JP2013157803A - Voice reproduction device, and voice reproduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声再生装置及び音声再生方法に関し、例えば、音声入力が低レベルの場合に無音データ入力と判断してCPU(Central Processing Unit)クロックを停止させる音声再生装置、及び音声再生方法に関する。 The present invention relates to an audio reproduction device and an audio reproduction method, and, for example, relates to an audio reproduction device and an audio reproduction method for determining a silent data input and stopping a CPU (Central Processing Unit) clock when the audio input is at a low level.
近年のデジタル技術の向上に伴い、オーディオDSP(Digital Signal Processor)による信号処理によってMP3(MPEG Audio Layer-3)やWMA(Windows Media(登録商標) Audio)などの圧縮オーディオ信号やアナログオーディオ信号を再生する音声再生装置が実用化されている。音声再生装置は携帯用途の製品が多いため、バッテリー電源の消費を軽減させてシステム全体を低消費電力化し、使用時間を伸ばす要求が高まっている。 Along with recent improvements in digital technology, compressed audio signals such as MP3 (MPEG Audio Layer-3) and WMA (Windows Media (registered trademark) Audio) and analog audio signals are played back by signal processing using an audio DSP (Digital Signal Processor). An audio reproducing apparatus that has been put into practical use has been put into practical use. Since many audio playback devices are portable products, there is an increasing demand for reducing the power consumption of the entire system, reducing the power consumption of the entire system, and extending the usage time.
低消費電力化を図る技術として、音声入力が低レベルの場合は、無音データが入力されたと判断して、CPUクロックを停止させる技術が知られている。特許文献1には、無音時に電源ノイズやクロックノイズがスピーカーから発音されることを防止するために、オーディオ再生用のクロックを積分することでクロックの供給停止を検出してミュート制御信号を生成し、アナログオーディオ信号の出力を停止させる技術が開示されている。
As a technique for reducing power consumption, a technique is known in which when the voice input is at a low level, it is determined that silence data has been input, and the CPU clock is stopped.
特許文献1に記載のデジタルオーディオ出力回路では、PCM(Pulse-code modulation)オーディオデータが、出力側PCMインタフェースから入力側PCMインタフェースへ、同期信号とクロックとともに供給される。
In the digital audio output circuit described in
入力側PCMインタフェースは、サンプリング同期信号に同期し、内蔵のD/Aコンバータによりクロックを用いてPCMオーディオデータをデジタル/アナログ変換してアナログオーディオ信号を出力する。 The input-side PCM interface synchronizes with the sampling synchronization signal, converts the PCM audio data into digital / analog using a clock by a built-in D / A converter, and outputs an analog audio signal.
入力側PCMインタフェースから出力されるアナログオーディオ信号は、スピーカドライバで増幅されてスピーカーに供給され発音される。ミュート制御信号は、クロックを積分した積分信号をコンパレータで比較することで生成される。スピーカドライバは、ミュート制御信号に応じてミュートを行う。 The analog audio signal output from the input-side PCM interface is amplified by a speaker driver, supplied to the speaker, and is sounded. The mute control signal is generated by comparing an integrated signal obtained by integrating the clock with a comparator. The speaker driver performs mute according to the mute control signal.
特許文献1では、ミュート制御信号は、クロックを積分した結果により生成されている。このため、クロックの供給を停止した後にスピーカドライバでミュートされるまでに時間がかかる。
In
この間に、電源ノイズやクロックノイズにより入力側PCMインタフェースに内蔵されたD/Aコンバータの出力に電位差が発生すると、クロック停止後にスピーカーから不要な音声(以降、ボツ音と称す)が発生する問題がある。 During this time, if a potential difference occurs in the output of the D / A converter built in the input-side PCM interface due to power supply noise or clock noise, there is a problem that unnecessary sound (hereinafter referred to as a “bottom sound”) is generated from the speaker after the clock is stopped. is there.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、音声データが所定の閾値と等しいか又は当該閾値よりもゼロ値に近い場合にクロック停止信号を生成し、クロック停止信号に応じて、音声データをゼロ値方向に段階的に小さくするフェードアウトデータを生成し、音声データからフェードアウトデータに切り替え、クロックを停止させる。 According to one embodiment, a clock stop signal is generated when the audio data is equal to a predetermined threshold value or closer to a zero value than the threshold value, and the audio data is stepped in a zero value direction according to the clock stop signal. The fade-out data to be made smaller is generated, the audio data is switched to the fade-out data, and the clock is stopped.
