JP2009298404A - オーディオ娯楽システムを備えた車両コンピュータ・システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両コンピュータ・システムは、ロジック・ユニット内に実装したオーディオ娯楽システム、およびホストCPUから独立したオーディオ・ディジタル信号プロセッサ(DSP)を有する。オーディオ娯楽システムは、1組のピン/ポン・バッファおよび直接メモリ・アクセス(DMA)回路を用い、異なるオーディオ・デバイス間でデータを転送する。マッピング・オーバーレイ技法を用いてオーディオ・データを交換する。2つのオーディオ・デバイスに対するDMA回路が、同じメモリ・バッファに対して読み出しおよび書き込みを行なう。コンピュータ・システムは、オーディオ・マネージャAPI(アプリケーション・プログラム・インターフェース)を備え、コンピュータ上で走るアプリケーションが、基礎のサウンド・システムのハードウエアおよび実施態様の詳細を知らなくても、種々のオーディオ・ソースを制御することを可能にする。
【選択図】図3
Description
(発明の概要)
本発明は、車両コンピュータ・システムに関し、更に特定すれば、当該システムのオーディオ娯楽の面に関する。この車両コンピュータ・システムは3つのモジュール、即ち、サポート・モジュール、コンピュータ・モジュール、および面板モジュール(faceplate module)を有する。サポート・モジュールは、車両のダッシュボードまたはその他の場所に位置する、筐体の固定ベース・ユニットの一部として形成する。これは、それ自体のロジック・ユニットを有し、現場プログラム型ゲート・アレイ(FPGA:field programmable gate array)、特定用途集積回路(ASIC)、カスタム化プロセッサ等で実現することができる。また、サポート・モジュールは、オーディオ・ディジタル信号プロセッサ(DSP)のような、オーディオ信号プロセッサも有し、オーディオ・データのための信号処理を行なう。
コンピュータ・システム20は、オーディオ娯楽システムに対応する。先に記したように、サポート・モジュール82内のロジック・ユニット110は、オーディオ娯楽システムのための機能の多くを実行する。本発明は、コンピュータ・システム20内に実装するような、オーディオ娯楽システムのオーディオ・アーキテクチャを対象とする。
図5は、ピン/ポンDMA回路172を更に詳細に示す。ピン/ポンDMA回路は全て、同じ基本設計の変形である。論述の目的上、モノ・マイクロフォン受信機用DMA回路を示す。
再度図4を参照するが、オーディオ・アーキテクチャは、DMA回路172内で発生した割込を、同じピン/ポン・バッファ132を共有する2つのDMAプロセスの同期を取るための手段として用いる。一方のDMA回路からのデータを共有ピン/ポン・バッファ132に書き込み、続いてバッファから他のDMA回路に読み出す。オーディオ・ソースに応じて、DMA回路は、異なるレートで書き込みおよび読み出しを行なうことができる。説明中の実施態様では、出力DMA回路は、ロジック・ユニットが供給する44.1kHzのサンプリング・レートを用いる。しかしながら、入力DMA回路は、多少異なるデータ・レートを用いることも可能である。例えば、オーディオ・デバイスがそれ自体のクロック信号の下で動作し、USBに結合されている場合、正確に44.1kHzではないレートで、オーディオ・データをバッファ132に書き込むことができる。その結果、入力DMAクロック・レートは、出力DMAクロック・レートと正確には一致しない可能性がある。何故なら、これらは異なるクロック回路で制御されるからである。
図7は、内部バスへのアクセスを制御するバス・アービタ回路250を示す。この内部バスは、PCIバスDMA回路とI/Oメモリとの間でアクセスするために用いる。バス・アービタ回路250は、PCIバス86から受け取ったバス要求と、ロジック・ユニット110内のDMA回路172から受け取ったDMA要求との間で、2対1マルチプレクサ252を前後にトグルする。バス・アービタ回路250は、PCIバス86に、内部バス上で使用可能な時間の半分を付与し、残りの半分の時間を8つのDMAプロセスの間で分配する。これらの全ては同時にイネーブルすることができる。将来、8DMAよりも多い対応を得る可能性もある。
