JP2009060336A - 増幅装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチチャンネルＰＣＭ信号におけるサブウーファー用信号に対するレベル制御を適切に行うことを可能とする。
【解決手段】受信部２から出力されるワードセレクトＷＳが分周器６に供給され、分周したクロック信号がマイクロコンピュータ５に対して供給される。マイクロコンピュータ５が分周器６の出力信号を受け取って、その周期または周波数を測定することによって、入力中のマルチチャンネルＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判定することができる。サンプリング周波数が４８ｋHzまたはその整数倍と判定すると、サブウーファー用信号のレベルを１０ｄＢ上げるように制御する制御信号Ｓ１を音量制御部９に供給する。サンプリング周波数を４４．１ｋHzまたはその整数倍と判定すると、サブウーファー用信号のレベルを上げる制御を行わない。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディスク再生装置からのマルチチャンネルＰＣＭ信号が供給され、マルチチャンネルスピーカに対する駆動信号を発生する増幅装置に関する。

ホームシアターシステムにおいて、マルチチャンネルサラウンドシステムが採用され、臨場感のあるオーディオ再生を楽しむことができる。マルチチャンネルサラウンドシステムとしては、５．１チャンネル、７．１チャンネル等が知られている。ブルーレイディスク（ＢＤと適宜称する）、ＨＤ ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の光ディスクにおいては、最新の圧縮フォーマットがサポートされ、最大チャンネル数が８チャンネル（７．１チャンネル）とフォーマットに規定されている。

これらのディスク再生装置においては、マルチチャンネルの内のサブウーファー用オーディオ信号は、他の複数チャンネルのオーディオ信号の低域成分を重畳したものであり、他のチャンネルのオーディオ信号のレベルに比して所定量（１０ｄＢ（約３倍））大きいものに設定されている。サブウーファーとは、低域を専門に受け持つスピーカのことであり、１００〜１５０Hz以下の低域周波数の成分の再生を受け持つ。

マルチチャンネル再生信号を出力するディスク再生装置としてスーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）再生装置が知られている。スーパーオーディオＣＤでは、前方３チャンネル、後方２チャンネルの合計５チャンネルに対して低音域専用チャンネル（この明細書では、このチャンネルもサブウーファー用チャンネルと称する）とからなる５．１チャンネルのマルチチャンネルが採用されている。スーパーオーディオＣＤの場合では、上述したＢＤ、ＨＤ ＤＶＤにおけるサブウーファー用チャンネルと異なり、サブウーファー用のオーディオ信号に他の複数チャンネルのオーディオ信号の低域成分が重畳されておらず、したがって、サブウーファー用のオーディオ信号のレベルが他のチャンネルのオーディオ信号のレベルに比して１０ｄＢ大きい関係が存在しない。

ディスク再生装置の再生信号が増幅装置（ＡＶアンプと適宜称する）に供給され、増幅出力がサブウーファーおよび他のチャンネルのスピーカに対してそれぞれ供給される。ディスク再生装置とＡＶアンプとの間のインターフェースとして例えばＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface:商品名)が使用される。ＨＤＭＩでは、ビデオ・オーディ
オを非圧縮でディスク再生装置からテレビジョン受像機へ転送することができる。

ＡＶアンプは、入力オーディオ信号を増幅する機能以外に、デジタル−アナログ変換機能、音場補正機能等を有する。例えば下記の特許文献１には、入力マルチチャンネル信号に対して効果を付与する効果付与装置が記載されている。

特開２００３−２７１１３５号公報

ディスク再生装置として、サブウーファー用オーディオ信号のレベルを他のチャンネルのオーディオ信号に比して所定量大きくするフォーマットのマルチチャンネル信号と、その処理を行わないフォーマットのマルチチャンネル信号との両方を出力するものが存在する。言い換えると、ＢＤ、ＨＤ ＤＶＤのような光ディスクとスーパーオーディオＣＤとの両者を再生することができるディスク再生装置が既に市販されている。

