JP2007150406A - マルチチャンネル音声信号再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
「５．１チャンネル」の場合や、「６チャンネル」の場合にも対応して、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することが可能な、マルチチャンネル音声信号再生装置を提供する
【解決手段】
マルチチャンネル音声信号再生装置は、複数の信号伝送路から構成される一組の信号伝送回路と、信号伝送回路の出力端に接続してマルチチャンネル音声信号を出力する出力回路と、出力回路からの出力を制御する制御回路と、を備え、一組の信号伝送回路のうち、少なくとも一つの信号伝送路が、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力され、制御回路に音声信号の種別を判定する判定情報を出力する判定回路を備え、出力回路が、出力回路の第１の出力端子と第２の出力端子のいずれかに信号伝送路に入力された音声信号を出力するスイッチ回路と、を備え、制御回路が、判定回路の判定情報に基づいてスイッチ回路を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、全てのチャンネルが全音声周波数帯域を伝送可能なマルチチャンネル音声信号再生装置に関し、特に、ＳＡＣＤやＤＶＤ−ＡＵＤＩＯといったフォーマットに代表される、場合によっては、１つのチャンネルが低音周波数帯域のみを含む音声信号である場合や、全てのチャンネルが全音声周波数帯域を含む音声信号である場合が存在するマルチチャンネル音声に対応する、マルチチャンネル音声信号再生装置に関する。

２つを超える複数の独立した音声信号チャンネルをもつ、いわゆるマルチチャンネル音声信号を、映像信号と共に、もしくは、音声信号単独で再生してサラウンド音場を再生するマルチチャンネル音声信号再生装置が提供されている。マルチチャンネル音声信号には、各チャンネルに対応するスピーカーの配置方向、再生周波数帯域、サラウンド方式、等を含め、様々な方式・フォーマットが提案されている。

一般的には、マルチチャンネル音声信号は、前方左信号L、前方右信号Ｒ、前方中央信号Ｃ、サラウンド左信号ＳL、サラウンド右信号ＳＲ、の５チャンネルの信号を含み、さらに、サラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかを含む６つの独立したチャンネルから構成されることがある。つまり、マルチチャンネル音声信号の第６のチャンネルが、サラウンド後方信号ＳＢに対応した全音声周波数帯域を含む音声チャンネルである場合や、もしくは、低音信号ＬＦＥに対応した低音周波数域のみを含む音声チャンネルである場合が存在する。前者の場合には「６チャンネル」と呼ばれるのに対して、低音信号ＬＦＥは、補助的な意味合いのチャンネルであるため、後者の場合には「５．１チャンネル」と呼ばれ、区別されている。

「５．１チャンネル」は、特に、放送や映画等の映像を含むコンテンツのマルチチャンネル音声信号として、広く普及している。「５．１チャンネル」の低音信号ＬＦＥは、約１２０Ｈｚ以下の低音周波数域のみを含むので、低音域の再生能力に優れる（一方で、中高音域の再生能力に乏しい）サブウーファーに供給されて再生される。波長の長い低音域の特性から、サブウーファーは、比較的に自由に配置可能とされている。また、一方で、「６チャンネル」のサラウンド後方信号ＳＢは、他のチャンネルと同様に全音声周波数帯域を含むので、前方やサラウンドチャンネルに使用するスピーカーと同等の再生周波数帯域をもつ「サラウンド後方スピーカー」が必要になり、かつ、その配置は、聴取者のほぼ真後ろ方向に指定される。したがって、マルチチャンネル音声信号の再生に際し、「６チャンネル」もしくは「５．１チャンネル」いずれかの音声フォーマットに対応して、「第６の音声信号チャンネル」を出力する先のスピーカーをそれぞれ切り換えなければならない。

全てのチャンネルが全音声周波数帯域を含むマルチチャンネル音声信号フォーマットを記録可能な記録媒体として、代表的には、ＳＡＣＤ（Super Audio Compact Disc）やＤＶＤ−ＡＵＤＩＯ（Digital Versatile Disc or Digital Video Disc）がある。例えば、６チャンネルを伝送できるＳＡＣＤやＤＶＤ−ＡＵＤＩＯのディスクには、「６チャンネル」のディスクと、「５．１チャンネル」のディスクが存在するため、再生するそれぞれのディスクの音声フォーマットに対応して「第６の音声信号チャンネル」を出力する先のスピーカーを切り換えなければならない。従来には、ＳＡＣＤ規格におけるマルチチャンネルエリア（Multi Channel Area）に規定されている「スピーカー配置に関する情報」（Loudspeaker_Config）を利用することにより、新たなスピーカー配置に対応するＸチャンネルに接続する出力端子に出力するか、低音信号ＬＦＥを再生するサブウーファーに接続する出力端子に出力するか、を切り換える切り換え部（切換スイッチ）を備えたオーディオ再生方法がある（特許文献１）。