前記一実施の形態によれば、無音データが入力時にCPUクロックを停止させた場合でも、ボツ音の出力を抑えることができる。 According to the embodiment, even when silence data is input, even when the CPU clock is stopped, it is possible to suppress the output of the clapping sound.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description will be omitted.
実施の形態.
実施の形態に係る音声再生装置について、図1を参照して説明する。図1は、実施の形態に係る音声再生装置100の構成を示す図である。図1では、音声再生装置100として、AD/DAチップ101とCPUチップ102の2つのチップを1つのパッケージに収めたSIP(System In Package)で構成したものを一例として記載する。
Embodiment.
An audio playback apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
実施の形態に係る音声再生装置は、圧縮オーディオ信号やアナログオーディオ信号を再生する音声再生装置であって、音声入力が低レベルのときに無音と判断してCPUクロックを停止させる機能を有する。 The audio reproduction device according to the embodiment is an audio reproduction device that reproduces a compressed audio signal or an analog audio signal, and has a function of stopping the CPU clock by determining that there is no sound when the audio input is at a low level.
AD/DAチップ101は、A/D部103、データ比較器104、AD/DAチップ入力側PCM部105、AD/DAチップ出力側PCM部113、出力データ生成器114、出力切り替え制御部115、セレクタ部116、D/A部117、分周器118を有している。
The AD /
CPUチップ102は、CPUチップ入力側PCM部106、CG(Clock Generator)部107、SPI(Serial parallel interface)部108、CPU(Central
Processing Unit)部109、ROM(Read-only memory)部110、RAM(Random access memory)部111、CPUチップ出力側PCM部112を有している。
The
A processing unit (109) unit, a read-only memory (ROM)
A/D部103は、AUX(Auxiliary)信号入力130より音声アナログ信号を入力とし、これを変換したデジタルデータであるA/Dデータ131をAD/DAチップ入力側PCM部105とデータ比較器104に出力する。AUX信号入力130より入力される音声アナログ信号とは、外部機器から出力された音声信号であり、例えば、ポータブルディジタルオーディオ再生装置から出力された音楽信号である。
The A /
分周器118にはシステムクロックであるクロック324が入力される。分周器118は、クロック324を用いて音楽データのサンプリング周期となる44.1kHzの分周クロック328生成し、データ比較器104、出力データ生成器114に出力する。
The
データ比較器104には、A/D部103から出力されるA/Dデータ131、分周期118から出力される分周クロック328、SPI108から出力されるシリアル通信信号134が入力される。データ比較器104は、分周クロック328に応じて、A/Dデータ131とシリアル通信信号134により設定される所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて生成されるCPUクロック停止制御信号133を、出力データ生成器114、出力切り替え制御部115、CG部107に出力する。なお、所定の閾値については後述する。
The
AD/DAチップ入力側PCM部105は、オーディオ系のデータを転送するシリアル・インターフェイスである。AD/DAチップ入力側PCM部105は、A/D部103のA/Dデータ131を入力として、入力側シリアルデータ信号132をCPUチップ入力側PCM部106に出力する。
The AD / DA chip input side PCM unit 105 is a serial interface for transferring audio data. The AD / DA chip input PCM unit 105 receives the A /
AD/DAチップ出力側PCM部113は、CPUチップ出力側PCM部112から出力される出力側シリアルデータ信号137を入力とし、セレクタ部116と出力データ生成器114にPCM出力データ138を出力する。
The AD / DA chip output-
出力データ生成器114は、PCM出力データ138とCPUクロック停止制御信号133を入力とし、セレクタ部116へフェードアウトデータとフェードインデータとなる出力データ139を出力するとともに、切り替え制御部115に切り替えタイミング信号144を出力する。
The
出力切り替え制御部115には、クロック324、出力データ部114から出力される切り替えタイミング信号144、データ比較部104から出力されるCPUクロック停止制御信号133が入力される。出力切り替え制御部115は、クロック324に応じて入力の論理積を生成し、切り替え信号140としてセレクタ部116へ出力する。
The output
セレクタ部116は、出力切り替え制御部115から入力される切り替え信号140に応じて、AD/DAチップ出力側PCM部113から入力されるPCM出力データ138と出力データ生成器114から入力される出力データ139のいずれかを選択し、音声データ141としてD/A部117に出力する。
The
D/A部117は、セレクタ部116から出力された音声データ141をアナログデータに変換し、L−chアナログ信号142とR−chアナログ信号143としてスピーカーに出力する。
The D /
SPI部108は、シリアル通信を行うインタフェースであり、データ比較器104に所定の閾値を設定するため、シリアル通信信号134を出力する。この閾値とは、電圧レベルであり、A/Dデータ131が無音データであるかを判別するための閾値である。
The SPI unit 108 is an interface that performs serial communication, and outputs a
