JP2009216818A

JP2009216818A - 音声音響出力装置

Info

Publication number: JP2009216818A
Application number: JP2008058258A
Authority: JP
Inventors: Akira Terasawa; 章寺澤; Wakio Yamada; 和喜男山田; Yoshihiro Maeda; 芳博前田; Mitsunori Yoneda; 光徳米田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】音出力のタイミング遅れがなく、音切れの発生しない安価な音声音響出力装置を提供することにある。
【解決手段】曲の先頭部分を抽出した第二の非圧縮音声音響データと、曲の先頭部分を削除して残ったデータを圧縮した圧縮音声音響データとを格納する音声音響メモリ部１と、圧縮音声音響データを伸張する音声音響伸張部２と、非圧縮音声音響データを先入れ先出しする音声音響出力キュー部３と、ＤＡコンバータ部６と、アナログ回路部７と、スピーカー部８と、所定のトリガー信号発生時に当該トリガー信号に対応する第二の非圧縮音声音響データを音声音響出力キュー部３へ転送し、前記音声音響出力キュー部３へ転送された第二の非圧縮音声音響データに対応する圧縮音声音響データを音声音響伸張部２へ転送して伸張した後に音声音響出力キュー部３へ転送する音声音響出力制御部４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に格納されている圧縮された音声音響データを再生する音声音響出力装置に関するものである。

近年、操作性向上目的での音声ガイダンス出力や、快適性向上目的での音声音響出力装置を実装する機器がＩＣメモリの普及に伴って急速に普及している。従来用いられている音声音響出力装置は、図５（ａ）に示すように、デジタルデータで構成された一乃至複数の圧縮された音声音響データ（圧縮音声音響データ）を格納し、圧縮音声音響データを伸張して非圧縮音声音響データとして出力する専用デバイス１０と、専用デバイス１０より出力された非圧縮音声音響データをアナログ音声音響信号として出力するＤＡコンバータ部１１と、ＤＡコンバータ部１１より出力されたアナログ音声音響信号のゲインを制御して出力するアナログ回路部１２と、アナログ回路部１２から出力されたアナログ音声音響信号が入力されるスピーカー部１３とから構成される。

また、図５（ｂ）に示すように、専用デバイス１０を用いる代わりに一乃至複数の圧縮音声音響データを格納する音声音響メモリ部（ＦＲＯＭ）１４と、単独または、他の処理（例えば映像デコード等）と並行して圧縮音声音響データを伸張して非圧縮音声音響データを出力するＣＰＵ（Central Processing Unit）１５とを備えたものもある。

ところで、上記音声音響出力装置では、専用デバイス１０またはＣＰＵ１５での圧縮音声音響データの伸張処理が遅れて非圧縮音声音響データの出力に途切れや停止が発生した場合、ＤＡコンバータ部１１より出力されるアナログ音声音響信号の時系列信号に不連続な箇所が発生し、スピーカー部１３より出力される音の中に不連続点で発生するポップ音等の異音が発生し、ユーザーの快適性が著しく低下していた。

そこで、従来、音声音響出力装置で用いられる専用デバイス１０やＣＰＵ１５には、圧縮音声音響データの伸張処理量の増加に伴う音切れ（間断的な音切れ、音出力の停止）の発生を防ぐため、演算量の大きな専用デバイス１０やＣＰＵ１５が用いられている（第一の従来例）。

また、音切れの発生を防ぐ第二の従来例としては、圧縮された音声音響データを伸張する精度、または伸張する速度の少なくとも一方を可変とし、伸張する音声音響データに対するシステムリソースが十分に確保される場合には伸張精度を上げて音切れを起こさない程度に伸張速度を落とし、伸張する音声音響データに対するシステムリソースが不足している場合には伸張精度を下げて伸張速度を音切れが発生しない速度に保つ方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２９２９００号公報

上記第一の従来例で示されている音声音響出力装置では、音切れを防止するために演算量の大きなＣＰＵや専用のデバイスを使用しているためコストがかかり、第二の従来例で示される音声音響出力装置では、ＣＰＵのシステムリソースが不足した際に伸張精度が低下するという問題がある。さらに、第一、第二の従来例においては、音出力を開始する際にまず圧縮音声音響データを伸張処理する必要があり、音を出力するタイミングが遅れるという問題がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、音出力のタイミング遅れがなく、音切れの発生しない安価な音声音響出力装置を提供することにある。