特開２００２−３６７２９０号公報 （第１図）

しかしながら、この従来技術のオーディオ再生方法では、ディスクを再生するディスク再生部と増幅器を含む切換スイッチ部とがほぼ一体に構成されているか、切換スイッチ部を制御するマイコン等の制御部が「スピーカー配置に関する情報」（Loudspeaker_Config）を得るための特別の接続をしなければならない、という問題がある。例えば、別個のＳＡＣＤプレーヤーとＡＶアンプとを通常の接続、つまり、デジタルオーディオインターフェースや、ＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースで接続する場合であっても、ＳＡＣＤに記録された「スピーカー配置に関する情報」までは、ＳＡＣＤプレーヤーからＡＶアンプへは伝送されない。したがって、特別な方法により「スピーカー配置に関する情報」を伝送可能になるように、ＳＡＣＤプレーヤーとＡＶアンプとを接続しなければ、上記特許文献のオーディオ再生方法は実施することができない。

また、ディスク再生部もしくはディスク再生装置が、「スピーカー配置に関する情報」（Loudspeaker_Config）を得ることができない場合や、ディスクに印刷された表示等が無い場合には、ユーザーは、ＡＶアンプの切換スイッチ部を切り換えて、スピーカーを切り換えて試聴することによってしか、「６チャンネル」もしくは「５．１チャンネル」のいずれの音声フォーマットに対応すべきか確認することができない。また、試聴による確認は煩雑で困難である。その結果、マルチチャンネル音声信号の再生に際し、「６チャンネル」もしくは「５．１チャンネル」のいずれの音声フォーマットに対応すべきか、判定することができず、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場が再生できない場合が生じる。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録媒体に記録された「スピーカー配置に関する情報」のような特別な情報を、読取もしくは入手できないマルチチャンネル音声信号再生装置であっても、１つのチャンネルが低音音声信号のみを含む「５．１チャンネル」の場合や、全てのチャンネルが全音声周波数帯域を含む「６チャンネル」の場合にも対応して、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することが可能な、マルチチャンネル音声信号再生装置を提供することにある。

本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、マルチチャンネル音声信号を伝送する複数の信号伝送路から構成される一組の信号伝送回路と、信号伝送回路の出力端に接続してマルチチャンネル音声信号を出力する出力回路と、出力回路からのマルチチャンネル音声信号の出力を制御する制御回路と、を備え、一組の信号伝送回路のうち、少なくとも一つの信号伝送路が、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力され、制御回路に音声信号の種別を判定する判定情報を出力する判定回路を備え、出力回路が、出力回路の第１の出力端子と第２の出力端子のいずれかに一つの信号伝送路に入力された音声信号を出力するスイッチ回路と、を備え、制御回路が、判定回路の判定情報に基づいてスイッチ回路を制御する。

好ましくは、判定回路が、一つの信号伝送路の入力端から分岐された音声信号の有無を判別する音声信号有無判別回路と、音声信号が入力される帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタの出力信号のレベルを検出する帯域通過音声レベル検出回路と、信号レベルの基準値を設定する基準レベル設定回路と、帯域通過音声レベル検出回路と基準レベル設定回路との出力を比較する比較回路と、を備え、比較回路の出力を、該判定回路が出力する判定情報とする。

好ましくは、判定回路が、音声信号有無判別回路が、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が有ると判別し、かつ、帯域通過音声レベル検出回路の出力が基準レベル設定回路の出力に対して設定された基準時間以上継続して等しいもしくは大きい場合に、第１の判定情報を出力し、帯域通過音声レベル検出回路の出力が基準レベル設定回路の出力に対して設定された基準時間以上継続して小さい場合に、第２の判定情報を出力する。

好ましくは、判定回路が第１の判定情報を出力する場合に、出力回路のスイッチ回路が、一つの信号伝送路に入力された音声信号を、出力回路の第１の出力端子に出力し、判定回路が第２の判定情報を出力する場合に、出力回路のスイッチ回路が、一つの信号伝送路に入力された音声信号を、出力回路の第２の出力端子に出力する。

さらに好ましくは、制御回路に接続する表示回路と、制御回路に操作入力情報を入力する操作入力回路と、をさらに備え、制御回路が、表示回路へ判定回路の判定情報を表示する表示信号を出力し、操作入力情報に基づいて出力回路のスイッチ回路を制御する。

さらに好ましくは、出力回路のスイッチ回路が、信号伝送路に入力された音声信号を出力回路の第２の出力端子に出力し、かつ、制御回路が、判定回路からの第１の判定情報を受けた場合に、表示回路へ判定回路の第１の判定情報を表示する表示信号を出力し、出力回路のスイッチ回路が、信号伝送路に入力された音声信号を出力回路の第１の出力端子に出力し、かつ、制御回路が、判定回路からの第２の判定情報を受けた場合に、表示回路へ判定回路の第２の判定情報を表示する表示信号を出力する。

また、好ましくは、本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、信号伝送回路の判定回路を備える信号伝送路が、マルチチャンネル音声信号のうち、中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号、もしくは、低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号、のいずれかを、選択的に伝送する信号伝送路として規定されている。

好ましくは、出力回路の第１の出力端子が、中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号に対応し、出力回路の第２の出力端子が、低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号に対応する。

