JP3495746B2 - 音声再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＩＳＤＮ・ＣＤ−ＲＯＭ
等から転送された画像・音声・文字情報を連続再生する
場合のシステム構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は図２の様に外部から転送されたデ
ータを書き込むメモリ領域は固定で、再生時読み出し先
頭アドレス（スタートアドレス）及び後尾アドレス（エ
ンドアドレス）は固定であった。また１つのメモリに音
声データと画像データを混在させる場合各々の先頭アド
レス及び後尾アドレスはやはり固定であった。

【０００３】そして再生データの読み出しがメモリの後
尾アドレスまで到達したかどうかはメモリ内のデータ領
域サイズと読み出し速度を基に外部装置（主にＣＰＵ）
が計算しながら判断して読み出しアドレスを先頭アドレ
スへ戻していた。

【０００４】さらに複数系統の音声再生をする場合、予
め系統の数だけメモリ内の領域を分割しておき各々の領
域に各々の系統の再生データを割り当てていた。

【０００５】またメモリ内のデータを全て再生終了した
後、新たなデータを続けて連続再生する場合、新たなデ
ータをメモリに書き込む時間を計算して、そのぶん読み
出しアドレスが後尾アドレスに到達するよりも前に新し
いデータの書き込みを開始する判断をＣＰＵが行ってい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】外部記憶装置などから
データをバッファリングして、なお再生タイミングに同
期して読み出すタイプのメモリを持つ再生するためのシ
ステムでは、このバッファリングメモリ容量（アドレス
空間）が大きいほどシステムオペレーターは操作しやす
い。ところがメモリ容量をむやみと大きくすると装置が
大型化し価格も高くなってしまう。

【０００７】しかしながら従来技術では、データを格納
するアドレス空間がメモリ内で固定であるため、決めら
れた領域より少ないデータ量の場合空きができてしま
い、メモリ使用効率が悪かった。また複数系統の音声再
生をするためには複数のデータ格納領域が必要になるた
めメモリ使用効率はますます悪くなった。また１つのメ
モリに音声データと画像データを混在させる場合画像デ
ータ領域を縮小せざるをえなかった。

【０００８】さらに外部からデータを受信しながら音声
を連続再生する場合、バッファメモリ内のデータ格納領
域の後尾アドレスに再生読みだしアドレスが近ずいた
ら、次の再生データを外部からバファメモリに転送しな
くてはならないが、この処理を再生周期とデータ格納領
域サイズ等を計算しながらＣＰＵ等が行っていた。