請求項１の発明は、デジタルデータで構成されて所定のトリガー信号に対応する第一の非圧縮音声音響データの先頭部分を抽出した第二の非圧縮音声音響データと、前記先頭部分を削除した第一の非圧縮音声音響データを一乃至複数に分割して圧縮した圧縮音声音響データとを格納する音声音響メモリ部と、圧縮音声音響データを伸張した第三の非圧縮音声音響データを出力する音声音響伸張部と、非圧縮音声音響データを先入れ先出しする音声音響出力キュー部と、音声音響出力キュー部より出力された非圧縮音声音響データをアナログ音声音響信号に変換して出力するＤＡコンバータ部と、ＤＡコンバータ部より出力されたアナログ音声音響信号のゲインを制御して出力するアナログ回路部と、アナログ回路部から出力されたアナログ音声音響信号が入力されるスピーカー部と、前記所定のトリガー信号の発生時に、当該トリガー信号に対応する第二の非圧縮音声音響データを音声音響メモリ部から音声音響出力キュー部へ転送し、その後、前記音声音響出力キュー部に転送された第二の非圧縮音声音響データに対応する一乃至複数の圧縮音声音響データを音声音響メモリ部から音声音響伸張部へ転送して伸張した一乃至複数の第三の非圧縮音声音響データをそのデータ順に音声音響出力キュー部へ転送する音声音響出力制御部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、所定のトリガー信号発生時に、当該トリガー信号に対応する第二の非圧縮音声音響データを伸張処理することなく音声音響出力キュー部へ転送することによって、音の出力のタイミングが遅れず、また、音声音響出力キュー部へ転送された第二の非圧縮音声音響データが出力処理を施されている間に、一乃至複数の圧縮音声音響データが、音声音響メモリ部から音声音響伸張部へ転送され、伸張された第三の非圧縮音声音響データが音声音響出力キュー部へ転送されるため、第三の非圧縮音声音響データの出力処理においても音切れを起こすことがない。以上のことから、音出力のタイミング遅れがなく、音切れの発生しない安価な音声音響出力装置を提供できる。

以上説明したように、本発明では、音出力のタイミング遅れがなく、音切れの発生しない安価な音声音響出力装置を提供することにある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態における音声音響出力装置は、図１に示すように音声音響メモリ部１と、ＣＰＵ５と、ＤＡコンバータ部６と、アナログ回路部７と、スピーカー部８とで構成され、外部からのトリガー信号に応じて、当該トリガー信号に対応するデジタルデータで構成された曲（第一の非圧縮音声音響データ）をアナログ信号に変換して、スピーカー部８から出力するものである。なお、本実施形態で使用される曲は複数個（例えばＮ個）存在し、各曲は所定のトリガー信号に個別に対応している。

まず、音声音響メモリ部１は、非圧縮音声音響データを格納する非圧縮データ領域１ａと、圧縮音声音響データを格納する圧縮データ領域１ｂとを備えている。図２（ａ）に示すように各曲は、曲の先頭部分が圧縮することなく抽出された第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_１〜Ｄ_Ｎ）と、各曲から第二の非圧縮音声音響データが削除された残りのデータが、一乃至複数個（例えばＭ個）に分割されてそれぞれ圧縮された圧縮音声音響データ（Ｄ_１、１〜Ｄ_Ｎ，Ｍ）とに分割される。そして、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_１〜Ｄ_Ｎ）は、音声音響メモリ部１の非圧縮データ領域１ａに格納され、圧縮音声音響データ（Ｄ_１、１〜Ｄ_Ｎ，Ｍ）は、音声音響メモリ部１の圧縮データ領域１ｂに格納される。すなわち、１つの曲は、第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ）と圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ、１〜Ｄ_Ｎ，Ｍ）とで構成される。

次に、ＣＰＵ５は、音声音響伸張部２と、音声音響出力キュー部３と、音声音響出力制御部４とを備えており、音声音響伸張部２は、圧縮音声音響データを伸張して非圧縮音声音響データを生成し、音声音響出力キュー部３は、非圧縮音声音響データを先入れ先出しする待ち行列を具備したバッファ機能を有し、音声音響出力制御部４は、音声音響メモリ部１から読み出した音声音響データを転送制御する。

ＤＡコンバータ部６は、音声音響出力キュー部３から出力された非圧縮音声音響データをアナログ音声音響信号に変換して出力し、アナログ回路部７はＤＡコンバータ部６から出力されたアナログ音声音響信号のゲインと周波数を制御して出力し、スピーカー部８はアナログ回路部７から出力されたアナログ音声音響信号に応じて音出力を行う。

