JP2019213123A - 音声処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】音声処理装置から他の音声処理装置へ複数系統の音声信号を好適に送信可能とする。【解決手段】マスターデバイス１２の音声入力部２０には、第１音源からの第１系統（音声信号）及び第２音源からの第２系統（音声信号）が入力される。マルチプレクサ２８は、予め定められた所定の多重化方法によって、第１系統及び第２系統を多重化して、第１系統及び第２系統に含まれる複数のチャンネルを有する単一系統の音声信号を生成する。通信部３０は、当該単一系統の音声信号をスレーブデバイス１４に送信する。スレーブデバイス１４のデマルチプレクサ５２は、所定の多重化方法に基づいて、受信した単一系統の音声信号を、多重化前の複数系統の音声信号に分離する。【選択図】図１

Description

本発明は、音声処理システムに関し、特に、通信可能に接続された、それぞれがマルチゾーン出力可能な複数の音声処理装置を含む音声処理システムに関する。

従来、マルチゾーン出力可能な音声処理装置が知られている。マルチゾーン出力可能な音声処理装置とは、例えば複数の部屋などの複数の空間（ゾーン）に対して音声信号の出力が可能な装置である。

例えば、特許文献１には、ＡＶアンプおよび親機をメインゾーン（ゾーン１）に設置し、ゾーン２〜３にそれぞれ子機を設置し、親機から各子機に対して音声信号を無線配信することで各ゾーンで音声信号の出力が可能な音声処理装置が開示されている。

また、特許文献２には、リビングに３つのスピーカから構成される第１グループを設置し、他の部屋に３つのスピーカから構成される第２グループを設置し、音源装置である携帯端末からの音声信号が無線ルータを介して第１グループ及び第２グループに送信されることで、携帯端末からの音声信号を複数の部屋で出力する音声処理装置が開示されている。

一方、特許文献３には、マルチチャンネル（例えば５．１ｃｈ）を含む音声信号の処理には多くのリソースが必要となる観点から、マルチチャンネルの音声信号を複数のステレオ音声信号に分割した上で符号化処理を行う音声処理装置が開示されている。

特開２０１６−７６８９８号公報 特開２０１７−５３７６号公報 特許第４８７４５９５号公報

複数系統の音声信号を複数のゾーンに出力可能な音声処理装置を複数用いて、マルチゾーン音声処理システムを構築することが考えられる。複数系統の音声信号とは、例えば、ＵＳＢメモリなどの外部メモリからの第１系統音声信号及びＤＶＤプレイヤからの第２系統音声信号を含むものである。この場合、各々の音声処理装置が、複数のゾーンに対して複数系統の音声信号を出力することになる。

このようなマルチゾーン音声処理システムにおいては、ある音声処理装置から他の音声処理装置に対して、複数系統の音声信号を送信する必要がある。しかしながら、複数系統の音声信号を送信する場合、単一系統の音声信号を送信する場合に比して、送信音声信号のデータ量が２倍程度になるだけではなく、複数系統の音声信号を送信することに起因する大きなオーバーヘッドが上乗せされてしまう。例えば、複数系統の音声信号を時分割で送信する場合には、時分割処理に関する大きなオーバーヘッドが上乗せされてしまう。これにより、音声信号の送信負荷が非常に大きくなってしまう。

そのため、従来、音声処理装置から他の音声装置へ複数系統の音声信号を好適に送信することが困難であった。

本発明の目的は、音声処理装置から他の音声処理装置へ複数系統の音声信号を好適に送信可能とすることにある。

本発明は、第１音声処理装置及び第２音声処理装置を含む複数の音声処理装置を有する音声処理システムであって、前記第１音声処理装置は、所定の多重化方法によって複数系統の音声信号を多重化して、前記複数系統の音声信号に含まれる複数のチャンネルを有する単一系統の音声信号を生成する多重化部と、前記第２音声処理装置に前記単一系統の音声信号を送信する送信部と、を備え、前記第２音声処理装置は、前記多重化方法に基づいて、前記単一系統の音声信号を前記複数系統の音声信号に分離する分離部と、分離した前記複数の音声信号をそれぞれ出力する第２側音声出力部と、を備える、ことを特徴とする音声処理システムである。