さらに好ましくは、判定回路の帯域通過フィルタが高域通過フィルタであり、高域通過フィルタのカットオフ周波数が、マルチチャンネル音声信号の低音チャンネル音声信号の高域限界周波数と、ほぼ等しくなるように設定される。

好ましくは、出力回路の第１の出力端子が、低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号に対応し、出力回路の第２の出力端子が、中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号に対応する。

さらに好ましくは、判定回路の帯域通過フィルタが低域通過フィルタであり、低域通過フィルタのカットオフ周波数が、マルチチャンネル音声信号の低音チャンネル音声信号の高域限界周波数と、ほぼ等しくなるように設定される。

また、さらに好ましくは、本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、音声信号有無判別回路が、音声信号が無いと判別した場合に、判定回路が、音声信号が無いと判別した前の判定情報を維持する。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、マルチチャンネル音声信号を伝送する複数の信号伝送路から構成される一組の信号伝送回路を備え、一組の信号伝送回路のうち、少なくとも一つの信号伝送路が、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力されて制御回路に音声信号の種別を判定する判定情報を出力する判定回路を備える。この判定回路は、音声信号有無判別回路と、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力される帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタの出力信号のレベルを検出する帯域通過音声レベル検出回路と、信号レベルの基準値を設定する基準レベル設定回路と、帯域通過音声レベル検出回路と基準レベル設定回路との出力を比較する比較回路とを備える。なお、判定回路の帯域通過フィルタは、高域通過フィルタもしくは低域通過フィルタのいずれか一方であればよく、高域通過フィルタもしくは低域通過フィルタのカットオフ周波数が、マルチチャンネル音声信号の低音チャンネル音声信号の高域限界周波数とほぼ等しくなるように設定されるのが好ましい。

例えば、「６チャンネル」の場合と、「５．１チャンネル」の場合のマルチチャンネル音声信号に対応するため、「第６の音声信号チャンネル」が、中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号（例えば、サラウンド後方信号ＳＢ）、もしくは、低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号（例えば、低音信号ＬＦＥ）、のいずれかを選択的に伝送する信号伝送路として規定されている場合に、判定回路の高域通過フィルタからの出力信号レベルは、それぞれの音声信号の性質上、サラウンド後方信号ＳＢであれば基準レベルよりも大きくなり、低音信号ＬＦＥであれば基準レベルよりも小さくなる。したがって、本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、記録媒体に記録された「スピーカー配置に関する情報」のような特別な情報を、読取もしくは入手できない場合であっても、「第６の音声信号チャンネル」がサラウンド後方信号ＳＢなのか、低音信号ＬＦＥなのか判定ができ、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することが可能になる。

マルチチャンネル音声信号再生装置の出力回路は、信号伝送回路の出力端子に接続してマルチチャンネル音声信号を出力し、例えば、出力回路の第１の出力端子（サラウンド後方端子ｓｂ）と第２の出力端子（低音端子ｌｆｅ）のいずれかに信号伝送路に入力された音声信号を出力するスイッチ回路を備える。制御回路は、判定回路が出力する判定情報（比較回路の出力）に基づいてスイッチ回路を制御する。つまり、「第６の音声信号チャンネル」がサラウンド後方信号ＳＢなのか、低音信号ＬＦＥなのかが判定されると、制御回路は、スイッチ回路を判定情報に応じて出力回路の第１の出力端子（サラウンド後方端子ｓｂ）と第２の出力端子（低音端子ｌｆｅ）のいずれかに切り換えることができる。したがって、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することが可能になる。なお、制御回路が判定回路の判定情報に基づいてスイッチ回路を制御するとは、制御回路が判定回路の判定情報を受けたときに、制御回路がプログラムに従って自動的にスイッチ回路を制御して切り換える場合と、制御回路がユーザーからの操作入力を受けてスイッチ回路を制御して切り換える場合とを含み、制御回路が判定回路の判定情報を受けて処理していればよく、また、制御回路がスイッチ回路を制御して切り換えない場合をも含む。

マルチチャンネル音声信号再生装置が、表示回路と、操作入力情報を入力する操作入力回路と、をさらに備えるときは、制御回路が、表示回路へ判定回路の第１の判定情報もしくは第２の判定情報を表示する表示信号を出力し、操作入力情報に基づいて出力回路のスイッチ回路を制御する。したがって、例えば、出力回路のスイッチ回路が、出力回路の低音端子ｌｆｅ側に切り換えられている場合に、「第６の音声信号チャンネル」が「サラウンド後方信号ＳＢ」である判定されると、制御回路は、表示回路へ「サラウンド後方信号ＳＢ」を表示する表示信号を出力し、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場が再生できない旨を注意喚起することができる。その結果、聴取者は、操作入力回路を操作して、出力回路のスイッチ回路をサラウンド後方端子ｓｂ側へ切り換えて、確実に正確なサラウンド音場を再現可能になる。