【０００９】本発明の音声再生装置はダイナミックにデ
ータ格納領域を変化させることにより少ないバッファメ
モリサイズで効率良く外部からのデータ転送を受けると
共に音声等の連続再生を行い、さらに次の新しいデータ
を外部から転送するタイミングを発生しＣＰＵの負担を
軽減するシステムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】音声データを再生する音
声再生装置であって、ＣＰＵと、前記音声データを格納
するバッファメモリ（５）と、前記音声データが格納さ
れる音声データ格納領域のスタートアドレスが設定され
るスタートアドレスレジスタ（８）と、前記音声データ
が格納される音声データ格納領域のエンドアドレスが設
定されるエンドアドレスレジスタ（９）と、前記スター
トアドレスレジスタ（８）に設定されたスタートアドレ
スに基づいて読み出しアドレスを順次出力し、前記バッ
ファメモリ（５）より前記音声データを読み出す一方、
読み出された前記音声データを音声再生回路へ逐次転送
するメモリ読み出し制御手段（６）と、前記読み出しア
ドレスの値と前記エンドアドレス（９）の値とを比較
し、両者が一致した場合に第１の一致検出信号（エンド
アドレス割り込み信号）（１１）を前記ＣＰＵに対して
出力する一致検出手段（１０）と、を備え、前記読み出
しアドレスの値と前記エンドアドレス（９）の値とが一
致し、且つ、前記ＣＰＵが新規音声データを取り込んだ
場合には、前記新規音声データの再生（シーケンシャル
再生）が実行され、前記読み出しアドレスの値と前記エ
ンドアドレス（９）の値とが一致し、且つ、前記ＣＰＵ
が新規音声データを取り込まない場合には、前記読み出
しアドレスが前記スタートアドレスに戻り、前記音声デ
ータの繰り返し再生（リングバッファ再生）が実行され
ることを特徴とする。前記スタートアドレスと前記エン
ドアドレスとの間のアドレスを設定可能なハーフアドレ
スレジスタ（７９）と、前記読み出しアドレスの値とハ
ーフアドレスの値とを比較し、両者の値が一致した場合
に第２の一致検出信号を出力する第２の一致検出手段
（７０）と、をさらに備えたことを特徴とする。Ｎ個
（Nは２以上の自然数）の前記スタートアドレスレジス
タと、N個の前記エンドアドレスレジスタと、を備え、
前記メモリ読み出し制御手段（６）は、連続的なデータ
読み出し及び転送をN系統について行うことを特徴とす
る。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【実施例】図１に本発明の表示装置のシステム図を示
す。１はＩＳＤＮなどの伝送系・またはＣＤ−ＲＯＭ・
ハードディスクなどの蓄積メデイ ア系から転送されるデ
ジタルの転送データである。２は転送データ１を取り込
むためのデータ取り込みブロックでＩＳＤＮ系・ＳＣＳ
Ｉ系等の転送データのインターフェース仕様にあった取
り込み機能を持っている。３はデータ取り込みブロック
２から受け取ったデータをメモリインターフェース４を
介してバッファメモリ５へ書き込むメモリ書き込み制御
ブロックである。６はメモリインターフェース４を介し
てバッファメモリ５からデータを読み出すメモリ読みだ
し制御ブロックである。メモリ読み出し制御ブロック６
から読み出された音声データ２９は音声再生装置７で楽
音として再生され楽音信号１２として出力される。

【００２２】次に本発明の最も特徴となるスタートアド
レスレジスタとエンドアドレスレジスタを使った音声再
生方法について図１を用いて例を挙げ詳しく述べる。

【００２３】まずスタートアドレスレジスタ８とエンド
アドレスレジスタ９に音声データ格納領域の先頭アドレ
スと後尾アドレス（ここでは１０００Ｈ〜７ＦＦＦＨと
しておく）を設定する。そして外部からデータをバッフ
ァメモリ５のスタートアドレスとエンドアドレスで囲ま
れた音声データ格納領域へ転送する。さて音声再生のタ
イミングになるとメモリ読みだし制御ブロックの読みだ
しアドレスポインタにスタートアドレスレジスタの値が
ロードされ、バッファメモリ５のアドレス１０００Ｈか
らデータが読み出され音声再生装置７へ送られる。次の
再生タイミングになると読みだしアドレスポインタは＋
１インクリメントされアドレス１００１Ｈからデータが
読み出される。メモリ読みだし制御ブロック６から発生
される読みだしアドレス２６はエンドアドレスレジスタ
９の値と常に比較されており、読みだしアドレス２６が
エンドアドレスと一致すると一致検出ブロック１０から
エンドアドレス割り込み信号１１がＣＰＵに対して出力
される。ここでＣＰＵが次の新しい音声データを外部か
らバッファメモリに転送すれば次々と楽音の連続再生
（シーケンシャル再生）が可能となり、設定を変えなけ
れば前記エンドアドレス割り込み信号１１をトリガーと
してスタートアドレスレジスタの内容が読みだしアドレ
スへ再セットされ同じ楽音が繰り返し再生（リングバッ
ファ再生）される。

【００２４】図３はバッファメモリのメモリマップでシ
ステムオペレータから見た音声データ再生の概念を表す
ものである。ここでは６４キロワード（アドレス０００
０Ｈ〜ＦＦＦＦＨ）のバッファメモリを例に挙げてあ
り、システムオペレータはスタートアドレスレジスタ８
とエンドアドレスレジスタ９により任意の範囲に音声デ
ータ格納領域を設定できる。