CPU部109は、プログラムを格納するROM部110とデータを格納するRAM部111を用いてオーディオデータの信号処理を行い、内部バス135に接続されるSPI部108とCPUチップ入力側PCM部106とCPUチップ出力側PCM部112を制御する。
The
CPUチップ入力側PCM部106は、入力側シリアルデータ信号132を入力とし、RAM部111にオーディオ系のデータを格納する。オーディオDSP(Digital Signal Processor)を構成するCPU部109は、RAM部111に格納されたデータの信号処理を行い、再度RAM部111に格納する。CPUチップ出力側PCM部112は、信号処理後の音声データを、出力側シリアルデータ信号137としてAD/DAチップ出力側PCM部113に出力する。
The CPU chip
ここで、実施の形態に係る音声再生装置に用いられる出力データ生成器114の構成について説明する。図2は、出力データ生成器114の構成を示す図である。出力データ生成器114は、エッジ検出部301、フリップフロップ(F/F)入力セレクタ302、フリップフロップ(F/F)303、乗算器304、シーケンサ305、比較器306を有する。
Here, the configuration of the
エッジ検出部301には、CPUクロック停止制御信号133とクロック324とが入力される。エッジ検出部301は、クロック324に応じて、CPUクロック停止制御信号133のエッジを検出し、エッジ検出信号322をF/F入力セレクタ302とシーケンサ305に出力する。なお、クロック324は、システムクロックであり、AD/DAチップ101の外部より供給され、シーケンサ305とエッジ検出部301にそれぞれ入力される。
The
シーケンサ305には、エッジ検出信号322、クロック324、分周クロック328及び比較器306から出力される比較器出力信号325が入力される。シーケンサ305は、これらの信号を用いて、F/F303のクロックとして乗算用クロック323を出力するとともに、出力切り替え制御部115に当該出力データ生成器114の出力である切り替えタイミング信号144を出力する。
The
F/F入力セレクタ302には、乗算器304の出力信号、PCM出力データ138、エッジ検出信号322が入力される。F/F入力セレクタ302は、AD/DAチップ出力側PCM部113のPCM出力データ138と乗算器304の出力信号のいずれかをエッジ検出信号322によって選択し、セレクタ出力321としてF/F303へ出力する。
The output signal of the
F/F303には、F/F入力セレクタ302からのセレクタ出力321、シーケンサ部305からの乗算用クロック323がそれぞれ入力される。F/F303は、乗算用クロック323に応じて、セレクタ出力321を出力データ139として、乗算器304、比較器306及びセレクタ部116へそれぞれ出力する。
The F /
乗算器304には、F/F303から出力された出力データ139と乗算定数326とが入力される。乗算器304は、出力データ139に、乗算定数326を乗算したデータをF/F入力セレクタ302に出力する。乗算定数326は、あらかじめレジスタに設定された値であり、出力データ139に対し乗算定数326を乗算することで、出力データ139をゼロ値に近づける値とする。
The
比較器306には、F/F303から出力された出力データ139と比較データ327とが入力される。比較器306は、出力データ139と比較データ327とを比較して、比較器出力信号325をシーケンサ305へ出力する。比較データ327は、あらかじめレジスタに設定された値であり、出力データ139がゼロ値であること判定するための定数である。
実施の形態では、AD/DAチップ101とCPUチップ102の2つのチップを1つのパッケージに収めたSIPで構成しているが、AD/DAチップ101とCPUチップ102を1チップで構成してもよい。
In the embodiment, the two chips AD /
ここで、図3を参照して、実施の形態に係る音声再生装置100におけるクロック停止動作について説明する。図3は、実施の形態に係る音声再生装置100におけるクロック停止動作を示すタイミングチャートである。
Here, with reference to FIG. 3, the clock stop operation in the
図3(A)は、A/Dデータ131の波形を示すグラフである。縦軸は音声データであるA/Dデータ131のレベルを示し、横軸は時間を示している。ここでは、A/Dデータ131は、0000H(16進数)を中心に、最大値が7FFFH(16進数)、最小値が8000H(16進数)の振幅とする。
FIG. 3A is a graph showing the waveform of the A /
図3(A)において、実線がA/Dデータ131であり、A/Dデータ131の波形のピークに沿った点線がピークホールド値131(P)、A/Dデータ131の波形のボトムに沿った点線がボトムホールド値131(B)を示す。図3(A)では、0000Hを中心として上下に閾値が設定されている例を示している。
3A, the solid line is the A /
上側の閾値及び下側の閾値は、A/Dデータ131が無音データであるか否かを判定する際に用いられる。上側の閾値は、ピークホールド値131(P)と比較され、下側の閾値は、ボトムホールド値131(B)と比較される。実施の形態では、ピークホールド値131(P)が上側の閾値と等しいか、又は閾値よりもゼロ値に近く、かつ、ボトムホールド値131(B)が下側の閾値と等しいか、又は閾値よりもゼロ値に近い場合に、無音データであると判定される。このように、0000Hを中心として上下に閾値を設定することにより、より正確にA/Dデータ131が無音データであることを判定することができる。
The upper threshold value and the lower threshold value are used when determining whether or not the A /
なお、一つの閾値のみを設定し、A/Dデータのピークホールド値131(P)、A/Dデータのボトムホールド値131(B)のいずれか一方を閾値と比較して、A/Dデータ131が無音データであるか否かを判定することも可能である。 Note that only one threshold value is set, and one of the peak hold value 131 (P) of the A / D data and the bottom hold value 131 (B) of the A / D data is compared with the threshold value, and the A / D data It is also possible to determine whether 131 is silent data.