判定回路は、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号の有無を判別する音声信号有無判別回路を備えているので、信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が有ると判別した場合のみについて、判定情報を出力する。また、音声信号が無いと判別した場合には、判定回路は、音声信号が無いと判別した前の判定情報を維持する。したがって、「第６の音声信号チャンネル」の音声信号の出現頻度が低いような場合であっても、サラウンド後方信号ＳＢなのか、低音信号ＬＦＥなのかを正確に判定でき、良好なサラウンド音場を再現できる。

本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、記録媒体に記録された「スピーカー配置に関する情報」のような特別な情報を、読取もしくは入手できない場合であっても、「５．１チャンネル」もしくは「６チャンネル」の場合にも対応して、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することができる。

本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、記録媒体に記録された「スピーカー配置に関する情報」のような特別な情報を、読取もしくは入手できない場合であっても、「５．１チャンネル」もしくは「６チャンネル」の場合にも対応可能にするという目的を、マルチチャンネル音声信号を伝送する複数の信号伝送路から構成される一組の信号伝送回路と、信号伝送回路の出力端に接続してマルチチャンネル音声信号を出力する出力回路と、出力回路からのマルチチャンネル音声信号の出力を制御する制御回路と、を備え、一組の信号伝送回路のうち、少なくとも一つの信号伝送路が、一つの信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力され制御回路に音声信号の種別を判定する判定情報を出力する判定回路を備え、出力回路が、出力回路の第１の出力端子と第２の出力端子のいずれかに一つの信号伝送路に入力された音声信号を出力するスイッチ回路と、を備え、制御回路が、判定回路の判定情報に基づいてスイッチ回路を制御するように構成することにより、実現した。

以下、本発明の好ましい実施形態によるマルチチャンネル音声信号再生装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるデコーダー１について説明する図である。デコーダー１は、入力端子adataと、ＣＰＵ（中央演算装置）３と、操作入力部４と、表示回路５と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０と、ＤＡコンバーターDAC２１〜２７と、出力端子ｌ、ｃ、ｒ、ｓｌ、ｓｒ、ｓｂ、および、ｌｆｅと、を含んでいる。なお、デコーダー１を構成する電源等の他の回路は、説明に不要であるので省略する。

デコーダー１の入力端子adataには、（図示しない）ＳＡＣＤプレーヤー等の再生装置からのマルチチャンネル音声信号データが入力される。デコーダー１は、マルチチャンネル音声信号データを、それぞれのチャンネルが独立したアナログ信号として、出力端子ｌ、ｃ、ｒ、ｓｌ、ｓｒ、ｓｂ、もしくは、ｌｆｅから出力する。アナログ信号のマルチチャンネル音声信号は、それぞれ（図示しない）増幅器およびスピーカーに供給され、マルチチャンネル音場が再現される。

デコーダー１の入力端子adataに入力されるマルチチャンネル音声信号データは、例えば、前方左信号L、前方右信号Ｒ、前方中央信号Ｃ、サラウンド左信号ＳL、サラウンド右信号ＳＲ、の５チャンネルの信号を含み、さらに、サラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかを含む６つの独立したチャンネルから構成される。つまり、マルチチャンネル音声信号データは、「６チャンネル」、もしくは、「５．１チャンネル」であり、第６のチャンネルがサラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかを選択的に伝送する信号伝送路として規定されている。なお、以下においては、この第６のチャンネルがサラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかを指すときは、ＳＢ／ＬＦＥと記載する。

デコーダー１のＤＳＰ１０は、内部で実行するソフトウェアにより、音声信号処理を実行する。例えば、ＤＳＰ１０は、デコード回路１１と、信号伝送回路１２と、出力回路１５と、を構成する。デコード回路１１は、マルチチャンネル音声信号データを独立したデジタル音声信号Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＳＬ、ＳＲ、および、ＳＢ／ＬＦＥにデコードする。信号伝送回路１２は、デコード回路１１の出力を出力回路１５へそれぞれの音声チャンネルを独立に伝送する。出力回路１５は、信号伝送回路１２の出力端に接続して、デジタル音声信号をＤＡコンバーター２１〜２７にそれぞれ出力し、出力端子ｌ、ｃ、ｒ、ｓｌ、ｓｒ、ｓｂ、もしくは、ｌｆｅからアナログ信号を出力する。

ここで、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥは、サラウンド後方信号ＳＢか、低音信号ＬＦＥのいずれかであるので、信号伝送回路１２のうちでデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥに対応する一つの信号伝送路１３には、信号伝送路１２の入力端から分岐された判定回路１４が設けられる。判定回路１４は、後述するようにデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが入力され、ＣＰＵ３に判定情報を出力する。また、出力回路１５には、後述するスイッチ回路１６が設けられ、サラウンド後方信号ＳＢに対応する出力端子ｓｂにＤＡコンバーター２６を介して接続する端子１７、もしくは、低音信号ＬＦＥに対応する出力端子ｌｆｅにＤＡコンバーター２７を介して接続する端子１８、のいずれかにデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥの出力を切り換える。