望ましくは、前記複数系統の音声信号は、第１系統音声信号及び第２系統音声信号を含み、前記第１音声処理装置は、前記第１音声処理装置のクロック信号に基づくタイミングで、前記第１系統音声信号及び前記第２系統音声信号をそれぞれ出力する第１側音声出力部と、をさらに備え、前記送信部は、前記第１音声処理装置のクロック信号のタイミングを示すクロック基準信号を前記第２音声処理装置に送信し、前記第２側音声出力部は、前記クロック基準信号に基づいて、前記第１側音声出力部と同期して前記第１系統音声信号及び前記第２系統音声信号をそれぞれ出力する、ことを特徴とする。

望ましくは、前記第１音声処理装置は、前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のチャンネル数を減少させるチャンネル数変換部、をさらに備える、ことを特徴とする。

望ましくは、前記第１音声処理装置は、前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のサンプリング周波数を減少させるサンプリング周波数変換部、をさらに備える、ことを特徴とする。

望ましくは、前記第１音声処理装置は、前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のビット深度を減少させるビット深度変換部、をさらに備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、音声処理装置から他の音声処理装置へ複数系統の音声信号を好適に送信可能とすることができる。

本実施形態に係るマルチゾーン音声処理システムの構成概略図である。 複数系統の音声信号が統合された単一系統の音声信号の構造を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るマルチゾーン音声処理システム１０の構成概略図である。マルチゾーン音声処理システム１０は、それぞれが複数のゾーンへ音声出力可能な複数の音声処理装置を含んで構成されている。図１には、第１音声処理装置としてのマスターデバイス１２及び第２音声処理装置としてのスレーブデバイス１４が示されている。なお、マルチゾーン音声処理システム１０は、３つ以上の音声処理装置を含むものであってもよい。

マルチゾーン音声処理システム１０に含まれる複数の音声処理装置（マスターデバイス１２及びスレーブデバイス１４含む）は、例えば、ＡＶレシーバ、プリメインアンプ、ＡＶコンポなどの音声増幅器である。

マルチゾーン音声処理システム１０に含まれる複数の音声処理装置は、互いに通信可能に接続される。本実施形態では、マスターデバイス１２とスレーブデバイス１４は、同一のネットワークに接続される。例えば、マスターデバイス１２とスレーブデバイス１４は同じルータに接続される。なお、本実施形態ではマスターデバイス１２とスレーブデバイス１４は無線通信可能に接続されているが、マルチゾーン音声処理システム１０に含まれる複数の音声処理装置は互いに有線通信可能に接続されてもよい。

以下、マスターデバイス１２及びスレーブデバイス１４の詳細を説明すると共に、マスターデバイス１２からスレーブデバイス１４への複数系統の音声信号の送信方法について説明する。

まず、マスターデバイス１２から説明する。音声入力部２０は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）端子などの音声入力端子、ＵＳＢコネクタなどの外部メモリコネクタなどを含んで構成される。音声入力部２０には、第１音源からの第１系統音声信号（以下単に「第１系統」と記載する）及び第２音源からの第２系統音声信号（以下単に「第２系統」と記載する）を含む複数系統の音声信号を入力することが可能となっている。第１系統としては、例えば第１音源としてのＵＳＢメモリからの音声信号であり、第２系統としては、例えば第２音源としてのＢＤ（Blue-ray Disc）プレイヤからの音声信号である。なお、音声入力部２０は、３以上の系統の音声が入力されてもよい。

なお、マスターデバイス１２自身がＢＤプレイヤあるいはＤＶＤプレイヤなどのプレイヤであってもよく、その場合、音声入力部２０にプレイヤ部が含まれてよく、第１系統及び第２系統のいずれかは、プレイヤ部がＢＤあるいはＤＶＤなどの音声ソースから取得するものであってもよい。また、本実施形態では、音声入力部２０にはデジタル音声信号が入力されるが、音声入力部２０にはアナログ音声信号が入力されてもよい。その場合、入力されたアナログ音声信号は、音声入力部２０の後段において、ＡＤコンバータでデジタル化される。