図3(B)は、比較タイミング、CPUクロック停止制御信号133、D/A部117に入力される音声データ141を示す。比較タイミングは、分周クロック328の周期44.1kHzの周期で、ピークホールド値131(P)及びボトムホールド値131(B)と閾値を比較するタイミングである。音声データ141において、XXXXH(16進数)は音声出力レベルが任意の値であること示し、0000H(16進数)は音声出力レベルがゼロ値でミュート状態を示す。
FIG. 3B shows the comparison timing, the CPU clock
図3(C)は、D/A部117に入力される音声データ141の波形である。縦軸は音声データ141のレベルを示し、横軸は時間を示す。音声データ141は、0000H(16進数)を中心に、最大値が7FFFH(16進数)、最小値が8000H(16進数)の振幅とする。
FIG. 3C shows a waveform of the
図3(C)において、期間Aは、フェードアウトの期間であり、音声データ141が任意の値であるXXXXH値(16進数)から0000H値(16進数)のミュート状態になるまでの期間である。期間Bはミュート状態の期間を示し、再度PCM出力データ138が出力されるまで継続する。
In FIG. 3C, a period A is a fade-out period, and is a period until the
図3(D)は、CPUクロック136を示す。期間Cは、音声データ141が0000H(16進数)のミュート状態に遷移してから、クロックが停止した状態である期間を示す。
FIG. 3D shows the
AUX信号入力130から入力される音声アナログ信号は、A/D部103でデジタル変換され、A/Dデータ131として出力される。データ比較器104では、A/Dデータ131のピークホールド値131(P)とボトムホールド値131(B)を一定間隔の44.1kHz周期でサンプリングを行う。44.1kHzの周波数は、コンパクトディスクの音声サンプリング周期である(以降、44.1kHzと称す)。
The audio analog signal input from the
A/Dデータのピークホールド値131(P)は、A/Dデータ131のピーク値をホールドした値であり、0000H(16進数)方向にリークする。A/Dデータのボトムホールド値131(B)は、A/Dデータ131のボトム値をホールドした値であり、0000H(16進数)方向にリークする。
The peak hold value 131 (P) of the A / D data is a value obtained by holding the peak value of the A /
あらかじめSPI部108より設定された所定の閾値と、サンプリングしたピークホールド値131(P)とボトムホールド値131(B)とが比較される。閾値とは、A/Dデータ131が無音データであるかを判別するための閾値である。
A predetermined threshold set in advance by the SPI unit 108 is compared with the sampled peak hold value 131 (P) and the bottom hold value 131 (B). The threshold is a threshold for determining whether the A /
図3(A)に示すように、図3(B)のT1からT2の所定の期間において、A/Dデータ131が連続して閾値よりゼロ値に近いため、データ比較器104のCPUクロック停止制御信号133がロウレベルからハイレベルに遷移する。実施の形態においては、T1からT2の期間は、コンパクトディスクのフォーマットにおける曲間の無音データ期間よりも長い5秒間としている。これにより、曲間の無音データと、A/Dデータ131が無音データであることを識別することが可能となる。なお、A/Dデータ131の無音データを判定する期間は、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 3A, the CPU clock of the
出力データ生成器114は、CPUクロック停止制御信号133の立ち上がりエッジを検出したタイミングで、PCM出力データ138を出力データ生成器114でラッチする。出力データ生成器114では、ラッチしたPCM出力データ138を基に、44.1kHz周期ごとに、ゼロ値になるよう段階的に値を小さくしたフェードアウトデータを出力データ139として、セレクタ部116に出力する。
The
出力データ139を段階的に小さくする方法としては、ラッチしたデータ値に対し44.1kHz周期ごとに、段階的に1より小さい乗算定数326を乗算する方法が例示される。
As a method of decreasing the
D/A部117の入力前段のセレクタ部116は、CPUクロック停止制御信号133に応じて、PCM出力データ138、出力データ139のうち、フェードアウトデータである出力データ139を選択し、D/A部117に出力する。
The
例えば、セレクタ部116は、期間A及び期間Bに示す期間において出力データ生成器114にてPCM出力データ138がラッチされた後に、AD/DAチップ出力側PCM部113から出力データ生成器114側に切り替わる。セレクタ部116の切り替えのタイミングの生成は、出力切り替え制御部115で行われる。出力切り替え制御部115は、CPUクロック停止制御信号133の立ち上がりエッジを検出したタイミングを基に、セレクタ部116を切り替える。
For example, after the
CG部107は、期間AにおいてCPUクロック停止制御信号133の立ち上がりエッジを検出し、D/A部117に入力される出力データ139が0000H値(16進数)でミュート状態となる十分な時間(例えば、10ミリ秒)経過した後、CPU部109のクロック停止を行う。
The CG unit 107 detects a rising edge of the CPU clock
