JP2009232301A - モニタコントロールシステム - Google Patents

Abstract

【課題】音響機器内部のオーディオ信号をモニタするモニタコントロールシステムにおいて、簡単な操作でモニタ信号をヘッドフォンに送るかスピーカに送るかを排他的に制御し、切り替え時のインラッシュの問題も解決する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】ヘッドフォンとモニタ用スピーカのどちらからモニタ音を出力するかを指示する排他的な操作子を設ける。これにより複数の操作子を同時に操作することなく簡単で直感的な操作で、モニタ音の出力先を排他的に切り替えることが可能となる。またモニタ用スピーカを選択するためのスピーカーセレクト操作子に、ヘッドフォンへのモニタ音のオン／オフを指示する操作子を追加する。これにより、スピーカセレクトと同列の操作でヘッドフォンへのモニタ音のオン／オフを制御することが可能になる。ヘッドフォンとモニタ用スピーカのOff／On切り替え時にはフェード処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、オーディオ信号を処理するミキサなどの音響機器において、モニタ信号をヘッドフォンに送るかスピーカに送るかを排他的に制御する技術に関する。

従来より知られているミキサなどの音響機器では、通常、機器内部の各種のオーディオ信号をモニタする機能（PA室やPAブース等と呼ばれるスペースで、PAのエンジニアあるいはオペレータがモニタする機能）が備えられている。例えば、下記非特許文献１のミキシングコンソールでは、ヘッドフォンへの出力端子とモニタスピーカへの出力端子(C-R Out)に同じ信号を送ってモニタできるようにしている。下記非特許文献２のミキシングスタジオのモニタ機能は、ソースセレクトとスピーカセレクトの機能を備える。ソースセレクトはモニタする信号を選択する機能であり、スピーカセレクトはモニタ信号を出力するモニタ出力端子を選択する（要するにモニタ音を出力するモニタスピーカを選択する）機能である。ヘッドフォンへは、ソースセレクトで選択された信号が固定的に出力される。

非特許文献１及び２のものでは、ヘッドフォン及びモニタスピーカに対しては、それぞれ独立にレベル調整するボリュームが設けられている（廉価なミキサなどは一括してレベル調整するものもある）。ヘッドフォン及びモニタスピーカは、それぞれ独立にオン／オフしたり、音量の調整などができる。
DIGITAL MIXING CONSOLE 01V96、取扱説明書、第３３０頁のブロックダイアグラム、ヤマハ株式会社、２００５年発行 DIGITAL MIXING STUDIO n8/n12、取扱説明書、第５８頁のブロックダイアグラム、ヤマハ株式会社、２００７年発行

上述の従来のミキサでは、ヘッドフォンへの出力とモニタスピーカへの出力とで排他制御をしていない。そのため、スピーカからの音を聞きたいときは、ヘッドフォンからの音が聞こえると困るので操作子を操作してヘッドフォンから出力される音のボリュームを下げ、逆に、ヘッドフォンからの音を聞きたいときは、スピーカからの音が聞こえると困るので同様にスピーカから出力される音のボリュームを下げる必要があった。このように独立に用意されているヘッドフォンとモニタスピーカの音量制御操作子の操作を並行して行うことは面倒である。よって、従来のミキサでは、実際に音を出力する実際の機器(ヘッドフォンとスピーカ)を即座に切り替えたいという要望を満たすことができなかった。

上述の非特許文献２のようなスピーカセレクト機能を持つものでは、モニタ信号を出力するスピーカをボタンなどの操作子で切り替えることができるが、選択されるものはスピーカだけでありヘッドフォンは含まれていない。また、このスピーカセレクト機能では、出力端子に出力する信号を単にミュートしているだけなので、off→Onのときにインラッシュが発生する可能性があり、特に大音量のスピーカが接続されている場合、スピーカの破損につながる可能性がある。そのため、常に、(1)Off→On時は、レベルが下がっていることを確認し、スイッチをOff→Onし、レベルを上げる、(2)On→Off時は、レベルを下げた後、スイッチをOn→Offする、という操作をしなければならない。スピーカを切り替えるたびに上記の操作を行うのは面倒である。

また、一般的なオーディオアンプやラジカセなどのオーディオ機器の場合、ヘッドフォン端子にヘッドフォンを接続（挿入）することで、出力信号をヘッドフォンに送るかスピーカに送るかを選択している。これらのような機器の場合、音の出力先を物理端子の接続で切り替えているため、例えばプラグの抜き挿しのような操作が必須であり、その操作後に音量レベルの再調整を行わなければならない場合も少なくない。また、接続を切り替えたときのインラッシュの問題もある。