図１において、第１系統が破線の矢印で示され、第２系統が一点鎖線の矢印で示されている。以下、第１系統及び第２系統は、図１に示される各部において処理される。なお、以下に説明するチャンネルコンバータ２２、ビットコンバータ２４、サンプリングレートコンバータ２６、マルチプレクサ２８、デマルチプレクサ３２はＣＰＵあるいはオーディオプロセッサなどから構成される制御部が発揮する機能である。

チャンネル数変換部としてのチャンネルコンバータ２２は、後述のマルチプレクサ２８による処理に先立って、複数系統の音声信号の少なくとも一部のチャンネル数を減少させる処理を行う。本実施形態では、チャンネルコンバータ２２は、第１系統及び第２系統の少なくとも一方のチャンネル数を減少させて、第１系統及び第２系統のチャンネル数を同一の数とする。具体的には、第１系統あるいは第２系統が、例えば５．１ｃｈ、７．１ｃｈ、９．１ｃなどのマルチチャンネルである場合、チャンネルコンバータ２２は、当該マルチチャンネルの音声信号をステレオ（すなわち２ｃｈ）の音声信号に変換する。

ビット深度変換部としてのビットコンバータ２４は、後述のマルチプレクサ２８による処理に先立って、複数系統の音声信号の少なくとも一部のビット深度を減少させて、複数系統の音声信号のビット深度を合わせる（同一とする）処理を行う。例えば、第１系統のビット深度が２４ビットであり、第２系統のビット深度が１６ビットである場合、ビットコンバータ２４は、第１系統のビット深度を１６ビットに変換する。

サンプリング周波数変換部としてのサンプリングレートコンバータ２６は、後述のマルチプレクサ２８による処理に先立って、複数系統の音声信号の少なくとも一部のサンプリングレート（周波数）を減少させる処理を行う。本実施形態では、サンプリングレートコンバータ２６は、第１系統及び第２系統の少なくとも一方のサンプリングレートを減少させて、第１系統及び第２系統のサンプリングレートを合わせる（同一とする）。例えば、第１系統のサンプリングレートが９６ｋＨｚであり、第２系統のサンプリングレートが４４．１ｋＨｚである場合、サンプリングレートコンバータ２６は、第１系統のサンプリングレートを４４．１ｋＨｚに変換する。

多重化部としてのマルチプレクサ２８は、複数系統の音声信号を多重化して、複数系統の音声信号に含まれる複数のチャンネルを有する単一系統の音声信号を生成する。本実施形態では、第１系統及び第２系統はチャンネルコンバータ２２によってそれぞれ２ｃｈの音声信号に変換されているから、マルチプレクサ２８は第１系統及び第２系統を多重化することで、４ｃｈを有する単一系統の音声信号を生成する。

マルチプレクサ２８は、予め定められた所定の多重化方法によって複数系統の音声信号を多重化する。本実施形態では、マルチプレクサ２８が生成する単一系統の音声信号は、図２に示すように、データ部の先頭から、第１系統のＬ（左）ｃｈ、第１系統のＲ（右）ｃｈ、第２系統のＬ（左）ｃｈ、第２系統のＲ（右）ｃｈが１００サンプルずつ並び、以後も同様に１００サンプルずつ第１系統のＬｃｈ、Ｒｃｈ、第２系統のＬｃｈ、Ｒｃｈが並ぶように構成される。このようなマルチプレクサ２８における多重化方法は、マルチゾーン音声処理システム１０に含まれる他の音声処理装置（スレーブデバイス１４含む）において予め共有されている。

通信部３０は、例えば、エンコーダ及びネットワークアダプタなどから構成される。通信部３０は、マルチプレクサ２８が生成した単一系統の音声信号を無線通信用のデータ形式にエンコードした上で、他の音声処理装置に送信する。すなわち、通信部３０は送信部としても機能する。本実施形態では、通信部３０は単一系統の音声信号をスレーブデバイス１４に送信する。ここで、単一系統の音声信号は、実質的に複数系統の音声信号に含まれる複数のチャンネルを有しているが、形式的には単一系統であるため、通信部３０は、例えば複数系統の音声信号を時分割などすることなく、単一系統の音声信号として送信することができる。

