JP3808514B2 - コンピュータシステムにおける規格電話機を介する音声記録及び再生 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はパーソナルコンピュータシステムの分野に関する。さらに特定すれば、本発明は、電話機を介する音声ファイルの無制限の入出力を可能にするパーソナルコンピュータの多機能入出力サブシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
狭いオフィスや、本社環境においては、パーソナルコンピュータ用のモデム通信及びファックス通信を行うための専用電話回線を使用しない場合が多い。そのパーソナルコンピュータは、典型的には、モデム呼及びファックス呼並びに音声呼を共用する非専用電話回線を用いる。そのような電話回線の共用によって、狭い事務所又は本社にモデム用電話回線とファックス用電話回線を別個に設けるという犠牲を払う必要をなくしつつ、モデム及びファックスの通信が可能になる。
【0003】
そのような狭い事務所又は本社の環境では、パーソナルコンピュータの電話サブシステムは、典型的には、モデム、ファックス及び音声の各通信に要求される電話回線インタフェース機能を実行する。電話回線インタフェース機能は回線奪取及び着呼音検出、並びに音声信号処理機能及びデジタル信号処理機能を含む。
通常、パーソナルコンピュータで実行されるアプリケーションプログラムはより高いレベルのモデム通信機能、ファックス通信機能及び音声通信機能と、ユーザインタフェース機能とを含む。
【0004】
典型的な狭い事務所又は本社における電話回線の形態では、電話サブシステムを引き込んだ電話回線又は構内交換(PBX)回線に結合する。電話サブシステムは、通常、1台又は複数の直列電話機を構内回線を介して駆動する。
そのようなシステムでは、典型的には、電話サブシステムは電話回線の音声着呼を構内回線を介して直列電話機へ転送することにより、ユーザが音声着呼を受信できるようにする。電話サブシステムは、通常、継電器などのスイッチング装置を使用して電話回線を構内回線と、直列電話機とに結合する。
【0005】
残念ながら、そのような従来のシステムにおいては、音声着呼を直列電話機へ転送するために、電話サブシステムは電話回線と構内回線とを継電器を介して物理的に接続させなければならない。そのような物理的接続を行った場合、着呼中に直列電話機がオフフック状態にあると、入力音声の発信側は電話回線を介して使用中信号を聞き取る。そのため、音声着呼を受信するためには、直列電話機をオンフック状態のままにしておかなければならないので、直列電話機を別の入出力機能に使用することが妨げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の1つの目的は、コンピュータシステムの音声入出力機能に標準型電話機を使用することである。
本発明の別の目的は、電話回線を介する着呼の受信を可能にする一方で、コンピュータシステムにおける構内回線を介する音声入出力機能のために電話機を使用することである。
本発明の別の目的は、電話回線を介する着呼の処理を電話機との間の電話信号の処理から分離する多機能入出力サブシステムのソフトウェアアーキテクチャを提供することである。
【0007】
本発明の別の目的は、多機能入出力サブシステムのドライバプログラム相互間で転送されるデータストリームに対して標準データ形式を提供し、その標準データ形式が電話ドライバプログラム及び音声ドライバプログラムによる音声タスク用音声データストリームの生成と消費を可能にすることにより、標準アナログ電話機又は標準デジタル電話機を介する音声入出力機能を可能にすることである。本発明の別の目的は、標準データ形式について作用するステレオ/モノラル変換機能及びサンプル速度変換機能を利用することにより、コンピュータシステムにおける音声入出力機能に対してデジタル電話機を使用することである。
本発明の別の目的は、標準型電話機を介するコンピュータシステムに関わる音声ファイルの記録を可能にすること、及び標準型電話機を介する音声ファイルの再生を可能にすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的及びその他の目的は、コンピュータシステムで電話機を介して音声記録機能及び音声再生機能を実行する方法により達成される。ユーザは、コンピュータシステムのホストプロセッサで実行されるホスト音声アプリケーションプログラムのユーザインタフェースを介して、コンピュータシステムの正規音声モード又は電話音声モードを選択する。音声データストリームの標準データ形式は、コンピュータシステムのデジタル信号処理サブシステムで実行される電話ドライバ及び音声ドライバによる音声サンプルの生成、消費を可能にする。電話ドライバは電話機に結合する構内回線で音声信号をサンプリングし且つ送信する。電話ドライバは音声サンプルと、標準データ形式を有するデータストリームとの間で変換を実行する。
【0009】