このように、本実施の形態では、CPU部109のクロックを停止させる前に、期間Aに示す期間において、出力データ生成器114にて音声発生状態からゼロ値方向に段階的に小さくするフェードアウトデータを生成し、出力データ139としてD/A部117に出力する。これにより、L−chアナログ信号142とR−chアナログ信号143出力にて急激な電位差を発生することがなく、スピーカーからのボツ音の発生を防止することが可能である。この例では、出力データ139がミュート状態となる十分な時間経過した後、CPU部109のクロック停止を行っているため、より効果的にボツ音の発生を防止することが可能である。
As described above, in this embodiment, before the clock of the
ここで、図4を参照して、図3の期間Aにおける出力データ生成器114の動作について詳細に説明する。図4は、出力データ生成器114の動作を示すタイミングチャートである。
Here, the operation of the
図4において、期間Fは、CPUクロック停止制御信号133のエッジを検出する期間である。T5において、CPUクロック停止制御信号133がハイレベルに変化すると、エッジ検出部301は、CPUクロック停止制御信号133の立ち上がりエッジを検出して、T6でエッジ検出信号322のハイレベルをシーケンサ305とF/F入力セレクタ302へ出力する。
In FIG. 4, a period F is a period during which an edge of the CPU clock
シーケンサ305は、エッジ検出信号322のハイレベルに応じて、T7で乗算用クロック323をF/F303へ出力する。F/F入力セレクタ302は、T6のエッジ検出信号322のハイレベルに応じて、PCM出力データ138をF/F303へ出力する。
In response to the high level of the
F/F303は、T7の乗算用クロック323に応じて、PCM出力データ138をデータA(0)としてラッチする。シーケンサ305は、T7で乗算用クロック323をF/F303へ出力した後、T8で切り替えタイミング信号144のハイレベルを出力切り替え制御部115へ出力する。
The F /
期間Gから期間Iは、フェードアウトデータを生成する期間である。乗算器304は、所定周期で乗算定数とF/Fの出力データ139とを乗算し、F/F入力セレクタ302に出力する。F/F入力セレクタ302は、乗算器304の出力データ選択し、F/F303に出力する。
The period G to the period I are periods for generating fade-out data. The
F/F303では、それぞれT9、T10、T11で乗算結果のラッチを繰り返す。F/F303の出力データ139の生成は、式(1)を用いて、F/Fの出力データ139がALLゼロになるまでn回繰り返される。
A(n)=A(n−1)×S・・・(1)
(n:演算実行数(1〜n)、A(n):n回の演算を行った出力データ、S:乗算定数)
In the F /
A (n) = A (n−1) × S (1)
(N: number of operations executed (1 to n), A (n): output data obtained by performing n operations, S: multiplication constant)
例えば、演算を1回実行した場合の出力データ139は、A(1)=データA(0)×乗算定数であり、演算を2回実行した場合の出力データ139はA(2)=A(1)×乗算定数となる。
For example,
F/F303には、シーケンサ305から44.1kH周期のクロック323が出力される。期間Gから期間Iにおける演算は、例えば音声出力の基本周期である44.1kH周期で実行される。乗算定数は、データA(0)をゼロ方向へ減衰させる、1より小さい値とする。
A
比較器306は、T9からT11で出力データ139と比較データ327を比較し、比較結果が一致したら、T12で比較器出力信号325のハイレベルをシーケンサ305へ出力する。なお、比較データ327は、ゼロ値である。
The
期間Jでは、シーケンサ305は、T12の比較器出力信号325のハイレベルに応じて、T13で乗算用クロック323の出力を停止する。T13で以降は、F/F出力データ139はALLゼロであり、ミュート状態となる。
In the period J, the
なお、上述の例では、D/A部117に入力される出力データ139がミュート状態となる十分な時間経過した後、CPU部109のクロック停止を行ったが、これに限定されない。例えば、図5に示すように、CPUクロック停止制御信号133の立ち上がりエッジに応じて、D/A部117に入力される出力データ139がミュート状態となる前に、CPU部109のクロックを停止することも可能である。
In the above example, the clock of the
この例でも、CPU部109クロックが停止された後に、期間Aではフェードアウト信号が出力されているため、L−chアナログ信号142とR−chアナログ信号143にて急激な電位差を発生することがなく、スピーカーからのボツ音の発生を防止することが可能となる。また、この例では、出力データ139がミュート状態となる前にCPU部109のクロックを停止しているため、さらに低消費電力化を図ることができる。
Also in this example, since the fade-out signal is output in the period A after the
次に、図6を参照して、音声再生装置100におけるクロック再開動作について説明する。図6は、音声再生装置100におけるクロック再開動作を示すタイミングチャートである。なお、図6(A)から(D)における縦軸と横軸は、図3(A)から(D)と同一である。
Next, with reference to FIG. 6, the clock resuming operation in the audio reproducing
図6(B)の比較タイミングにおけるT3からT4の期間は、A/Dデータ131を閾値と比較し、無音データであるか否かを判定する期間である。T3からT4の所定の期間連続して、A/Dデータ131が閾値よりもゼロ値から遠い場合は、無音データではないと判定される。なお、図3(A)と同様に、図6(A)では、0000Hを中心として上下に閾値が設定されている例を示している。