本発明は、簡単な操作でモニタ信号をヘッドフォンに送るかスピーカに送るかを排他的に制御し、切り替え時のインラッシュの問題も解決する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、音響機器内部のオーディオ信号をモニタするモニタコントロールシステムであって、ヘッドフォンとモニタ用スピーカのどちらからモニタ音を出力するかを指示するための操作子と、（１）前記操作子によりヘッドフォンからの出力が指示された場合は、モニタ信号をヘッドフォンへ出力するとともに、モニタ信号のモニタ用スピーカへの出力を停止し、（２）前記操作子によりモニタ用スピーカからの出力が指示された場合は、モニタ信号をモニタ用スピーカへ出力するとともに、モニタ信号のヘッドフォンへの出力を停止する、排他的出力先選択手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、音響機器内部のオーディオ信号をモニタするモニタコントロールシステムであって、複数系列あるモニタ用スピーカのうち、どのモニタ用スピーカからモニタ音を出力するかを選択するためのスピーカセレクト用操作子と、前記スピーカセレクト用操作子に隣接して設けられた、ヘッドフォンによるモニタ音の出力のオン／オフを切り替えるための、ヘッドフォンオン／オフ操作子と、前記スピーカセレクト用操作子により選択されたモニタ用スピーカの系列にモニタ信号を出力するとともに、前記ヘッドフォンオン／オフ操作子がオンされているときはモニタ信号をヘッドフォンへ出力し、前記ヘッドフォンオン／オフ操作子がオフされているときはモニタ信号のヘッドフォンへの出力を停止するように制御する出力先制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のモニタコントロールシステムにおいて、モニタ信号のモニタ用スピーカ若しくはヘッドフォンへの出力を開始若しくは停止する場合、出力の開始時はモニタ信号がフェードインし、出力の停止時はモニタ信号がフェードアウトするように、フェード処理を行う手段を、さらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の操作子を同時に操作することなく、簡単で直感的な操作で、モニタ音の出力先を切り替えることが可能である。また、モニタ信号の出力先を切り替える際にフェード処理を行うようにしているので、特にOff→On時に急に過大な電流が流れることもなく、スピーカー及びアンプ保護の面で非常に有効である。ヘッドフォンに関しては、人間の耳を守ることにもなる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明を適用したミキサ１００の概略モジュール構成を示す。マイクなどの入力信号源１１１から入力回路１０１に入力した信号は、信号処理回路１０２により、音量レベルの調整処理、混合処理、及び効果付与処理などを施した後、出力回路１０３に出力される。出力回路１０３は、信号処理回路１０２からのオーディオ信号を出力するとともに、モニタ信号出力回路１０４を備え、モニタ用の音響信号をスピーカ１１２又はヘッドフォン１１３から出力する。通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０５は、ヘッドフォン１１３を載置するヘッドフォンハンガー１１４と接続され、ヘッドフォン１１３が載置されているか否かを検知できるようになっている。制御回路１０７は、操作子１０６の操作を検出し、その操作に応じて、信号処理回路１０２、出力回路１０３、及び通信Ｉ／Ｆ１０５の制御を行う。

図２は、図１のミキサ１００のハードウェア構成例を示す。ＣＰＵ（中央処理装置）２０１は、このミキサ全体の動作を制御する処理装置である。ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムのロード領域やワーク領域に使用する揮発性メモリである。ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０３は、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムや各種のデータを格納する不揮発性メモリである。操作子２０５は、このミキサ１００の外部パネルに設けられているスイッチやスライダーなどの操作子である。操作子２０５の操作は検出回路２０４により検出され、検出結果がＣＰＵ２０１に送られる。表示部２０７は、各種の情報を表示するディスプレイである。表示回路２０６は、ＣＰＵ２０１からの指示に基づいて、与えられたデータを表示部２０７に表示する。通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２０８は、外部機器２０９と接続するためのインターフェースである。その接続方式はどのようなものでもよい。本実施形態では、通信Ｉ／Ｆ２０８は図１の通信Ｉ／Ｆ１０５に相当し、外部機器２０９は図１のヘッドフォンハンガー１１４に相当する。入力回路２１０（図１の１０１）は、マイクなど２１１（図１の１１１）からの音響信号を入力する。入力した音響信号は、不図示のＤＳＰ（図１の信号処理回路１０２）によりミキシング等の各種の信号処理が施され、出力回路２１２（図１の１０３）により出力される。図１で説明したように、出力回路２１２はモニタ信号出力回路１０４を備えており、スピーカやヘッドフォン２１３（図１の１１２，１１３）にモニタ信号を出力することができる。