コンピュータ・システム20は、オーディオ娯楽システムに対応する、十分な機能を有する汎用コンピュータである。システム20は、ラジオ、CD、補助入力、およびCD交換器のような、多数のオーディオ・ソースに対応するように設計してある。オーディオDSP116は、サウンド等化、サラウンド・サウンドの復号、およびボリューム/バランス/フェード制御を処理する。オーディオは、スピーカ・システム(例えば、6つのスピーカ)またはいずれかのUSBクライアントに再生することができる。
コンピュータ・システム20は、制御およびコマンド、離散音声認識システムのような、音声認識システムに対応する。マイクロフォン・ジャック72が取り込んだ音声の発音を含む全てのオーディオ・データを、CODECが供給する44.1kHzのサンプリング・レートでサンプリングする。しかしながら、音声認識システムは、異なるサンプリング・レートを用いる場合もある。説明中の実施態様では、音声認識システムは、かなり遅めの11kHzサンプリング・レートを用いる。マイクロフォン・データのためだけに追加のA/D変換器を付加する代わりに(コストが上昇する)、システム20は、高い方の44.1kHzサンプリング・レートから所望の11kHzにマイクロフォン・データを変換する。
Claims (15)
- 車両コンピュータ・システムであって、
オーディオ・データ・プロセッサと、
I/Oメモリと、
第1データ・ソースと連動し、前記第1データ・ソースから前記I/Oメモリ内の第1ロケーションに第1オーディオ・データを転送する第1メモリ・アクセス回路と、
第2データ・ソースと連動し、前記第2データ・ソースから前記I/Oメモリ内の第2ロケーションに第2オーディオ・データを転送する第2メモリ・アクセス回路と、
前記オーディオ・データ・プロセッサと連動し、前記I/Oメモリ内の前記第1および第2ロケーションから前記第1および第2オーディオ・データを同時に処理して1つ以上のオーディオ宛先に出力する前記オーディオ・プロセッサに転送する第3メモリ・アクセス回路と、
を備える車両コンピュータ・システム。 - 前記第1オーディオ・データを第1スピーカ・セットに出力し、同時に前記第2オーディオ・データを第2スピーカ・セットに出力する、請求項1記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記第1メモリ・アクセス回路が前記第1データ・ソースから前記I/Oメモリ内の前記第1ロケーションに前記第1オーディオ・データを転送する第1レートを、前記第3メモリ・アクセス回路が前記I/Oメモリ内の前記第1ロケーションから前記第1オーディオ・データを読み出す第2レートに同期させる同期回路を更に備える請求項1記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記第1および第2メモリ・アクセス回路は、前記第3メモリ・アクセス回路が前記I/Oメモリ内のポン・バッファから以前に書き込まれたオーディオ・データを読み出す間に、前記I/Oメモリ内のピン・バッファにオーディオ・データを書き込むように構成されている、請求項1記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記オーディオ・データが前記第1および第2メモリ・アクセス回路によって前記I/Oメモリ内のピン・バッファに書き込まれる第1レートをモニターし、前記ポン・バッファから以前に書き込まれたオーディオ・データを第2レートで読み出す第3メモリ・アクセス回路と連動する基準オーディオ・クロックを、前記第1レートが前記第2レートと等しくになるように、調整するように構成されているマスタークロック調整回路を更に備える請求項4記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記第1データ・ソースは、
セキュリティ・システム、
ナビゲーション・システム、
CD−ROM交換器、および
テレビジョン・チューナ
の1または複数を含む請求項1記載の車両コンピュータ・システム。 - 前記第2データ・ソースは、
セキュリティ・システム、
ナビゲーション・システム、
CD−ROM交換器、および
テレビジョン・チューナ