図２（ａ）は、判定回路１４を説明する図である。判定回路１４は、音声レベル検出回路１４２および１４４と、ＨＰＦ（高域通過フィルタ）１４３と、基準レベル設定回路１４５と、比較回路１４６と、を含んでいる。判定回路１４の入力端子１４１には、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが入力される。音声レベル検出回路１４２、基準レベル設定回路１４５、および、比較回路１４６は、音声信号有無判別回路を構成し、信号伝送路１３の入力端から分岐されたデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥの有無、つまり、再生すべき十分なレベルを有する信号が含まれているか、否かを判別する。また、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥは、分岐されてＨＰＦ（高域通過フィルタ）１４３に入力され、ＨＰＦ１４３の出力信号が音声レベル検出回路１４４に入力される。基準レベル設定回路１４５は、比較回路１４６に基準レベルＬａ０およびＬｈ０を入力し、比較回路１４６は、出力端子１４７から判定情報をＣＰＵ３へ出力する。また、ＨＰＦ１４３は、カットオフ周波数（高域限界周波数）ｆｃ＝約１２０Ｈｚの２次ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタであり、もちろん他の１次もしくは３次以上のＩＩＲでも、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタでもよい。

図２（ｂ）は、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが有する周波数特性を模式的に説明する図である。デジタル音声信号ＬＦＥは低音信号ＬＦＥに対応し、カットオフ周波数（高域限界周波数）ｆｃ以上の周波数帯域の成分をほとんど含まないのに対して、デジタル音声信号ＳＢは聴取者の背後に設置したサラウンド後方スピーカーから放射されるサラウンド後方信号ＳＢに対応するので、カットオフ周波数（高域限界周波数）ｆｃ以上の周波数帯域の成分を多く含んでいる（グラフ中の斜線格子部分）。ここで、ＨＰＦ１４３のカットオフ周波数をｆｃとした場合には、仮に、デジタル音声信号ＬＦＥであるときは、ＨＰＦ１４３を通過した信号が入力された音声レベル検出回路１４４の出力信号レベルＬｈは、基準レベルＬｈ０に比較して低い数値を示す。一方で、仮に、デジタル音声信号ＳＢであるときは、低音周波数帯域のみならず中高音帯域を含むサラウンド後方信号ＳＢに対応するので、ＨＰＦ１４３を通過した信号が入力された音声レベル検出回路１４４の出力信号レベルＬｈは、基準レベルＬｈ０に比較して高い数値を示す。したがって、比較回路１４６は、出力信号レベルＬｈと、基準レベルＬｈ０とを比較することにより、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが、サラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかの種別であることを判定することができる。

次に、音声レベル検出回路１４２は、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥの全周波数帯域の音声信号レベルＬａを出力する。基準レベル設定回路１４５は、比較回路１４６へ基準レベルＬａ０を与え、比較回路１４６とともに音声信号有無判別回路を構成する。基準レベルＬａ０は、ノイズを除去可能な比較的に低いレベルに設定され、その結果、信号伝送路１３の入力端から分岐されたデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥの有無、つまり、再生すべき十分なレベルを有する信号が含まれているか、否かを判別することができる。

図３（ａ）は、判定回路１４の動作を説明するフローチャートである。最初に、音声レベル検出回路１４２から音声信号レベルＬａが、比較回路１４６に入力される（Ｓ１０１）。比較回路１４６は、基準レベル設定回路１４５から入力される基準レベルＬａ０と、音声信号レベルＬａとを比較する（Ｓ１０２）。基準レベルＬａ０よりも音声信号レベルＬａが小さければ、音声信号が無い場合であり、直前の判定情報出力（第１の判定情報出力（Ｊｓｂ）または第２の判定情報出力（Ｊｌｆｅ））を維持し（Ｓ１０３）、判定過程を終了する。一方で、音声信号が有る場合には、音声信号レベルＬａが基準レベルＬａ０以上に大きくなり、音声レベル検出回路１４４は、ＨＰＦ１４３を通過した信号の出力信号レベルＬｈを検出する（Ｓ１０４）。また、音声レベル検出回路１４４は、出力信号レベルＬｈが継続して出現する継続時間Ｔｈを検出し（Ｓ１０５）、出力信号レベルＬｈおよび継続時間Ｔｈを比較回路１４６に出力する。比較回路１４６は、出力信号レベルＬｈと、基準レベルＬｈ０とを比較することにより、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが、サラウンド後方信号ＳＢ、もしくは、低音信号ＬＦＥのいずれかを判定（Ｓ１０６）し、出力端子１４７から判定情報をＣＰＵ３へ出力する。すなわち、継続時間Ｔｈが基準以上の長さであり、かつ、出力信号レベルＬｈが基準レベルＬ０以上である場合には、第１の判定情報（Ｊｓｂ）を出力し（Ｓ１０７）、それら以外の場合には、第２の判定情報（Ｊｌｆｅ）を出力する（Ｓ１０８）。