音声記録中、電話音声モードを選択した場合、電話ドライバプログラムは、電話機に結合する構内回線を介して音声信号をサンプリングすることにより1組の音声サンプルを生成し、それらの音声サンプルを標準データ形式を有する音声データストリームに変換する。
【0010】
正規音声モードを選択した場合には、音声ドライバは電話回線を介して音声信号をサンプリングすることにより音声サンプルを生成し、それらの音声サンプルを標準データ形式を有する音声データストリームに変換する。
【0011】
次に、コンピュータシステム中のデジタル信号処理サブシステムで実行される音声タスクへ音声データストリームを転送する。音声タスクは音声データストリームをコンピュータシステム中のホストプロセッサで実行されるホスト音声アプリケーションプログラムが要求する形式に変換し、次に、その音声データストリームをホスト音声アプリケーションプログラムへ転送する。
【0012】
音声再生中、音声タスクはホスト音声アプリケーションプログラムから音声データストリームを受信し、その音声データストリームはホスト音声アプリケーションプログラムが要求するデータ形式から標準データ形式に変換する。正規音声モードを選択した場合、音声タスクは次に標準データ形式を有する音声データストリームを音声ドライバへ転送する。音声ドライバは音声データストリームを1組の音声データ値に変換し、音声信号回線(56)を介する音声生成のために、それらの音声データ値をステレオオーディオコーデック回路へ転送する。
【0013】
電話音声モードを選択した場合には、音声タスクは音声データストリームを電話ドライバへ転送する。電話ドライバは音声データストリームを1組の電話データ値に変換し、それらの電話データ値を電話回路へ転送し、そこで、電話回路は電話データ値に対応する電話音声信号を発生し且つそれらの電話音声信号を構内回線を介して電話機へ転送する。
本発明のその他の目的、特徴及び利点は添付の図面と、以下に続く詳細な説明とから明白になるであろう。
添付の図面に、限定的な意味をもたない1例として本発明を示す。図中、同じ図中符号は類似する素子を指示する。
【0014】
【実施例】
図1は、一実施例に関わるコンピュータシステム10を示す。コンピュータシステム10は、電話回線22を介して着呼を受信し且つ発呼を送信するパーソナルコンピュータ12を含む。電話回線22は標準電話回線、あるいは、構内交換(PBX)回線又はISDN接続から構成されている。
一対の電話機16及び17が電話応答機械18と共にパーソナルコンピュータ12と並列に電話回線22に結合している。直列電話機15は構内回線20を介してパーソナルコンピュータ12に結合している。
【0015】
図2はパーソナルコンピュータ12を示す。パーソナルコンピュータ12はホストプロセッサ32と、メモリサブシステム31と、大容量記憶サブシステム33と、多機能入出力サブシステム14とを含む。ホストプロセッサ32と、メモリサブシステム31と、多機能入出力サブシステム14とはホストバス44を介して通信する。
【0016】
多機能入出力サブシステム14は音声収集/再生機能と、ファックス機能及びデータモデム機能と、電話制御機能とを実行する。多機能入出力サブシステム14は、マイクロホン及びスピーカ、並びに電話機と電話回線の接続を支援するためのハードウェアも接続させる。
大容量記憶サブシステム33は、磁気ディスクドライブやCD ROMドライブを含めて、大規模データ・プログラム記憶のための多様な大容量記憶装置を代表している。
【0017】
図3は、多機能入出力サブシステム14を示す線図である。多機能入出力サブシステム14はアナログ電話回線インタフェース回路60及び関連コーデック回路(μ法則コーデック70及び線形コーデック72)と、デジタル信号処理装置(DSP)61と、ステレオオーディオコーデック回路54と、一連のインタフェース回路63〜69とを含む。
メモリブロック62はDSPスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)と、DSPダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)とから成る。DRAMとSRAMは共にプログラム用又はデータ用として使用可能である。
バスインタフェース回路67とDMAアービタ回路65は、DSP61がホストバス44を介して通信することを可能にする。
【0018】
アナログ電話回線インタフェース回路60と、μ法則コーデック回路70及び線形コーデック回路72とは、μ法則コーデック回路70と電話機15との全二重接続及び線形コーデック回路72と電話回線22との全二重接続を含めて、構内回線20及び電話回線22を介する入電と出電の転送を可能にする。μ法則電話回線コーデック回路70及び線形電話回線コーデック回路72はDSP61との間で電話機インタフェース回路66を介してデジタルデータを転送する。
【0019】