また、通信部３０は、マスターデバイス１２のクロック信号のタイミングを示すクロック基準信号を他の音声装置に送信する。本実施形態では、通信部３０はクロック基準信号をスレーブデバイス１４に送信する。

デマルチプレクサ３２は、マルチプレクサ２８によって生成された単一系統の音声信号を、多重化前の複数系統の音声信号に分離する。デマルチプレクサ３２は、マルチプレクサ２８における多重化方法に基づいて、音声信号の分離処理を行う。上述のように、本実施形態では、単一系統の音声信号は、データ部の先頭から、第１系統のＬｃｈ、第１系統のＲｃｈ、第２系統のＬｃｈ、第２系統のＲｃｈが１００サンプルずつ並んでいるから、デマルチプレクサ３２は、データ部の先頭から１００サンプルを第１系統のＬｃｈのデータとし、次の１００サンプルを第１系統のＲｃｈのデータとし、その次の１００サンプルを第２系統のＬｃｈのデータとし、さらにその次の１００サンプルを第２系統のＲｃｈのデータとする。このような処理を繰り返すことにより、単一系統の音声信号を、それぞれ２ｃｈを有する第１系統及び第２系統に分離する。

音声バッファ３４は、例えばＲＡＭなどにより構成される記憶部である。音声バッファ３４には、デマルチプレクサ３２により分離された第１系統及び第２系統が識別されて記憶される。

第１側音声出力部としての音声出力部３６は、スピーカ端子あるいはラインアウト端子などを含んで構成される。音声出力部３６は、マスターデバイス１２のクロック信号に基づくタイミングにおいて音声バッファ３４から第１系統及び第２系統をそれぞれ読み出して出力する。例えば、音声出力部３６は、第１系統をメインゾーン（ゾーン１）に対応するスピーカ端子に出力し、第２系統をゾーン２に対応するラインアウト端子に出力する。

なお、本実施形態においては、マスターデバイス１２の音声出力部３６から出力される第１系統及び第２系統は、一旦マルチプレクサ２８により単一系統の音声信号に多重化された後、デマルチプレクサ３２により分離されたものであるが、サンプリングレートコンバータ２６の出力、あるいは音声入力部２０の出力が音声バッファ３４に直接入力されるようにしてもよい。すなわち、マスターデバイス１２から出力される音声信号については、多重化処理及び分離処理をバイパスするようにしてもよい。

次に、スレーブデバイス１４について説明する。スレーブデバイス１４も、マスターデバイス１２と同様に、音声入力部、チャンネルコンバータ、ビットコンバータ、サンプリングレートコンバータ、マルチプレクサを有していてよいが、図１においては図示が省略されている。

通信部５０は、例えば、デコーダ及びネットワークアダプタなどから構成される。通信部５０は、マスターデバイス１２から単一系統の音声信号を受信した上で、当該音声信号を無線通信用のデータ形式からスレーブデバイス１４内での処理用のデータ形式にデコードする。また、通信部５０は、マスターデバイス１２が送信したクロック基準信号を受信する。

分離部としてのデマルチプレクサ５２は、マスターデバイス１２のデマルチプレクサ３２と同様に、マルチプレクサ２８における多重化方法に基づいて、受信した単一系統の音声信号を、多重化前の複数系統の音声信号に分離する。分離処理の詳細は、デマルチプレクサ３２と同等であるため、ここでは説明を省略する。

音声バッファ５４は、マスターデバイス１２の音声バッファ３４同様、例えばＲＡＭなどにより構成される記憶部である。音声バッファ５４には、デマルチプレクサ５２により分離された第１系統及び第２系統が識別されて記憶される。

第２側音声出力部としての音声出力部５６は、マスターデバイス１２の音声出力部３６同様、スピーカ端子あるいはラインアウト端子などを含んで構成される。音声出力部５６は、音声バッファ５４から第１系統及び第２系統をそれぞれ読み出して出力する。例えば、音声出力部５６は、第１系統をゾーン３に対応するスピーカ端子に出力し、第２系統をゾーン４に対応するラインアウト端子に出力する。