A period from T3 to T4 in the comparison timing in FIG. 6B is a period in which the A /
従って、本実施の形態では、ピークホールド値131(P)が上側の閾値よりもゼロ値から遠く、かつ、ボトムホールド値131(B)が下側の閾値よりもゼロ値から遠い場合に、無音データではないと判定される。音声データ141において、0000H(16進数)は音声出力レベルがゼロ値でミュート状態を示し、XXXXH(16進数)は音声出力レベルが任意の値であること示す。
Therefore, in the present embodiment, when the peak hold value 131 (P) is farther from the zero value than the upper threshold value and the bottom hold value 131 (B) is farther from the zero value than the lower threshold value, there is no sound. It is determined that it is not data. In the
図6(C)は、D/A部117から出力される音声データ141の波形である。期間Bはミュート状態の期間を示し、期間Dはフェードインの期間である。期間Dにおける音声データ141は、0000H値(16進数)のミュート状態から任意の値XXXXH値(16進数)になるまで段階的に大きくなる期間である。図6(D)は、CPUクロック136を示す。期間Cは、クロックが停止している期間で、期間Eはクロックが再開した期間である。
FIG. 6C shows a waveform of the
データ比較器104は、図6(c)の期間Bにおいて、A/Dデータ131のピークホールド値131(P)、ボトムホールド値131(B)を一定間隔でサンプリングする。そして、データ比較器104は、あらかじめSPI部108より設定した所定の閾値と、サンプリングしたA/Dデータのピークホールド値131(P)とA/Dデータのボトムホールド値131(B)を比較する。
The data comparator 104 samples the peak hold value 131 (P) and the bottom hold value 131 (B) of the A /
本実施の形態では、図5(B)のT3からT4に示す期間において10ミリ秒間連続して、ピークホールド値131(P)とボトムホールド値131(B)のいずれもが閾値よりもゼロ値から遠いレベルであれば、データ比較器104のCPUクロック停止制御信号133をハイレベルからロウレベルに遷移させる。
In this embodiment, both the peak hold value 131 (P) and the bottom hold value 131 (B) are zero values from the threshold value continuously for 10 milliseconds in the period shown from T3 to T4 in FIG. If the level is far from the CPU, the CPU clock stop control signal 133 of the
CG部107は、期間Eにおいて、CPUクロック停止制御信号133の立下りエッジを検出し、CPU部109のクロック供給を再開する。期間Dに示す期間において、CPUチップ102において信号処理された出力側シリアルデータ信号137がAD/DAチップ出力側PCM部113に転送された後に逐次、PCM出力データ138を出力データ生成器114に出力する。
In the period E, the CG unit 107 detects the falling edge of the CPU clock
出力データ生成器114では、PCM出力データ138を0000H値(16進数)から段階的にレベルを上げていく。本実施の形態では、44.1kHz周期ごとに、PCM出力データ138に対し、段階的に1より大きい乗算定数326を乗算することでフェードインデータを生成し、出力データ139としてD/A部117の入力前段のセレクタ部116に出力する。
The
乗算結果(出力データ139)がPCM出力データ138を超えた場合は、切り替えタイミング信号144のロウレベルが出力切り替え制御部115へ出力される。セレクタ部116は、出力切り替え制御部115からの切り替え信号140信号により、出力データ生成器114側からPCM出力側に切り替える。
When the multiplication result (output data 139) exceeds the
期間Cに示す期間は、図3の期間Cと同じ状態で、CPU部109のクロックは停止している状態である。期間Eに示す期間は、CPUクロック停止制御信号133の立下りエッジを検出し、CPU部109のクロック供給を再開した期間を示している。
A period indicated by a period C is the same as the period C in FIG. 3, and the clock of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、無音データの再生時にCPUクロックを停止させることにより発生する、不要な音声データの再生を抑制することができる。これは、D/A部117の前段に、出力データ生成器114、出力切り替え制御部115、セレクタ部116を設け、無音データを検出した際に出力されるCPUクロック停止制御信号133を用いて、音声データ141をフェードアウトさせる構成としたためである。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the reproduction of unnecessary audio data that occurs when the CPU clock is stopped during reproduction of silence data. This is because the
D/A部117の出力データであるL−chアナログ信号142とR−chアナログ信号143自体を段階的に小さくしてフェードアウトさせるため、CPUクロック停止直後に発生するD/A部117の出力に電位差が生じず、スピーカーからボツ音が発生しない。