ディスク再生装置とＡＶアンプとをＨＤＭＩによって接続し、ＡＶアンプとテレビジョン受像機とをＨＤＭＩによって接続し、ディスク再生装置から再生された圧縮されたオーディオ信号をＡＶアンプに供給し、ＡＶアンプで圧縮を復号してマルチチャンネルＰＣＭ信号を得、マルチチャンネルＰＣＭ信号をスピーカシステムに供給するシステムを構成することができる。ディスク再生装置がＢＤ、ＨＤ ＤＶＤのような光ディスクとスーパーオーディオＣＤとの両者を再生することができる場合には、ＡＶアンプにおいて、サブウーファー用の信号に対する処理に工夫が必要となる。

ディスク再生装置とＡＶアンプとの間の信号の転送のいくつかの例について考える。
第１の例は、ディスク再生装置がＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクを再生し、圧縮オーディオ信号のストリームをＡＶアンプに供給し、ＡＶアンプにおいてストリームを復号する。第１の例では、復号時にサブウーファー用信号のレベルが自動的に１０ｄＢ大きくされ、問題が生じない。
第２の例は、ディスク再生装置がＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクを再生し、圧縮オーディオ信号を復号してＰＣＭ信号を生成し、ＡＶアンプに対してＰＣＭ信号を供給する。第２の例では、ＰＣＭ信号へ変換されているので、レベルが自動的に１０ｄＢ大きくされず、ユーザが再生音を聞いて手動でサブウーファー信号レベルを１０ｄＢ上げる操作が必要となる。
第３の例は、ディスク再生装置がＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクを再生し、ＰＣＭオーディオ信号を再生し、ＡＶアンプに対してＰＣＭ信号を供給する。第３の例は、第２の例と同様に、ユーザが手動でサブウーファー信号レベルを１０ｄＢ上げる操作が必要となる。

第４の例は、ディスク再生装置がスーパーオーディオＣＤを再生する場合である。ディスク再生装置が再生したＤＳＤ(Direct Stream Digital)をＡＶアンプに対して出力する
。この場合では、サブウーファー信号レベルを１０ｄＢ上げる処理が不要であるので、問題が生じない。
第５の例は、ディスク再生装置がスーパーオーディオＣＤを再生し、ＰＣＭ信号をＡＶアンプに対して出力する。この場合では、サブウーファー信号レベルを１０ｄＢ上げる処理の要否がＡＶアンプにおいて判定できず、ユーザが実際に再生音を聞いてサブウーファー信号レベルを調整する必要がある。

以上では、サブウーファー用信号のレベルについて述べたが、ＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクに記録されているサブウーファー用信号には、本来低域成分しか存在しないはずであるが、コンテンツ製作時にローパスフィルタ処理を行わずに、低域成分以外が含まれることがある。

圧縮オーディオ信号をＡＶアンプにおいて復号する場合には、ローパスフィルタ処理がなされるので、問題が生じない。しかしながら、マルチチャンネルＰＣＭ信号がＡＶアンプに入力される場合には、サブウーファー用信号のレベルを１０ｄＢ大きくする処理の結果、ローパスフィルタを内蔵していないパッシブ型のサブウーファーの場合では、低域以外の帯域の音が歪むという問題が生じる。

一方、スーパーオーディオＣＤを再生したマルチチャンネルＰＣＭ信号の場合では、サブウーファー用信号のレベルを１０ｄＢ増加させないので、たとえ低域以外の帯域のオーディオ信号が含まれていても、音が歪む問題を生じない。

したがって、この発明の目的は、サブウーファー用信号に関する上述したレベル調整処理をユーザの操作の負担を強いることなく適切に行うことができる増幅装置を提供することにある。