【００２５】上述のシーケンシャル再生の例では読みだ
しアドレスがエンドアドレスまで到達してから新しいデ
ータを外部から転送したが、再生タイミングが早くなる
と新しいデータをバッファメモリに格納するのが間に合
わなくなる場合がおこる。その時は外部からデータを転
送する領域と再生領域（スタードアドレス〜エンドアド
レス）を別に設定して、再生タイミングの合間に外部か
らのデータ転送を行っておけば良い。例えばＣＤプレー
ヤのサンプリング周波数は４４．１ＫＨＺなのでバッフ
ァメモリからの読みだし周期は約２２．７μｓなのに対
し、リードサイクルを１００ｎｓ程度のバッファメモリ
にすれば、再生読みだしの合間に外部からデータを書き
込むのは十分間に合う。

【００２６】図４はエンドアドレスレジスタの代わりに
転送カウンタを使った本発明の例である。図１との違い
は転送カウントレジスタ４９にエンドアドレスではなく
バッファメモリからの読みだしアドレス数を設定するこ
とで、読みだしアドレス２６が＋１インクリメントする
度に転送カウントレジスタ４９の内容を＋１デクリメン
トしてゆきカウンタが０になると”０”検出ブロック４
０からエンドアドレス割り込み信号２８が出力される。
エンドアドレスを設定する方法に比べ転送カウント数は
再生時間に比例しているためシステムオペレータはデー
タの管理が易しくなる。

【００２７】図５は本発明による２系統の音声再生をす
る場合の構成例である。８のスタートアドレスレジスタ
＃１と９のエンドアドレスレジスタ＃１はペアで、５８
のスタートアドレスレジスタ＃２と５９のエンドアドレ
スレジスタ＃２はペアで使用される。システムオペレー
タはこれらのレジスタで囲まれた２つのデータ格納領域
をメモリマップに配置する。また音声再生ブロックも７
の音声再生装置＃１と５７の音声再生装置＃２が有りバ
ッファメモリ５から読み出されたデータ２９が各再生装
置に振り分けられる。

【００２８】３系統以上の場合もスタートアドレスとエ
ンドアドレスと音声再生装置を複数系統用意すれば同様
に可能となる。

【００２９】図６は音声再生と画像再生を行う場合のシ
ステム構成例である。音声系はスタートアドレス音声レ
ジスタ８とエンドアドレス音声レジスタ９と音声エンド
アドレス割り込み信号１１と音声再生装置７がセットに
なり、画像系はスタートアドレス画像レジスタ６８とエ
ンドアドレス画像レジスタ６９と画像エンドアドレス割
り込み信号６１と画像再生装置６７がセットになってい
る。当然バッファメモリ内の音声データ格納領域と画像
データ格納領域は分離されている。この構成のポイント
は画像データの読みだしタイミングと音声データの読み
だしタイミングを同期させていることである。例えば画
像サイズをＸ＝２５６・Ｙ＝２５６ドットにしてＮＴＳ
Ｃ系で画像表示する場合、画像水平走査周波数（ｆｈ）
＝１５．７５ＫＨＺなので１水平期間＝６３．５μｓに
２５６回バッファメモリ５から画像データを読み出す必
要がある。そして音声は画像再生に同期させる為音声再
生周波数（ｆｓ）＝１５．７５ＫＨＺつまり６３．５μ
ｓに１回バッファメモリ５から音声データを読み出す必
要がある。もしメモリバッファの読みだしサイクルが１
００ｎｓとすると１水平期間は６３５サイクル存在でき
るので、そのうちの２５６サイクルを画像データに、そ
して１回を音声データの読みだしに割当て、残りを外部
データの転送に割当てれば良い。

【００３０】一般にｆｓが高い程音質は良くなるが、そ
の分音声データ量は増える。画像との同期を保ちながら
音質を変化させるためにはｆｓをｆｈの整数倍または整
数分の１に切り替えられれば良い。そこで音声再生周波
数レジスタにより音声再生周期を画像再生周期の整数倍
または整数分の１になる様に制御すれば良い。

【００３１】ｆｓを高くして音質を上げるときは音声デ
ータ量も増えるためエンドアドレスまたは転送カウンタ
の値を大きくしてバッファメモリ内のデータ格納領域を
広げる。