Since the L-
また、実施の形態の構成を採用することにより、D/A部117の出力段に外付けトランジスタを追加することで実現させていたミュート回路を削減する効果もある。また、音声アナログ信号のソース切り替え時に無音データを検出するため、CPUクロックが停止するまでの時間を短縮でき、消費電流を削減する効果がある。ここで、ソース切り替えとは、例えば、音声アナログ信号入力源をコンパクトディスク再生装置からポータブルディジタルオーディオ再生装置への切り替えである。
In addition, by adopting the configuration of the embodiment, there is an effect of reducing the mute circuit realized by adding an external transistor to the output stage of the D /
通常、フェードアウト処理では2048Byteの音声データをRAMに格納し、格納した音声データに対して信号処理を行う。しかし、本実施の形態では、32bit単位で44.1kHz周期でフェードアウトデータ、フェードアウトデータを作成する演算が行われるため、(2048(Byte)/4)×(1/44.1kHz)=11.6msecの時間を短縮する効果もある。 Normally, in the fade-out process, 2048-byte audio data is stored in the RAM, and signal processing is performed on the stored audio data. However, in the present embodiment, the calculation for creating the fade-out data and the fade-out data is performed at a cycle of 44.1 kHz in units of 32 bits, so (2048 (Byte) / 4) × (1 / 44.1 kHz) = 11.6 msec. There is also an effect of shortening the time.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
100 音声再生装置
101 AD/DAチップ
102 CPUチップ
103 A/D部
104 データ比較器
105 AD/DAチップ入力側PCM部
106 CPUチップ入力側PCM部
107 CG部
108 SPI部
109 CPU部
110 ROM部
111 RAM部
112 CPUチップ出力側PCM部
113 AD/DAチップ出力側PCM部
114 出力データ生成器
115 出力切り替え制御部
116 セレクタ部
117 D/A部
118 分周器
130 AUX信号入力
131 A/Dデータ
131(P) ピークホールド値
131(B) ボトムホールド値
132 入力側シリアルデータ信号
133 CPUクロック停止制御信号
134 シリアル通信信号
135 内部バス
136 CPUクロック
137 出力側シリアルデータ信号
138 PCM出力データ
139 出力データ
140 切り替え信号
141 音声データ
142 L−chアナログ信号
143 R−chアナログ信号
144 切り替えタイミング信号
301 エッジ検出部
302 F/F入力セレクタ
303 F/F
304 乗算器
305 シーケンサ
306 比較器
321 セレクタ出力
322 エッジ検出信号
323 乗算用クロック
324 クロック
325 比較器出力信号
326 乗算定数
327 比較データ
328 分周クロック
DESCRIPTION OF
304
Claims (14)
前記音声データが所定の閾値と等しいか又は閾値よりもゼロ値に近い場合に、クロック停止信号を生成するデータ比較器と、
前記クロック停止信号に応じて、前記音声データをゼロ値方向に段階的に小さくするフェードアウトデータを生成する出力データ生成部と、
前記クロック停止信号に応じて、前記音声データから前記フェードアウトデータに切り替える出力切換制御部と、
前記クロック停止信号に応じて、前記クロックを停止させるクロック制御部と、
を備える音声再生装置。 An audio reproduction device that is supplied with a clock and audio data and reproduces an analog audio signal obtained by analogizing the audio data using the clock,
A data comparator that generates a clock stop signal when the audio data is equal to a predetermined threshold or closer to a zero value than the threshold;
In response to the clock stop signal, an output data generation unit that generates fade-out data that gradually decreases the audio data in a zero value direction;
In response to the clock stop signal, an output switching control unit that switches from the audio data to the fade-out data;
A clock controller for stopping the clock in response to the clock stop signal;
An audio playback device comprising:
前記出力データ生成部は、前記クロック停止信号の遷移に応じて、前記音声データを段階的に大きくするフェードインデータを生成し、
前記出力切換制御部は、前記クロック停止信号の遷移に応じて、前記フェードインデータに切り替え、