図３（ｂ）は、ＣＰＵ３がスイッチ１６を切り換える動作を説明するフローチャートである。出力回路１５に設けられるスイッチ１６には、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが入力され、サラウンド後方信号ＳＢに対応する端子１７、もしくは、低音信号ＬＦＥに対応する端子１８、のいずれかにデジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥの出力を切り換える。最初に、ＣＰＵ３には比較回路１４６から第１若しくは第２の判定情報が入力し（Ｓ２０１）、ＣＰＵ３はこれらを判別する（Ｓ２０２）。判定情報が、第１の判定情報（Ｊｓｂ）であれば、スイッチ１６をサラウンド後方信号ＳＢに対応する端子１７側へ切り換える（Ｓ２０３）。一方で、判定情報が、第２の判定情報（Ｊｌｆｅ）であれば、スイッチ１６を低音信号ＬＦＥに対応する端子１８側へ切り換える（Ｓ２０４）。

したがって、マルチチャンネル音声信号データが、「６チャンネル」、もしくは、「５．１チャンネル」のいずれかである場合において、本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、出力回路のサラウンド後方端子ｓｂからサラウンド後方信号ＳＢを、もしくは、出力回路の低音端子ｌｆｅから低音信号ＬＦＥを、選択的に出力することができる。サラウンド後方端子ｓｂならびに低音端子ｌｆｅには、それぞれ（図示しない）専用の増幅器およびスピーカー（サラウンド後方スピーカーないしアンプ内蔵サブウーファー等）が接続されるので、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場を提供することが可能になる。

また、判定回路１４は、信号伝送路１３の入力端から分岐された音声信号の有無を判別する音声信号有無判別回路を備えているので、信号伝送路１３の入力端から分岐された音声信号が有ると判別した場合のみについて、新たな判定情報を出力する。また、音声信号が無いと判別した場合には、判定回路１４は、音声信号が無いと判別した前の判定情報を維持する。したがって、「第６の音声信号チャンネル」の音声信号の出現頻度が低いような場合であっても、サラウンド後方信号ＳＢなのか、低音信号ＬＦＥなのかを正確に判定でき、良好なサラウンド音場を再現できる。

図４は、本発明の他の好ましい実施形態によるデコーダー４１のＣＰＵ３の動作を説明するフローチャートである。本実施例のマルチチャンネル音声信号再生装置４１の構成は、図１のデコーダー１と共通である。したがって、図１のマルチチャンネル音声信号再生装置１と共通な部分についての説明は、省略する。

デコーダー１ならびに４１は、ＣＰＵ３に接続する操作入力部４ならびに表示回路５を備えているので、ＣＰＵ３が、表示回路５へ判定回路１４の判定情報（ＪｓｂもしくはＪｌｆｅ）を表示する表示信号を出力し、操作入力部４からの操作入力情報に基づいて出力回路１５のスイッチ回路１６を制御することができる。もちろん、先の実施例１においても、ＣＰＵ３がスイッチ１６を切り換えるのは、ユーザーの操作入力に基づいてもよい。

ＣＰＵ３には、判定回路１４の比較回路１４６から、第１の判定情報（Ｊｓｂ）若しくは第２の判定情報（Ｊｌｆｅ）が入力される（Ｓ３０１）。次に、ＣＰＵ３は、出力回路１５のスイッチ１６の状態を示すスイッチ状態情報（Ｓｓｂ／Ｓｌｆｅ）を判別する（Ｓ３０２）。判定情報とスイッチ状態情報が一致していれば（Ｓ３０３Ｙｅｓ）、つまり、デジタル音声信号がサラウンド後方信号ＳＢのときにスイッチ１６がサラウンド後方信号に対応する端子１７側に切り換えられているか、デジタル音声信号が低音信号ＬＦＥのときにスイッチ１６が低音信号に対応する端子１８側に切り換えられていれば、スイッチ１６を切り換えずに状態を維持する。

一方で、判定情報とスイッチ状態情報が一致していなければ（Ｓ３０３Ｎｏ）、ＣＰＵ３は、表示回路５へ判定回路１４の判定情報（ＳＢもしくはＬＦＥ）を表示する表示信号を出力し（Ｓ３０４）、操作入力部４からの操作入力情報に基づいて出力回路１５のスイッチ回路１６を制御する（Ｓ３０５，Ｓ３０６）。つまり、ＣＰＵ３は、スイッチ１６が低音信号ＬＦＥに対応する端子１８側に切り換えられているときには、サラウンド後方信号ＳＢを判定する判定情報を入力されたら、表示回路５に表示信号「ＳＢ Ｓｉｇｎａｌ」を出力し、さらに、ユーザーからスイッチ１６を切り換える操作入力があれば、スイッチ１６をサラウンド後方信号ＳＢに対応する端子１７側に切り換える。あるいは、ＣＰＵ３は、スイッチ１６がサラウンド後方信号ＳＢに対応する端子１７側に切り換えられているときには、低音信号ＬＦＥを判定する判定情報を入力されたら、表示回路５に表示信号「ＬＦＥ Ｓｉｇｎａｌ」を出力し、さらに、ユーザーからスイッチ１６を切り換える操作入力があれば、スイッチ１６を低音信号ＬＦＥに対応する端子１８側に切り換える。ユーザーからスイッチ１６を切り換える操作入力が無ければ、ＣＰＵ３は、表示回路５へ判定回路１４の判定情報（ＳＢもしくはＬＦＥ）を表示する表示信号を出力（Ｓ３０４）する動作を繰り返す。