また、この発明の他の目的は、サブウーファー用信号に関する上述したローパスフィルタ処理に関して、不要帯域のオーディオ信号の除去を適切に行うことができる増幅装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、この発明は、サブウーファーに対するサブウーファー用ＰＣＭ信号を含むマルチチャンネルＰＣＭ信号が入力される入力部と、
マルチチャンネＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判断し、該サンプリング周波数が特定の値である場合に、サブウーファー用ＰＣＭ信号のレベルを所定量大きくすることを指示する制御信号を出力する制御部と、
制御信号に応答してサブウーファー用ＰＣＭ信号およびサブウーファーＰＣＭ信号から変換されたサブウーファー用アナログ信号の少なくとも一方のレベルを大きくするレベル制御部と
を備えた増幅装置である。

この発明は、サブウーファーに対するサブウーファー用ＰＣＭ信号を含むマルチチャンネルＰＣＭ信号が入力される入力部と、
マルチチャンネＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判断し、該サンプリング周波数が特定の値である場合に、サブウーファー用ＰＣＭ信号に対してローパスフィルタ処理を指示する制御信号を出力する制御部と、
制御信号に応答してサブウーファー用ＰＣＭ信号およびサブウーファーＰＣＭ信号から変換されたサブウーファー用アナログ信号の少なくとも一方に対してローパスフィルタ処理を行う周波数特性制御部と
を備えた増幅装置である。

ＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクの場合、オーディオ信号のサンプリング周波数が４８ｋHzまたはその整数倍と規定されている。一方、スーパーオーディオＣＤの場合では、サンプリング周波数が４４．１ｋHzまたはその整数倍と規定されている。したがって、入力ＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判別することによって、サブウーファー用信号に対してレベルを増大させる処理を行うか否かを自動的に決定することができる。また、サンプリング周波数の判定結果によって、サブウーファー用信号に対してローパスフィルタ処理を施すべきか否かを自動的に決定することができる。

この発明によれば、ユーザがサブウーファー用信号のレベルを手動操作で大きくすることが不要となり、自動的にサブウーファー用信号レベルを適切に設定できる。また、この発明は、サブウーファー用信号に対してローパスフィルタ処理を施すか否かを自動的に設定でき、サブウーファーからの再生音が歪むことを防止することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。破線で囲んだ部分がこの発明が適用されたＡＶアンプであり、ディスクプレーヤー２０とＨＤＭＩを介して接続され、ＡＶアンプ１からテレビジョン受像機３０に対してビデオ信号が出力される。ＡＶアンプ１は、ＨＤＭＩのＨＤＭＩ受信部２およびＨＤＭＩ送信部３を有し、ディスクプレーヤー２０からのマルチチャンネルＰＣＭ信号が受信部２に入力され、テレビジョン受像機３０に対するＡＶアンプ１の出力信号が送信部３から送信される。

ここでは、デジタルオーディオ信号のシリアル伝送のために、例えばinter-IC sound(
Ｉ²Ｓ）バスが使用されている。Ｉ²Ｓバスは、図２に示すように、ＳＣＫ（シリアルクロック）、ＷＳ（ワードセレクト）およびＳＤ（シリアルデータ）の３本のラインから構成されている。１本のデータラインＳＤは、時分割多重された２チャンネルのデジタルオーディオ信号を伝送する。ここでは、８チャンネルの例であるので、４本のデータラインＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３およびＳＤ４が使用される。

シリアルデータは、２を補数とするコードであり、各ワードのビットは、クロックＳＣＫに同期してＭＳＢ（最上位ビット）から先に伝送される。ワードセレクトＷＳは、各データラインに多重化されている二つのチャンネルを識別するための信号であり、ローレベルで、チャンネル１（例えば左チャンネル）、ハイレベルで、チャンネル２（例えば右チャンネル）と規定されている。