ここで、音声音響出力制御部４に所定のトリガー信号が外部から入力されると、音声音響出力制御部４は、当該トリガー信号に対応する曲の先頭部分にあたる第二の非圧縮音声音響データ（例えばＤ_１）を音声音響メモリ部１の非圧縮データ領域１ａより読み出して音声音響出力キュー部３へ転送する。この時、第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_１）は、図３に示すように音声音響出力キュー部３の待ち行列の先頭に格納される。次に、音声音響出力制御部４は、前記音声音響出力キュー部３へ転送した第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_１）に対応する圧縮音声音響データ（Ｄ_１，１〜Ｄ_１，Ｍ）を音声音響メモリ部１の圧縮データ領域１ｂから読み出して音声音響伸張部２へそのデータ順（Ｄ_１、１、Ｄ_１，２、Ｄ_１，３・・・Ｄ_１、Ｍ）に転送する。

そして、音声音響出力制御部４は、音声音響伸張部２で伸張された第三の非圧縮音声音響データ（Ｄ´_１，１〜Ｄ´_１，Ｍ）を音声音響出力キュー部３へ転送する。図３に示すように、第三の非圧縮音声音響データ（Ｄ´_１，１〜Ｄ´_１，Ｍ）は、音声音響出力キュー部３の待ち行列に既に格納されている第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_１）の後に続いてそのデータ順（Ｄ_１、Ｄ´_１，１、Ｄ´_１，２、Ｄ´_１，３・・・Ｄ´_１，Ｍ、）に格納され、待ち行列の先頭にあるＤ_１から順にＤＡコンバータ部６へ出力される。すなわち、待ち行列の先頭データが出力されると、残りのデータが待ち行列の先頭側に順次シフトし、先頭データから順に出力される。

よって、本実施形態における音声音響出力装置では、所定のトリガー信号発生時に、当該トリガー信号に対応する曲（第一の非圧縮音声音響データ）の先頭部分に当たる第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ）を伸張処理することなく音声音響出力キュー部３へ転送することが出来るため、トリガー信号の発生タイミングに対して音出力のタイミングが遅れることがない。

また、音声音響出力キュー部３が、第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ）の出力処理を行っている間に、音声音響出力制御部４が第二の非圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ）に対応する圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ，１〜Ｄ_Ｎ、Ｍ）を音声音響メモリ部１の圧縮データ領域１ｂから読み出して音声音響伸張部２へ転送し、音声音響伸張部２で伸張された第三の非圧縮音声音響データ（Ｄ´_Ｎ，１〜Ｄ´_Ｎ，Ｍ）を、音声音響出力キュー部３へ転送するため、圧縮音声音響データ（Ｄ_Ｎ，１〜Ｄ_Ｎ、Ｍ）の伸張処理を行う時間的余裕がある。したがって、第二の非圧縮音声音響データＤ_Ｎの出力が完了した後にも途切れることなく第三の非圧縮音声音響データ（Ｄ´_Ｎ，１〜Ｄ´_Ｎ，Ｍ）が出力されるので音切れを起こすことがない。

以上のことから、処理能力の高くない安価なＣＰＵ５を用いた場合でも所定のトリガー信号発生時に、音出力のタイミングが遅れず、音切れの発生しない音声音響出力装置を提供することができる。

ここで、本実施形態における音声音響出力装置は、ユーザーに快適な睡眠環境を提供するために寝室のＢＧＭ、空調、照明、電動マット等を制御する所謂快眠システム等に用いられる。この快眠システムでは、例えば、あらかじめ設定された起床時刻になると所定の音楽を流し、空調、照明が起床時に快適な環境に制御され、個人に適したストレッチを電動マットにより行う。この快眠システムのように同一のＣＰＵが、複数の機器を同時に制御しつつ音出力を行うものであっても、本発明における音声音響出力装置を組み込んでいれば、ＣＰＵ５が上記処理を行っているため、ＣＰＵ５のシステムリソースが不足した場合においても音切れ、及び音出力のタイミング遅れを起こすことがなく、快適性を保つことができる。

また、本実施形態には含まれないが、圧縮した音声音響データを伸張して出力する音声音響出力装置として図４に示す構成を有するものが考えられる。この音声音響出力装置は、音声音響メモリ部２１と、ＣＰＵ５１と、ＤＡコンバータ部６と、アナログ回路部７と、スピーカー部８とを備える。なお、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