したがって、例えば、出力回路１５のスイッチ１６が、出力回路１５の低音端子ｌｆｅに接続する端子１８側に切り換えられている場合に、音声信号が「低音信号ＬＦＥ」であると判定されると、ＣＰＵ３はスイッチ１６の状態を維持し、その一方で、音声信号が「サラウンド後方信号ＳＢ」であると判定されると、ＣＰＵ３は、表示回路５に表示信号「ＳＢ Ｓｉｇｎａｌ」を出力し、表示回路５は表示信号「ＳＢ Ｓｉｇｎａｌ」を表示し、聴取者に対してディスク制作者の意図したサラウンド音場が再生できない旨を注意喚起することができる。その結果、聴取者は、操作入力回路を操作して、出力回路のスイッチ回路をサラウンド後方端子ｓｂ側へ切り換えて、正確なサラウンド音場を再現可能になる。

図５は、本発明の他の好ましい実施形態によるデコーダー５１について説明する図である。本実施例のデコーダー５１の構成は、図１のデコーダー１と以下に説明する一部を除いて共通である。したがって、図１のデコーダー１と共通な部分についての説明は、省略する。

本実施例のデコーダー５１は、判定回路１４の高域通過フィルタ１４３が、（図示しない）ＬＰＦ（低域通過フィルタ）１４８に置き換えられている。つまり、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥは、ＬＰＦ１４８に入力され、ＬＰＦ１４８の出力信号が音声レベル検出回路１４４に入力される。基準レベル設定回路１４５は、比較回路１４６に基準レベルＬａ０およびＬｈ０を入力し、比較回路１４６は、出力端子１４７から判定情報をＣＰＵ３へ出力する。ＬＰＦ１４８のカットオフ周波数ｆｃは、マルチチャンネル音声信号の低音チャンネル音声信号の高域限界周波数（約１２０Ｈｚ）と、ほぼ等しくなるように設定される。低音信号ＬＦＥのレベルは、全周波数帯域を含むサラウンド後方信号ＳＢがＬＰＦ１４８を通過した信号レベルよりも高くなるので、比較回路１４６は、デジタル音声信号が、サラウンド後方信号ＳＢなのか低音信号ＬＦＥなのかを判別することができる。

また、この場合には、出力回路１５の出力端子１７側が、低域周波数帯域のみを含む低音信号ＬＦＥに対応し、出力回路１５の出力端子１８が、中高域周波数帯域を含むサラウンド後方信号ＳＧに対応することになる。したがって、出力回路１５の端子１７とＤＳＰ１０の出力端子ｌｆｅとを接続し、また、出力回路１５の端子１８とＤＳＰ１０の出力端子Ｓｓｂとを接続する。もちろん、出力回路１５の端子１７および１８と、ＤＳＰ１０の出力端子ｓｂおよびｌｆｅとの接続は、ＤＳＰ１０のソフトウェア上で切り換えるように設定すればよい。

また、本実施例のように、判定回路１４は、帯域通過フィルタとして高域通過フィルタ１４３もしくは低域通過フィルタ１４８のいずれかを含んでいればよく、帯域通過フィルタはこれらに限定されない。もちろん、高域限界周波数及び低域限界周波数を併せ持つ帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）であっても、通過帯域がマルチチャンネル音声信号の低音チャンネル音声信号の通過帯域と一致するものであればよい。

本発明のマルチチャンネル音声信号再生装置は、上記実施例のデコーダーに限られず、ＭＰＥＧ−２／ＡＡＣといったマルチチャンネル音声信号フォーマットを伝送するAVレシーバーや、ディスク再生装置といった、マルチチャンネル音声信号再生装置にも適する。また、判定回路の帯域通過フィルタの通過帯域を、人の音声のフォルマント帯域（５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）に一致させて、台詞やナレーションを含む言語チャンネルと、広い周波数帯域成分を含む音楽信号チャンネルとを判別するマルチチャンネル音声信号再生装置としても利用可能である。

本発明の好ましい実施形態によるデコーダーについて説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるデコーダーの判定回路を説明する図、および、デジタル音声信号ＳＢ／ＬＦＥが有する周波数特性を模式的に説明する図である。 本発明の好ましい実施形態によるデコーダーの判定回路の動作を説明するフローチャート、および、ＣＰＵがスイッチを切り換える動作を説明するフローチャートである。 本発明の他の好ましい実施形態によるデコーダーのＣＰＵの動作を説明するフローチャートである。（実施例２） 本発明の他の好ましい実施形態によるデコーダーについて説明する図である。（実施例３）

符号の説明

１、４１、５１ デコーダー
３ ＣＰＵ（中央演算装置）
４ 操作入力部
５ 表示回路
１０ ＤＳＰ
１１ デコード回路
１２、１３ 信号伝送路
１４ 判定回路
１５ 出力回路
１６ スイッチ
１７、１８ 端子
２１〜２７ ＤＡコンバーター