図３は、ヘッドフォンハンガー１１４のハードウェア構成を示す。センサ３０５と検出回路３０４によりヘッドフォン１１３が載置されているか否か検出し、検出結果をＣＰＵ３０１に送る。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０２やＲＯＭ３０３に格納されているプログラムを実行することにより、検出回路３０４から送られるヘッドフォン１１３の載置の状況を示す情報を、通信Ｉ／Ｆ３０６経由で外部機器３０７（本実施形態ではミキサ１００）に送出する。

図４（ａ）は、ミキサ１００においてモニタ出力の排他トグル操作が為されたときの処理を示す。図４（ｂ）は、ミキサ１００の外部パネル上に設けられたモニタ用の出力選択のための操作子を示す。４１１はモニタ用スピーカ１１２又はヘッドフォン１１３を排他的に選択するためのボタンである。４１２はスピーカ１１２のレベル調整用のボリューム、４１３はヘッドフォン１１３の音量調整用のボリュームである。ボタン４１１を押下すると、図４（ａ）の処理が実行される。

ステップ４０１で、現在のモニタ音の発音状態がスピーカか又はヘッドフォンかを取得し、スピーカから発音されている場合は、ステップ４０２から４０３に進み、スピーカをオフ、ヘッドフォンをオンする。現在ヘッドフォンから発音されている場合は、ステップ４０２から４０４に進み、ヘッドフォンをオフ、スピーカをオンする。なお、オフされたスピーカ又はヘッドフォンへのモニタ信号の出力が停止され、オンされた方への出力が開始されるものとする。ステップ４０５で、現在の発音状態を更新し、終了する。

上記の処理によれば、モニタ信号をスピーカに送るかヘッドフォンに送るかを排他的に制御できる。その操作も容易である。また、スピーカ用とヘッドフォン用のボリュームを独立して設けてあるので、従来技術のようにモニタ信号の出力先としてヘッドフォン／スピーカを切り替えるたびに音量操作子を操作しなくてよい。例えば、ヘッドフォン用のボリューム４１３を所定のレベルに設定し、その後、出力先をスピーカに切り替え、再びヘッドフォンに戻しても、ヘッドフォン用に設定されたレベルは変わらない。スピーカのレベルについても同様である。これにより、常に聞きたい音量をキープしたままヘッドフォン／スピーカを切り替えることができる。通常、音響システムでは、出力レベルを一度設定したらよほどのことがない限り再設定しないが、図４の排他トグル操作によれば、煩雑な操作が減るだけでなく、前回までの設定値をキープしたまま、ヘッドフォン／スピーカを切り替えることができる。

なお、内部的にスピーカのレベルとヘッドフォンのレベルを記憶しておき、２つのボリューム４１２，４１３を１つのロータリーエンコーダで代替し、出力先として選択されている方のレベルをそのロータリーエンコーダで変更するようにしてもよい。

図５は、図４とは異なる別の例であり、モニタ用スピーカが複数系統ある場合の例を示す。図５（ａ）は、それら複数のスピーカ又はヘッドフォンの選択操作が為されたときの処理を示す。図５（ｂ）は、ミキサ１００の外部パネル上に設けられた複数のモニタ用スピーカとヘッドフォンの選択のための操作子を示す。５１１に示す４つのボタンは、それぞれ、スピーカ１，２，３又はヘッドフォンを選択するためのボタンである。５１２に示す４つのボリュームは、各スピーカ及びヘッドフォンの音量調整用の操作子である。５１１に示す４つのボタンのうち何れか１つを押下すると、図５（ａ）の処理が実行される。

ステップ５０１で、操作されたボタンに対応するスピーカ又はヘッドフォンの現在の発音状態を取得し、発音していない状態のときは、ステップ５０２から５０３に進み、当該ボタンに対応するスピーカ又はヘッドフォンから発音するように設定する。現在の状態が発音している状態であれば、ステップ５０２から５０４に進み、操作されたボタンに対応するスピーカ又はヘッドフォンからの発音を停止する。ステップ５０５では、操作されたボタンに対応するスピーカ又はヘッドフォンの現在の発音状態を更新し、終了する。