音声音響メモリ部２１は、圧縮音声音響データを格納する圧縮データ領域１ｃを有する。圧縮データ領域１ｃには、それぞれ異なるトリガー信号に対応する一乃至複数個の曲のデジタルデータが格納されている。各曲のデータは、一乃至複数に分割されて、それぞれが圧縮された圧縮音声音響データ（圧縮音声音響データＡ）として格納されている。

ＣＰＵ５１は、その内部に音声音響伸張部２と、音声音響出力キュー部３と、音声音響バッファ部９と、音声音響出力制御部４１とを備えており、音声音響出力装置の起動時にまず、音声音響出力制御部４１が、音声音響メモリ部２１に格納された圧縮音声音響データＡから、各曲の先頭部分にあたる圧縮音声音響データＢを抽出し、圧縮音声音響データＢを音声音響伸張部２へ転送する。そして、音声音響出力制御部４１は、音声音響伸張部２で伸張された非圧縮音声音響データＣを、音声音響バッファ部９に転送する。

そして、音声音響出力制御部４１に所定のトリガー信号が入力されると、当該トリガー信号に対応する非圧縮音声音響データＣが音声音響バッファ部９から音声音響出力キュー部３へ転送され、次に音声音響出力キュー部３へ転送された非圧縮音声音響データＣに対応する圧縮音声音響データＤ（圧縮音声音響データＡから圧縮音声音響データＢを削除した圧縮音声音響データ）が音声音響メモリ部２１から音声音響伸張部２へ転送され、音声音響伸張部２で伸張された後に音声音響出力キュー部３へ転送されて、音声音響出力キュー部３から順次出力される。

この音声音響バッファ部９を備えるＣＰＵ５１を用いた音声音響出力装置においても、上記実施形態と同様の効果を有するが、音声音響出力装置の起動時に圧縮音声音響データＢの伸張作業を予め行う必要があるため起動に時間がかかる。さらに、曲数が多くなると音声音響バッファ部９の容量も大きなものが必要となりＣＰＵ５１が高価となる。而して、これらの点において本実施形態の音声音響出力装置の方が優れている。

本実施形態における音声音響出力システムのブロック図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同上における音声音響データの構造を示し、（ａ）は曲の音声音響データ（ｂ）は第二の非圧縮音声音響データ、（ｃ）は圧縮音声音響データを示す。同上における音声音響出力キュー部のデータ構造を示す。音声音響出力装置の参考例のブロック図を示す。（ａ）、（ｂ）は、従来例における音声音響出力装置のブロック図を示し、（ａ）は専用デバイスを備えた構造、（ｂ）はメモリとＣＰＵを備えた構造を示す。

符号の説明

１音声音響メモリ部
１ａ非圧縮データ領域
１ｂ圧縮データ領域
２音声音響伸張部
３音声音響出力キュー部
４音声音響出力制御部
５ＣＰＵ

Claims

デジタルデータで構成されて所定のトリガー信号に対応する第一の非圧縮音声音響データの先頭部分を抽出した第二の非圧縮音声音響データと、前記先頭部分を削除した第一の非圧縮音声音響データを一乃至複数に分割して圧縮した圧縮音声音響データとを格納する音声音響メモリ部と、圧縮音声音響データを伸張して第三の非圧縮音声音響データを生成する音声音響伸張部と、非圧縮音声音響データを先入れ先出しする音声音響出力キュー部と、音声音響出力キュー部より出力された非圧縮音声音響データをアナログ音声音響信号に変換して出力するＤＡコンバータ部と、ＤＡコンバータ部より出力されたアナログ音声音響信号のゲインを制御して出力するアナログ回路部と、アナログ回路部から出力されたアナログ音声音響信号が入力されるスピーカー部と、前記所定のトリガー信号の発生時に、当該トリガー信号に対応する第二の非圧縮音声音響データを音声音響メモリ部から音声音響出力キュー部へ転送し、その後、前記音声音響出力キュー部に転送された第二の非圧縮音声音響データに対応する一乃至複数の圧縮音声音響データを音声音響メモリ部から音声音響伸張部へ転送して伸張した一乃至複数の第三の非圧縮音声音響データをそのデータ順に音声音響出力キュー部へ転送する音声音響出力制御部とを備えることを特徴とする音声音響出力装置。