前記クロック制御部は、前記クロック停止信号の遷移に応じて、前記クロックの供給を再開する請求項1に記載の音声再生装置。 The data comparator, when the peak hold value and the bottom hold value of the audio data has transitioned from a zero value to a value farther from a zero value than a predetermined threshold, the level of the clock stop signal is transitioned,
The output data generation unit generates fade-in data that gradually increases the audio data according to the transition of the clock stop signal,
The output switching control unit switches to the fade-in data according to the transition of the clock stop signal,
The audio reproduction device according to claim 1, wherein the clock control unit resumes the supply of the clock in response to transition of the clock stop signal.
前記クロック停止信号に応じて前記音声データをラッチするラッチ回路と、
前記クロック停止信号に応じてラッチした前記音声データに1より小さい値を一定周期毎に乗算することにより、前記フェードアウトデータを生成する演算回路と、
を有する請求項1に記載の音声再生装置。 The output data generation unit
A latch circuit that latches the audio data in response to the clock stop signal;
An arithmetic circuit for generating the fade-out data by multiplying the audio data latched in response to the clock stop signal by a value smaller than 1 at regular intervals;
The sound reproducing device according to claim 1, comprising:
前記演算回路は、前記クロック停止信号の遷移に応じてラッチした前記音声データに1より大きい値を一定周期毎に乗算することにより、前記フェードインデータを生成する請求項5に記載の音声再生装置。 The latch circuit latches the audio data according to the transition of the clock stop signal,
6. The audio reproduction device according to claim 5, wherein the arithmetic circuit generates the fade-in data by multiplying the audio data latched in response to the transition of the clock stop signal by a value greater than 1 every predetermined period. .
前記クロック停止信号に応じて、前記音声データをゼロ値方向に段階的に小さくするフェードアウトデータを生成し、前記音声データから前記フェードアウトデータに切り替えて当該フェードアウトデータをアナログ化して再生するとともに、前記クロックを停止させる、音声再生方法。 Generating a clock stop signal when the audio data is equal to a predetermined threshold or closer to zero than the threshold;
In response to the clock stop signal, fade-out data that gradually decreases the audio data in a zero value direction is generated, the audio data is switched from the audio data to the fade-out data, and the fade-out data is converted to analog and reproduced. Audio playback method to stop
前記クロック停止信号の遷移に応じて、前記音声データを段階的に大きくするフェードインデータを生成し、前記フェードインデータをアナログ化して再生するとともに、前記クロックの供給を再開する請求項8に記載の音声再生方法。 When the peak hold value and the bottom hold value of the audio data transition from a zero value to a value farther from a zero value than a predetermined threshold, the level of the clock stop signal is transitioned,
9. The fade-in data that increases the audio data stepwise in response to the transition of the clock stop signal is generated, the fade-in data is analogized and reproduced, and the supply of the clock is resumed. Audio playback method.
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