この図５の例では、３つのスピーカと１つのヘッドフォンに対応するボタン５１１は、それぞれ、対応するスピーカ又はヘッドフォンにモニタ信号を出力するか出力しないかを切り替えるトグル操作子の機能を果たす。直感的で分かりやすい操作で、各スピーカやヘッドフォンに対して出力する／出力しないを切り替えることができる。なお、この例では、スピーカの各系統とヘッドフォンは排他制御していないので、例えばスピーカ１とスピーカ２の両方から出力したり、スピーカ１とヘッドフォンの両方からモニタ出力することが可能である。ただし、スピーカの各系統とヘッドフォンとを排他制御してもよい。

また、図５の例でも、各スピーカ用とヘッドフォン用のボリュームを独立して設けてあるので、前回までの設定値をキープしたまま、ヘッドフォン／スピーカを切り替えることができる。

図６は、図４の例におけるステップ４０３，４０４又は図５の例におけるステップ５０３，５０４でスピーカやヘッドフォンにおける発音を停止したり開始したりするときに用いるフェードテーブルを示す。図６（ａ）は、時間に応じたレート値を表形式で示したもの、図６（ｂ）はそれをグラフ化したものである。スピーカやヘッドフォンにおける発音を開始するときは、その開始が指示された時点から図６のフェードテーブルに基づいて所定時間で０から１に徐々に立ち上がるレート値を発生させ、モニタ信号に該レート値を乗算し、その結果を、対応するスピーカやヘッドフォンに出力する。逆に、スピーカやモニタの出力を停止するときは、その停止が指示された時点から図６のフェードテーブルに基づいて所定時間で１から０に徐々に立ち下がるレート値を発生させ、モニタ信号に該レート値を乗算し、その結果を、対応するスピーカやヘッドフォンに出力する。このようにモニタ信号の出力先を切り替えるたびにフェード処理すれば、特にOff→On時に急に過大な電流が流れることもないので、スピーカ及びアンプ保護の面で非常に有効である。また、ヘッドフォンに関しては、人間の耳を守ることになる。急激な信号のオンオフで発生する雑音を防止することもできる。

図７は、ヘッドフォンハンガー１１４の外観を示す。ヘッドフォンハンガー１１４は、ヘッドフォン１１３を載置する凹部７０１を備えており、該凹部７０１にヘッドフォン１１３が載置されているか否かを検知するためのセンサ７０２が設けられている。

図８は、図１や図７で説明したヘッドフォンハンガー１１４におけるOn/Offコマンド送信処理のフローである。この処理は、ヘッドフォンハンガー１１４のセンサ７０２が反応したとき（すなわち、ヘッドフォン１１３がヘッドフォンハンガー１１４に掛けられた、又は外されたとき）、図３のＣＰＵ３０１により実行される処理である。

ステップ８０１で現在の状態（センサ７０２が反応する前の状態である）がヘッドフォンOff（ヘッドフォン１１３がヘッドフォンハンガー１１４から外されている状態をOffと言う）であったときは、ヘッドフォン１１３がヘッドフォンハンガー１１４に掛けられてセンサ７０２が反応したということであるから、ステップ８０２でOnコマンドを作成し、ステップ８０４でそのコマンドをミキサ１００に送信する。現在の状態がヘッドフォンOn（ヘッドフォン１１３がヘッドフォンハンガー１１４に掛けられている状態をOnと言う）であったときは、ヘッドフォン１１３がヘッドフォンハンガー１１４から外されてセンサ７０２が反応したということであるから、ステップ８０２でOffコマンドを作成し、ステップ８０４でそのコマンドをミキサ１００に送信する。

図９は、図８の処理でヘッドフォンハンガー１１４から送信されるOn/Offコマンドを受信したとき、ミキサ１００側で実行されるOn／Offコマンド受信処理のフローである。ステップ９０１で、受信したコマンドを解析する。Onコマンドを受信した場合は、ヘッドフォン１１３がOff→Onされたということであるから、ステップ９０２から９０３に進み、スピーカをOff（発音停止）しヘッドフォンをOn（発音開始）する。Offコマンドを受信した場合は、ヘッドフォン１１３がOn→Offされたということであるから、ステップ９０２から９０４に進み、スピーカをOffしヘッドフォンをOnする。次にステップ９０５で、現在の発音状態を更新して終了する。なお、スピーカやヘッドフォンのOn／Offは、図６で説明したようなフェード処理で行うものとする。