ステレオオーディオコーデック回路54は音声信号(モノラル及びステレオ)を一連の音声信号回線56を介して外部スピーカ18と、ヘッドホン機器19とへ転送する。ステレオオーディオコーデック回路54は音声源及び外部マイクロホン14からも一連の音声信号回線58を介して音声信号(モノラル及びステレオ)を受信する。ステレオオーディオコーデック回路54は受信した音声信号についてアナログ/デジタル変換を実行し、そのデジタル化音声データをオーディオインタフェース(I/F)回路68へ転送する。ステレオオーディオコーデック回路54は、オーディオインタフェース(I/F)回路68を介して受信した音声データについてデジタル/アナログ変換を実行する。
一実施例についていえば、多機能入出力サブシステム14は、音声及び電話通信の用途を支援するためのハードウェアを構成する工業規格アーキテクチャアドインカードから構成されている。
【0020】
図4は、ホストプロセッサ32及び多機能入出力サブシステム14に関わるソフトウェア素子を示す。ホストプロセッサ32で実行される1組のアプリケーションプログラム100〜102は、適切なプログラムインタフェース(API)104〜106を介して多機能入出力サブシステム14のハードウェア機能をアクセスする。
【0021】
アプリケーションプログラムインタフェースはダイナミックリンクライブラリ(DLL)層と、対応するホスト装置ドライバとから構成されている。ダイナミックリンクライブラリ層は、対応するアプリケーションプログラムインタフェースを使用するホストアプリケーションプログラムと対話する。ダイナミックリンクライブラリ層はエラー検査を実行し、アプリケーションプログラムの呼を適切な装置ドライバへ渡されるメッセージに変換する。
【0022】
たとえば、アプリケーションプログラムインタフェース104は、多機能入出力サブシステム14の中のハードウェア装置と通信するホスト装置ドライバと実行時にリンクするダイナミックリンクライブラリ109を提供する。ダイナミックリンクライブラリ109はアプリケーションプログラムインタフェース104の呼を、所要の機能を実行する装置ドライバへ渡されるメッセージに変換する。
【0023】
アプリケーションプログラムインタフェース104〜106のダイナミックリンクライブラリ層107〜109は共通装置ドライバインタフェース115〜117を介して1つ又は複数のホスト装置ドライバ110〜114と対話する。ホスト装置ドライバ110〜114はダイナミックリンクライブラリとして実現されている。装置ドライバにより、対応する装置クラスに対して1組の特定装置型向けカスタムメッセージが定義される。
アプリケーションプログラムインタフェース104〜106に関わるコードは、ダイナミックリンクライブラリ107〜109から構成されている。アプリケーションプログラムインタフェース104〜106により提供されるサービスを要求するアプリケーションプログラム100〜102は、対応するダイナミックリンクライブラリ107〜109に対応するライブラリに対してリンクする。
【0024】
ダイナミックリンクライブラリ107〜109はアプリケーションプログラムインタフェースの呼をホスト装置ドライバ呼、すなわち、メッセージに変換する。ホスト装置ドライバ呼、すなわち、メッセージと、関連するデータ構造とは、対応する装置クラスに関わる装置ドライバインタフェース(DDI)を定義する。アプリケーションプログラムインタフェースに関わるホスト装置ドライバは、対応するDDIを実現することによって得られる。
【0025】
多機能入出力サブシステム14は、DSP61で実行されるデジタル信号処理オペレーティングシステム(DSP−OS)を実現する。DSP−OSは多機能入出力サブシステム14における音声タスク及び電話タスク(DSP−OSタスク132及びDSP−OSタスク134など)の多重並行実行を可能にする。
DSP−OSは、アプリケーションプログラムインタフェース及びシステムプログラミングインタフェース(SPI)という2つのプログラミングインタフェースを提供する実時間多重タスク処理オペレーティングシステムである。DSP−OSアプリケーションプログラムインタフェースは、DSP61による計算のための1組の高レベルプロセッサ独立機能を提供すると共に、多機能入出力サブシステム14に対してストリーム入出力を提供する。
【0026】
多機能入出力サブシステム14に関わるソフトウェアは1組のDSP装置ドライバ130及び135〜137を含む。DSP−OSタスクはDSP装置ドライバ135〜137を介して装置に対し計算と入力出力を実行する。
典型的なDSP−OSタスクはハードウェア装置から入力データを読取り、その入力データを処理し、次に、出力データを別のハードウェア装置に書込む。通常は、複数のDSP−OSタスクがそのようなプロセスを並行して実行する。DSP装置ドライバはDSP−OSタスクにハードウェア装置をアクセスさせることができる。各ハードウェア装置は、そのハードウェア装置を管理し且つDSP−OSタスクに入出力サービスを提供するDSP装置ドライバに対応する。
【0027】