【００３２】図７は本発明のハーフアドレスレジスタを
用いた音声再生の構成例である。ハーフアドレスレジス
タ７９はスタートアドレスレジスタ８とエンドアドレス
レジスタ９で囲まれた音声データ格納領域内の何れかの
アドレスを示す様に設定される。そして音声データ読み
だしアドレス２６がスタートアドレスから＋１ずつイン
クリメントされてハーフアドレスに達すると一致検出回
路７０からハーフアドレス割り込み信号７１がＣＰＵに
出力される。このハーフアドレス割り込み信号７１をシ
ステムオペレータが受け取ると、次の新しい音声データ
を外部からバッファメモリに転送をはじめる操作を行
う。つまりシーケンシャル再生時バッファメモリ内の音
声領域のうち読みだしが約半分進んだあたりのアドレス
をハーフアドレスレジスタに設定しておき、後半の領域
を再生している間に前半の領域に新しいデータを転送す
ることが可能となる。そして読みだしアドレスがエンド
アドレスまで達しスタートアドレスに戻ると（つまりエ
ンドアドレス割り込み信号１１をシステムオペレータが
受け取ると）次の新しいデータを外部から後半の領域に
転送する。こうしてシーケンシャル再生がスムーズに行
われるのである。

【００３３】図８はデジタル圧縮された音声データを再
生する本発明の構成例である。デジタル圧縮された音声
データがバッファメモリ５に格納され、上述の様に読み
出され音声伸張装置８０へ送られる。ここでデジタル伸
張処理をされた音声データは音声再生装置７へ送られア
ナログの楽音信号１２となって出力される。ここで言う
デジタル圧縮／伸張アルゴリズムはＡＤＰＣＭ・ＤＰＣ
Ｍ等が適応できる。

【００３４】これまでの例ではバッファメモリを１つ
（１バンク）で説明してきたが、２バンク以上の場合で
も１バンクを外部からののデータ転送用、１つを再生デ
ータ読みだし用に使用することによって本発明は容易に
適応できる。

【００３５】図９は画像非表示期間に音声データをバッ
ファメモリから読み出すシステム構成図で有る。

【００３６】図６との違いは音声再生装置７と画像再生
装置６７からメモリ読み出し制御ブロック６へ音声デー
タ読み出し要求信号９２と画像データ読み出し要求信号
９１が出力されている点である。画像表示期間中は画像
データ読み出し要求信号９１がイネーブルになっていて
画像データをバッファメモリ４から画像再生装置へ転送
し続けているが、この期間に音声データ読み出し要求信
号９２がイネーブルになっても音声データの読み出しは
行われない。画像表示期間が終わりブランキング期間に
なると画像データ読み出し要求信号９１が非イネーブル
に変わり、音声データ読み出し要求信号９２がイネーブ
ルならば音声データの読み出しを開始する。図６の例の
様な画像サイズＸ＝２５６・Ｙ＝２５６ドットで水平走
査周波数ｆｈ＝１５．７５ＫＨｚ、音声再生周波数ｆｓ
＝１５．７５ＫＨｚ、バッファメモリ読み出しサイクル
１００ｎｓとすると１水平走査期間（＝６３．５μｓ）
の読み出しサイクル６３５回のうち表示期間の２５６サ
イクルは連続して画像データの読み出しが行われ、次の
１サイクルで音声データの読み出しが行われる。一般的
には画像データの方が音声データに比べはるかにデータ
量が多いいが、この構成にすればバッファメモリ４と画
像再生装置６７の間に別のバッファメモリを追加するこ
とが不要になり、読みだした画像データを連続して画像
へ展開できるため画像再生処理も効率よくなる。また残
りの読み出しサイクル３７８回を他のデータ転送（バッ
ファメモリ４への書き込みまたは読み出し）に使用する
ことができシステムのパフォーマンス向上をはかること
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した様に本発明の音声再生装置
は、同じ音声データを繰り返し再生するリングバッファ
再生及び次々と新しいデータを連続再生するシーケンシ
ャル再生を容易に行うことができる。

【００３８】また本発明は外部からの転送データを書き
込むメモリと音声データを読み出すメモリを共有化する
バッファメモリのデータ領域を効率良く使うことができ
る。そのためシステムのコストダウンをはかることがで
きる。

【００３９】また転送アドレスカウンタレジスタを用い
ればバッファメモリサイズと音声再生時間（バッファメ
モリからの読みだし回数）の関係を理解しやすくシステ
ムオペレータの負荷を軽減することができる。