図７〜図９のようなヘッドフォンハンガー１１４を用いることにより、ミキサ側でモニタ出力先に信号を送るかどうかを操作するのではなく、ヘッドフォン側でOff/Onを操作することができる。このとき、ヘッドフォン側の操作（実際にはヘッドフォンハンガーに掛ける／外す）を行うことでコントロールコマンドが送信されるので、ユーザはボタン操作などの付随する操作を行う必要がない。また、ヘッドフォンをヘッドフォンハンガーに掛ける／外す操作によってミキサを操作できるため、モニタ信号の出力先切り替え以外のコマンドを送ることも可能であり、ミキサの他の機能の操作（ミキサ内の任意のパラメータの制御）も可能になる。例えば、インカムを載置するヘッドフォンハンガーに適用すれば、インカムが担当者に装着されているか否かの状態をミキサ側で検出でき、その状態に応じた各種の制御を実行できる。

なお、上述したようにヘッドフォンハンガー１１４からのコマンドでモニタ信号の出力先の切り替えを行う機能は、図４や図５で説明した切り替えボタンを利用する例と組み合わせて実装してもよいし、単独で実装してもよい。

上記ではヘッドフォンハンガーからコマンドを送信する例で説明したが、ヘッドフォン自体からコマンドを送信するようにしてもよい。図１０は、そのようなヘッドフォン１１３の例を示す。このヘッドフォン１１３は、モニタ音が出力される耳当ての部分１００１にセンサ１００２を設けてある。このセンサ１００２は、ユーザがヘッドフォン１１３を装着しているか否かを検出するセンサである。センサ１００２の検出結果に応じてコマンドを送信する処理は、図８で説明したのと同じでよい。

なお、図４（ｂ）や図５（ｂ）で説明したボタンやボリュームは、ミキサの外部パネル上にハードウェアとして設ける代わりに、画面上にボタンやボリュームのイメージを表示し、ポインティングデバイスで操作するようなものでもよい。

本発明を適用したミキサの概略モジュール構成図 実施形態のミキサのハードウェア構成図 ヘッドフォンハンガーのハードウェア構成図 モニタ出力の排他トグル操作が為されたときの処理を示すフローチャート及び外部パネル上に設けられた操作子を示す図 モニタ用スピーカが複数系統ある場合の処理を示すフローチャート及び外部パネル上に設けられた操作子を示す図 フェードテーブルを示す図 ヘッドフォンハンガーの外観図 ヘッドフォンハンガーにおけるOn/Offコマンド送信処理のフローチャート ミキサ側で実行されるOn／Offコマンド受信処理のフローチャート ヘッドフォンにセンサを設けた例を示す図

符号の説明

１００…ミキサ、１０１…入力回路、１０２…信号処理回路、１０３…出力回路、１０４…モニタ信号出力回路、１０５…通信Ｉ／Ｆ、１０６…操作子、１０７…制御回路、１１３…ヘッドフォン、１１４…ヘッドフォンハンガー。

Claims (3)

1. 音響機器内部のオーディオ信号をモニタするモニタコントロールシステムであって、
   ヘッドフォンとモニタ用スピーカのどちらからモニタ音を出力するかを指示するための操作子と、
   （１）前記操作子によりヘッドフォンからの出力が指示された場合は、モニタ信号をヘッドフォンへ出力するとともに、モニタ信号のモニタ用スピーカへの出力を停止し、（２）前記操作子によりモニタ用スピーカからの出力が指示された場合は、モニタ信号をモニタ用スピーカへ出力するとともに、モニタ信号のヘッドフォンへの出力を停止する、排他的出力先選択手段と
   を備えることを特徴とするモニタコントロールシステム。
2. 音響機器内部のオーディオ信号をモニタするモニタコントロールシステムであって、
   複数系列あるモニタ用スピーカのうち、どのモニタ用スピーカからモニタ音を出力するかを選択するためのスピーカセレクト用操作子と、
   前記スピーカセレクト用操作子に隣接して設けられた、ヘッドフォンによるモニタ音の出力のオン／オフを切り替えるための、ヘッドフォンオン／オフ操作子と、
   前記スピーカセレクト用操作子により選択されたモニタ用スピーカの系列にモニタ信号を出力するとともに、前記ヘッドフォンオン／オフ操作子がオンされているときはモニタ信号をヘッドフォンへ出力し、前記ヘッドフォンオン／オフ操作子がオフされているときはモニタ信号のヘッドフォンへの出力を停止するように制御する出力先制御手段と
   を備えることを特徴とするモニタコントロールシステム。
3. 請求項１又は２に記載のモニタコントロールシステムにおいて、
   モニタ信号のモニタ用スピーカ若しくはヘッドフォンへの出力を開始若しくは停止する場合、出力の開始時はモニタ信号がフェードインし、出力の停止時はモニタ信号がフェードアウトするように、フェード処理を行う手段を、さらに備えることを特徴とするモニタコントロールシステム。

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