子と、
当該半導体集積回路の外部又は前記モニタ電圧出力部から前記モード端子に印加されるモード端子電圧に基づいて、前記目的再生モードに対応したモード制御信号を生成するモード制御信号生成部と、
を有することを特徴とする半導体集積回路。
請求項１に記載の半導体集積回路において、
前記モード制御信号生成部は、
所定の基準電圧に対する前記モード端子電圧の大小関係を比較する複数の比較器と、
前記各比較器毎の前記基準電圧を生成する複数の基準電圧源と、
を有することを特徴とする半導体集積回路。
請求項２に記載の半導体集積回路において、
前記モニタ電圧は、第１モニタ電圧、前記第１モニタ電圧より高い第２モニタ電圧、及び前記第２モニタ電圧より高い第３モニタ電圧の３種類設定され、
前記比較器は、第１比較器及び第２比較器の２つ設けられ、
前記第１比較器の前記基準電圧は、前記第１モニタ電圧及び前記第２モニタ電圧の中間電圧に設定され、
前記第２比較器の前記基準電圧は、前記第２モニタ電圧及び前記第３モニタ電圧の中間電圧に設定されること、
を特徴とする半導体集積回路。
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の半導体集積回路において、
前記モニタ電圧出力部と前記モード端子との間に直列に接続された抵抗素子を有すること、を特徴とする半導体集積回路。
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の半導体集積回路を用いた音声多重信号処理回路であって、
前記モード端子を介して前記半導体集積回路に接続されたコンデンサを有すること、を特徴とする音声多重信号処理回路。
請求項５に記載の音声多重信号処理回路において、
前記コンデンサは、前記判別信号に対する前記モード制御信号の応答時間が所定の目標値となることに基づいて容量を設定されること、を特徴とする音声多重信号処理回路。