の1または複数を含む請求項1記載の車両コンピュータ・システム。 - 全体において用いるマスタ・オーディオ・クロック信号を更に備える請求項1記載の車両コンピュータ・システム。
- 車両コンピュータ・システムであって、
AM/FMチューナ・モジュールと、
1または複数のピン/ポン・バッファを含むデータ・メモリと、
オーディオ・データ・プロセッサと、
前記AM/FMチューナ・モジュールまたは1または複数の周辺オーディオ・ソースからオーディオ・データを受け取るように構成されたロジック・ユニットであって、前記AM/FMチューナ・モジュールと連動するオーディオ・ソース直接メモリ・アクセス(DMA)回路および前記1または複数の周辺オーディオ・ソースの特定の1つと連動する1または複数の他のオーディオ・ソースDMA回路を含み、更に前記オーディオ・データ・プロセッサと連動する少なくとも1つデータ・プロセッサDMA回路を含むロジック・ユニットと、
を備え、
オーディオ・ソースDMA回路の各々は、前記データ・プロセッサDMA回路が前記データ・メモリ内のポン・バッファからオーディオ・データを読み出す間に、オーディオ・データを前記データ・メモリ内のピン・バッファに書き込むように構成されている、
車両コンピュータ・システム。 - 前記少なくとも1つデータ・プロセッサDMA回が、前記ポン・バッファから読み出した前記オーディオ・データを同時に処理して1つ以上のオーディオ宛先に出力する前記オーディオ・データ・プロセッサに転送する、請求項9記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記オーディオ・ソースDMA回路の各々が前記ピン・バッファに前記オーディオ・データを書き込む第1レートを、前記少なくとも1つデータ・プロセッサDMA回路が前記ポン・バッファから前記オーディオ・データを読み出す第2レートに同期させる同期回路を更に備える請求項9記載の車両コンピュータ・システム。
- 前記オーディオ・ソースDMA回路の各々がオーディオ・データを前記ピン・バッファに書き込む第1レートをモニターし、前記ポン・バッファから以前に書き込まれたオーディオ・データを第2レートで読み出す前記少なくとも1つのデータ・プロセッサDMA回路と連動する基準オーディオ・クロックを、前記第1レートが前記第2レートと等しくになるように、調整するように構成されたマスター・クロック調整回路を更に備える請求項9記載の車両コンピュータ・システム。
- 車両コンピュータ・システムであって、
1または複数のピン/ポン・バッファを含むデータ・メモリと、
ディジタル信号プロセッサと、
1または複数の周辺オーディオ・ソースからオーディオ・データを受け取るように構成されたロジック・ユニットであって、前記1または複数の周辺オーディオ・ソースの特定の1つと連動する1または複数のオーディオ・ソース直接メモリ・アクセス(DMA)回路を含み、更に前記ディジタル信号プロセッサと連動する少なくとも1つデータ・プロセッサDMA回路を含むロジック・ユニットと、
を備え、
オーディオ・ソースDMA回路の各々は、
オーディオ・データを前記データ・メモリ内のピン・バッファに書き込むように構成され、
前記少なくとも1つのデータ・プロセッサDMA回路は、
前記データ・メモリ内のポン・バッファから2以上のオーディオ・ソースDMA回路によって書き込まれたオーディオ・データを読み出し、前記2以上のオーディオ・ソースDMA回路によって書き込まれたオーディオ・データを同時処理する前記ディジタル信号プロセッサに転送するように構成されている、
車両コンピュータ・システム。 - 第1オーディオ・ソースDMA回路によってピン/ポン・バッファに書き込まれたオーディオ・データは第1スピーカ・セットに出力され、同時に第2オーディオ・ソースDMA回路によって前記ピン/ポン・バッファに書き込まれたオーディオ・データは第2スピーカ・セットに出力される、請求項13記載の車両コンピュータ・システム。
- オーディオ・ソースDMA回路は、前記データ・プロセッサDMA回路が前記ポン・バッファから以前に書き込まれたオーディオ・データを読み出す間に、前記ピン・バッファにオーディオ・データを書き込むように構成されている、請求項13記載の車両コンピュータ・システム。
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