入力されたマルチチャンネルＰＣＭ信号がＨＤＭＩ受信部２からＩ²Ｓバスのフォーマ
ットで出力され、信号処理部としてのＤＳＰ４に供給される。ＤＳＰ４は、予め作成されたプログラムにしたがってマイクロコンピュータ５によって制御され、種々の信号処理を行う。例えばＤＳＰ４は、自動音場補正の機能を有する。また、圧縮オーディオ信号のストリームが入力される場合には、復号機能を有する。

マイクロコンピュータ５は、ＲＯＭ（Read Only Memory ）、ＲＡＭ（Random Access
Memory）などを含み、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、ＡＶアンプ１のＤＳＰ４等の各部を統括的に制御する。ユーザの操作部７が設けられ、操作部７からの操作入力がマイクロコンピュータ５に対して入力される。

ＨＤＭＩ受信部２から出力されるワードセレクトＷＳが分周器６に供給され、ワードセレクトＷＳを例えば１／２５６に分周したクロック信号がマイクロコンピュータ５に対して供給される。ワードセレクトＷＳは、各データラインＳＤ１〜ＳＤ４に多重化されているマルチチャンネルＰＣＭ信号の２チャンネルのワードの切替と同期したクロック信号である。したがって、マイクロコンピュータ５が分周器６の出力信号を受け取って、その周期または周波数を測定することによって、入力中のマルチチャンネルＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判定することができる。

ＤＳＰ４の処理を受けたマルチチャンネルＰＣＭ信号がＩ²Ｓバスを介してデジタルア
ナログ変換部８に入力される。デジタルアナログ変換部８において、マルチチャンネルＰＣＭ信号が例えば８チャンネル（７．１チャンネル）のアナログオーディオ信号に変換される。アナログオーディオ信号が音量制御部９に入力される。音量制御部９は、各チャンネルのレベルを独立に制御することができる。

マイクロコンピュータ５が音量制御部９に対して制御信号Ｓ１を供給する。制御信号Ｓ１によって、操作部７の操作に応じて各チャンネルのレベルが制御される。制御信号Ｓ１は、サブウーファー用信号に対してレベルを１０ｄＢ大きくするか否かの制御も行う。音量制御部９から８チャンネルの出力オーディオ信号が発生する。サブウーファー用信号がサブウーファーに付属のアンプ１１を介してサブウーファーＳＰＬに供給される。他の７チャンネルのオーディオ信号がマルチチャンネルアンプ１０を介してスピーカＳＰ１〜ＳＰ７にそれぞれ供給される。

入力されるマルチチャンネルＰＣＭ信号のサンプル（ワード）と同期したワードセレクトＷＳを分周器６で分周した信号からサンプリング周波数が判定される。上述したように、ＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の光ディスクから再生されたＰＣＭ信号の場合では、サンプリング周波数が４８ｋHzまたはその整数倍である。マイクロコンピュータ５は、入力ＰＣＭ信号のサンプリング周波数が４８ｋHzまたはその整数倍と判定すると、サブウーファー用信号のレベルを所定量例えば１０ｄＢ上げるように制御する制御信号Ｓ１を音量制御部９に供給する。

マイクロコンピュータ５が入力ＰＣＭ信号のサンプリング周波数を４４．１ｋHzまたはその整数倍と判定すると、制御信号Ｓ１は、サブウーファー用信号のレベルを上げるように制御しない。上述したように、サンプリング周波数が４４．１ｋHzまたはその整数倍の場合は、スーパーオーディオＣＤから再生されたＰＣＭ信号であり、その場合には、サブウーファー用信号のレベルを上げることが不要である。このようなレベル制御によって、適切なレベルの再生音をサブウーファーＳＰＬと他のスピーカＳＰ１〜ＳＰ７によって発生させることができる。なお、サブウーファー用信号に対するレベル制御は、デジタル信号の段階で行うようにしても良い。

さらに、この発明の一実施の形態においては、サンプリング周波数の判定結果を利用してローパスフィルタ処理を選択的にサブウーファー用信号に対して施すようにしている。マイクロコンピュータ５は、ＤＳＰ４に対してローパスフィルタ処理をサブウーファー用信号に対して行うか否かを指示する制御信号Ｓ２を出力する。