音声出力部５６は、マスターデバイス１２から受信したクロック基準信号が示すタイミングに基づいて、音声バッファ５４から第１系統及び第２系統をそれぞれ読み出して出力する。これにより、マスターデバイス１２から出力される第１系統の出力タイミングに同期して、スレーブデバイス１４から第１系統を出力することができる。また、マスターデバイス１２から出力される第２系統の出力タイミングに同期して、スレーブデバイス１４から第２系統を出力することができる。これは、マスターゾーンとゾーン３が同じゾーンである場合（すなわちマスターデバイス１２とスレーブデバイス１４が同じゾーンに設置されている場合）、あるいは、ゾーン２とゾーン４が同じゾーンである場合に効果を発揮する。

本実施形態に係るマルチゾーン音声処理システム１０の構成概要は以上の通りである。本実施形態によれば、マルチプレクサ２８によって第１系統及び第２系統が、単一系統の音声信号に多重化された上で、通信部３０が単一系統の音声信号をスレーブデバイス１４に送信される。これにより、少なくとも複数系統の音声信号を送信する際に上乗せさせるオーバーヘッド分、送信データ量が低減される。すなわち、送信負荷が低減されて、より好適に複数系統の音声信号をスレーブデバイス１４に送信することができる。

好適には、チャンネルコンバータ２２より、第１系統及び第２系統の少なくとも一方のチャンネル数が減少される。あるいは、ビットコンバータ２４より、第１系統及び第２系統の少なくとも一方のビット深度が減少される。あるいは、サンプリングレートコンバータ２６より、第１系統及び第２系統の少なくとも一方のサンプリングレートが減少される。これらの処理によっても、マスターデバイス１２からスレーブデバイス１４に送信されるデータ量を低減することができるから、より好適に複数系統の音声信号をスレーブデバイス１４に送信することができる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０ マルチゾーン音声処理システム、１２ マスターデバイス、１４ スレーブデバイス、２０ 音声入力部、２２ チャンネルコンバータ、２４ ビットコンバータ、２６ サンプリングレートコンバータ、２８ マルチプレクサ、３０，５０ 通信部、３２，５２ デマルチプレクサ、３４，５４ 音声バッファ、３６，５６ 音声出力部。

Claims (5)

1. 第１音声処理装置及び第２音声処理装置を含む複数の音声処理装置を有する音声処理システムであって、
   前記第１音声処理装置は、
   所定の多重化方法によって複数系統の音声信号を多重化して、前記複数系統の音声信号に含まれる複数のチャンネルを有する単一系統の音声信号を生成する多重化部と、
   前記第２音声処理装置に前記単一系統の音声信号を送信する送信部と、
   を備え、
   前記第２音声処理装置は、
   前記多重化方法に基づいて、前記単一系統の音声信号を前記複数系統の音声信号に分離する分離部と、
   分離した前記複数の音声信号をそれぞれ出力する第２側音声出力部と、
   を備える、
   ことを特徴とする音声処理システム。
2. 前記複数系統の音声信号は、第１系統音声信号及び第２系統音声信号を含み、
   前記第１音声処理装置は、
   前記第１音声処理装置のクロック信号に基づくタイミングで、前記第１系統音声信号及び前記第２系統音声信号をそれぞれ出力する第１側音声出力部と、
   をさらに備え、
   前記送信部は、前記第１音声処理装置のクロック信号のタイミングを示すクロック基準信号を前記第２音声処理装置に送信し、
   前記第２側音声出力部は、前記クロック基準信号に基づいて、前記第１側音声出力部と同期して前記第１系統音声信号及び前記第２系統音声信号をそれぞれ出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の音声処理システム。
3. 前記第１音声処理装置は、
   前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のチャンネル数を減少させるチャンネル数変換部、
   をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音声処理システム。
4. 前記第１音声処理装置は、
   前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のサンプリング周波数を減少させるサンプリング周波数変換部、
   をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の音声処理システム。
5. 前記第１音声処理装置は、
   前記多重化部による処理に先立って、前記複数系統の音声信号の少なくとも一部のビット深度を減少させるビット深度変換部、
   をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の音声処理システム。

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