【００４０】またエンドアドレス割り込み信号またはハ
ーフアドレス割り込み信号を使うことにより最も効率の
良い外部からのデータ転送タイミング認識することが可
能で、システムを制御するＣＰＵ等の負荷を軽減するこ
とができる。

【００４１】また複数系統の音声再生や画像再生との同
時再生を少ない機能ブロックの追加で達成することがで
き、システム構築及び拡張容易に行える。

【００４２】さらに通常の音声再生だけで無くデジタル
圧縮された音声データも扱う事が可能で本発明の応用範
囲はきわめて広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による音声再生装置のシステム構成例
を示す図。

【図２】 従来の音声再生装置のシステム図。

【図３】 本発明による音声再生装置のメモリマップ。

【図４】 本発明による転送カウントレジスタを用いた
音声再生装置のシステム構成例を示す図。

【図５】 本発明による２系統の音声再生装置のシステ
ム構成例を示す図。

【図６】 本発明による音声と画像同時再生のシステム
構成例を示す図。

【図７】本発明によるハーフアドレスレジスタを用いた
音声再生装置のシステム構成例を示す図。

【図８】 本発明によるデジタル伸張用の音声再生装置
のシステム構成例を示す図。

【図９】 本発明による音声と画像同時再生のシステム
構成例を示す図。

【符号の説明】

１ 転送データ ２ 転送データ取り込みブロック ３ メモリ制御ブロック ４ メモリインターフェース ５ バッファメモリ ６ メモリ読みだし制御ブロック ７ 音声再生装置 ８ スタートアドレスレジスタ ９ エンドアドレスレジスタ １１ エンドアドレス割り込み信号 １２ 楽音 ４９ 転送カウントレジスタ ７９ ハーフアドレスレジスタ ８０ 音声伸張装置 ９１ 画像データ読み出し要求信号 ９２ 音声データ読み出し要求信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−83941（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−42685（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−66068（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−119900（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−42341（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声データを再生する音声再生装置であっ
   て、 ＣＰＵと、 前記音声データを格納するバッファメモリと、前記音声データが格納される音声データ格納領域のスタ
   ートアドレスが設定される スタートアドレスレジスタ
   と、前記音声データが格納される音声データ格納領域のエン
   ドアドレスが設定される エンドアドレスレジスタと、 前記スタートアドレスレジスタに設定されたスタートア
   ドレスに基づいて読み出しアドレスを順次出力し、前記
   バッファメモリより前記音声データを読み出す一方、該
   読み出された音声データを音声再生回路へ逐次転送する
   メモリ読み出し制御手段と、 前記読み出しアドレスの値と前記エンドアドレスの値と
   を比較し、両者が一致した場合に第１の一致検出信号を
   前記ＣＰＵに対して出力する一致検出手段と、を備え、 前記読み出しアドレスの値と前記エンドアドレスの値と
   が一致し、且つ、前記ＣＰＵが新規音声データを取り込
   んだ場合には、前記新規音声データの再生（シーケンシ
   ャル再生）が実行され、 前記読み出しアドレスの値と前記エンドアドレスの値と
   が一致し、且つ、前記ＣＰＵが新規音声データを取り込
   まない場合には、前記読み出しアドレスが前記スタート
   アドレスに戻り、前記音声データの繰り返し再生（リン
   グバッファ再生）が実行されることを特徴とする音声再
   生装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の音声再生装置において、 前記スタートアドレスと前記エンドアドレスとの間のア
   ドレスを設定可能なハーフアドレスレジスタと、 前記読み出しアドレスの値とハーフアドレスの値とを比
   較し、両者の値が一致した場合に第２の一致検出信号を
   出力する第２の一致検出手段と、 をさらに備えたことを特徴とする音声再生装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の音声再生装置において、 Ｎ個（Nは２以上の自然数）の前記スタートアドレスレ
   ジスタと、Ｎ個の前記エンドアドレスレジスタと、を備
   え、 前記メモリ読み出し制御手段は、連続的なデータ読み出
   し及び転送をＮ系統について行うことを特徴とする音声
   再生装置。