Claims (12)

1. マルチチャンネル音声信号を伝送する複数の信号伝送路から構成される一組の信号伝送回路と、
   該信号伝送回路の出力端に接続して該マルチチャンネル音声信号を出力する出力回路と、
   該出力回路からの該マルチチャンネル音声信号の出力を制御する制御回路と、
   を備えるマルチチャンネル音声信号再生装置であって、
   該一組の信号伝送回路のうち、少なくとも一つの信号伝送路が、該信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が入力され、該制御回路に該音声信号の種別を判定する判定情報を出力する判定回路を備え、
   該出力回路が、該出力回路の第１の出力端子と第２の出力端子のいずれかに該一つの信号伝送路に入力された音声信号を出力するスイッチ回路と、を備え、
   該制御回路が、該判定回路の判定情報に基づいて該スイッチ回路を制御する、
   マルチチャンネル音声信号再生装置。
2. 前記判定回路が、
   前記一つの信号伝送路の入力端から分岐された音声信号の有無を判別する音声信号有無判別回路と、
   該音声信号が入力される帯域通過フィルタと、
   該帯域通過フィルタの出力信号のレベルを検出する帯域通過音声レベル検出回路と、
   信号レベルの基準値を設定する基準レベル設定回路と、
   該帯域通過音声レベル検出回路と該基準レベル設定回路との出力を比較する比較回路と、を備え、
   該比較回路の出力を、該判定回路が出力する判定情報とする、
   請求項１に記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
3. 前記判定回路が、
   前記音声信号有無判別回路が、前記信号伝送路の入力端から分岐された音声信号が有ると判別し、かつ、
   前記帯域通過音声レベル検出回路の出力が前記基準レベル設定回路の出力に対して設定された基準時間以上継続して等しいもしくは大きい場合に、第１の判定情報を出力し、
   該帯域通過音声レベル検出回路の出力が該基準レベル設定回路の出力に対して設定された基準時間以上継続して小さい場合に、第２の判定情報を出力する、
   請求項２に記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
4. 前記判定回路が前記第１の判定情報を出力する場合に、前記出力回路の前記スイッチ回路が、前記一つの信号伝送路に入力された音声信号を、該出力回路の前記第１の出力端子に出力し、
   該判定回路が前記第２の判定情報を出力する場合に、該出力回路の該スイッチ回路が、該一つの信号伝送路に入力された音声信号を、該出力回路の前記第２の出力端子に出力する、
   請求項３に記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
5. 前記制御回路に接続する表示回路と、
   該制御回路に操作入力情報を入力する操作入力回路と、をさらに備え、
   該制御回路が、
   表示回路へ前記判定回路の前記判定情報を表示する表示信号を出力し、
   該操作入力情報に基づいて前記出力回路の前記スイッチ回路を制御する、
   請求項１から４のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
6. 前記出力回路の前記スイッチ回路が、前記信号伝送路に入力された音声信号を該出力回路の前記第２の出力端子に出力し、かつ、前記制御回路が、前記判定回路からの前記第１の判定情報を受けた場合に、前記表示回路へ該判定回路の該第１の判定情報を表示する表示信号を出力し、
   該出力回路の該スイッチ回路が、該信号伝送路に入力された音声信号を該出力回路の前記第１の出力端子に出力し、かつ、該制御回路が、該判定回路からの前記第２の判定情報を受けた場合に、該表示回路へ該判定回路の該第２の判定情報を表示する表示信号を出力する、
   請求項５に記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
7. 前記信号伝送回路の前記判定回路を備える信号伝送路が、
   前記マルチチャンネル音声信号のうち、中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号、もしくは、低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号、のいずれかを、選択的に伝送する信号伝送路として規定されている、
   請求項１から６のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
8. 前記出力回路の前記第１の出力端子が、前記中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号に対応し、
   前記出力回路の前記第２の出力端子が、前記低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号に対応する、
   請求項１から７のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
9. 前記判定回路の前記帯域通過フィルタが高域通過フィルタであり、
   該高域通過フィルタのカットオフ周波数が、
   前記マルチチャンネル音声信号の前記低音チャンネル音声信号の高域限界周波数と、ほぼ等しくなるように設定される、
   請求項２から８のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
10. 前記出力回路の前記第１の出力端子が、前記低域周波数帯域のみを含む低音チャンネル音声信号に対応し、
    前記出力回路の前記第２の出力端子が、前記中高域周波数帯域を含む一つのチャンネル音声信号に対応する、
    請求項１から７のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
11. 前記判定回路の前記帯域通過フィルタが低域通過フィルタであり、
    該低域通過フィルタのカットオフ周波数が、
    前記マルチチャンネル音声信号の前記低音チャンネル音声信号の高域限界周波数と、ほぼ等しくなるように設定される、
    請求項２から７および１０のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
12. 前記音声信号有無判別回路が、音声信号が無いと判別した場合に、
    該判定回路が、音声信号が無いと判別した前の判定情報を維持する、
    請求項２から１１のいずれかに記載のマルチチャンネル音声信号再生装置。
    

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