上述したように、マイクロコンピュータ５がサンプリング周波数が４８ｋHzまたはその整数倍と判定すると、サブウーファー用信号のレベルを所定量例えば１０ｄＢ上げるように制御する。この場合には、サブウーファー用信号に低域以外の帯域の成分が含まれていると、サブウーファーＳＰＬの再生音の歪みが耳障りとなる。そこで、制御信号Ｓ２は、ＤＳＰ４において、サブウーファー用ＰＣＭ信号に対してローパスフィルタ処理を施すように指示する。なお、ローパスフィルタ処理は、デジタル信号に限らず、アナログ信号の段階のサブウーファー用信号に対して行うようにしても良い。

一方、マイクロコンピュータ５がサンプリング周波数が４４．１ｋHzまたはその整数倍と判定すると、サブウーファー用信号のレベルを上げないので、マイクロコンピュータ５が出力する制御信号Ｓ２は、サブウーファー用信号に対するローパスフィルタ処理を指示しない。

この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、ＡＶアンプに対して、ディスク再生装置以外にケーブルテレビジョンのチューナが接続されても良い。その場合には、ディスク再生装置のマルチチャンネル出力とチューナのマルチチャンネル出力との間で処理を切り替えるようにできる。

この発明の一実施の形態におけるＡＶアンプの構成を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるデータ伝送フォーマットの一例を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１・・・ＡＶアンプ
２・・・ＨＤＭＩ受信部
３・・・ＨＤＭＩ送信部
５・・・マイクロコンピュータ
９・・・音量制御部
ＳＰＬ・・・サブウーファー
ＳＰ１〜ＳＰ７・・・スピーカ

Claims (5)

1. サブウーファーに対するサブウーファー用ＰＣＭ信号を含むマルチチャンネルＰＣＭ信号が入力される入力部と、
   上記マルチチャンネＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判断し、該サンプリング周波数が特定の値である場合に、上記サブウーファー用ＰＣＭ信号のレベルを所定量大きくすることを指示する制御信号を出力する制御部と、
   上記制御信号に応答して上記サブウーファー用ＰＣＭ信号および上記サブウーファーＰＣＭ信号から変換されたサブウーファー用アナログ信号の少なくとも一方のレベルを大きくするレベル制御部と
   を備えた増幅装置。
2. 記録媒体に記録されているリニアＰＣＭ信号が再生され、再生されたリニアＰＣＭ信号が上記入力部に対してマルチチャンネルＰＣＭ信号として供給される請求項１記載の増幅装置。
3. 記録媒体に記録されている圧縮オーディオ信号が再生され、再生された上記圧縮オーディオ信号が復号されることによってマルチチャンネルＰＣＭ信号が生成され、生成されたマルチチャンネルＰＣＭ信号が上記入力部に供給される請求項１記載の増幅装置。
4. サブウーファーに対するサブウーファー用ＰＣＭ信号を含むマルチチャンネルＰＣＭ信号が入力される入力部と、
   上記マルチチャンネＰＣＭ信号のサンプリング周波数を判断し、該サンプリング周波数が特定の値である場合に、上記サブウーファー用ＰＣＭ信号に対してローパスフィルタ処理を指示する制御信号を出力する制御部と、
   上記制御信号に応答して上記サブウーファー用ＰＣＭ信号および上記サブウーファーＰＣＭ信号から変換されたサブウーファー用アナログ信号の少なくとも一方に対してローパスフィルタ処理を行う周波数特性制御部と
   を備えた増幅装置。
5. 上記入力部に対して供給される上記マルチチャンネルＰＣＭ信号の上記サブウーファー用ＰＣＭ信号がローパスフィルタ処理を施されていない信号である請求項１記載の増幅装置。

Images