DSP−OSシステムプログラミングインタフェースは、DSP−OSタスクを管理し且つDSPメモリ62を管理するための1組の機能を提供する。DSP−OSシステムプログラミングインタフェースはDSP−OSタスクを同期させる機能と、装置独立入出力を実行する機能とを提供する。
ホスト装置ドライバ110〜114は、多機能入出力サブシステム14で実行されるDSPプログラムとDSPインタフェース120を介して通信する。たとえば、ホスト音声装置ドライバは、ステレオオーディオコーデック回路54との間でのデータ転送を管理するDSP−OSタスクを制御するために、DSPインタフェース120を使用する。ホスト音声装置はいくつかのDSP−OSタスクと通信することができる。ホスト装置ドライバにより生成されるDSP−OSタスクは、適切なハードウェア機能を提供するための他のDSP−OSタスクを生成することもある。
【0028】
DSPインタフェース120はメッセージをベースにしている。DSPインタフェース120はメッセージに対する共通構造と、ホスト装置ドライバと対応するDSP−OSタスクとの間の通信のためのプログラミングモデルとを定義する。各々のホスト装置ドライバは、対応するDSP−OSタスクと通信するための適切な1組のメッセージ形式(指令コード、パラメータ、状態コード及び応答コードなど)を定義する。
【0029】
ホストDSPドライバ122はDSPインタフェース120を実現する。ホストDSPドライバ122は、多機能入出力サブシステム14との通信を可能にするダイナミックリンクライブラリ(DLL)を含む。ホストDSPドライバ122はDSP−OSをロードし、DSP61を始動して多機能入出力サブシステム14を初期設定すると共に、DSP−OSを実行する。多機能入出力サブシステム14を初期設定し、DSP−OSが実行中となった後、ホストDSPドライバ122はホストプロセッサ32と、多機能入出力サブシステム14との間でデータとメッセージのバッファを移動させる。
【0030】
ホストDSPドライバ122は、DSP−OSの下で実行されるDSPホストドライバ130と通信する。ホストDSPドライバ122とDSPホストドライバ130は、ハードウェアインタフェース125を介して渡されてゆくデータとメッセージの内容を検査しない。ホストDSPドライバ122とDSPホストドライバ130は複数のデータストリームとメッセージストリームを同期させ、且つ各々のストリームを適切なホスト装置ドライバと、DSP−OSタスクとへ経路指定する。
【0031】
ホストプロセッサ32で実行されるDSP−OSサーバ124は、DSP−OSタスク132〜134及び146に対するサーバとして機能する。DSP−OSサーバ124は多機能入出力サブシステム14からの要求を処理する。DSP−OSサーバ124はホストプロセッサ32における「デーモン」である。DSP−OSサーバ124はホストDSPドライバ122の一部である。DSP−OSサーバ124はDSP−OSタスク132〜134及び146からホストプロセッサ32へのファイル入出力要求及びコンソール入出力要求をサービスする。DSP−OSサーバ124は動的DSP−OSタスクローディングを補助し、多機能入出力サブシステム14の状態と性能の監視のためのユーザインタフェースを提供する。
【0032】
DSP−OSは、多機能入出力サブシステム14で実行されるソフトウェアに対して核・入出力(I/O)環境を提供する実時間多重タスク処理オペレーティングシステムである。DSP−OSは、多機能入出力サブシステム14のハードウェア装置をアクセスするために、DSP−OSタスク132〜134及び146により使用するための1組の装置独立入出力インタフェース140〜143を定義する。DSP−OSは、標準形式の入出力ストリームに対する共通(すなわち、再使用可能)変換を実行させるコードのブロックであるスタック可能装置ドライバをさらに定義する。
【0033】
DSP61で実行されるDSPプログラムは、ホストプロセッサ32における対応するクライアントホスト装置ドライバに対してサーバとして機能する。DSPプログラムは、適切なメッセージを介してクライアントホスト装置ドライバにより要求される指令を実行する。
DSPプログラムは、データについて特定の処理と変換を実行しつつ、ソース装置から受け手装置へデータを移動する1つ又は複数のDSP−OSタスクから構成されている。たとえば、音声DSP−OSタスクは装置独立入出力インタフェースを使用してステレオオーディオコーデック回路54から音声サンプルを読取り、データ圧縮を実行するためにサンプルを処理し、次に、ホストプロセッサ32で実行されるホスト音声装置ドライバへ圧縮データを転送する。
【0034】
始動後、DSP−OSはDSP−OSディスパッチャタスク146を生成する。DSP−OSディスパッチャタスク146はホスト装置ドライバ110〜114からの要求を処理して、DSP−OSタスクを生成、削除する。DSP−OSディスパッチャタスク146は適切なDSP−OSにタスク名を突き合わせ、次に、新たなDSP−OSをロードし且つ始動する。DSP−OSディスパッチャタスクは、要求側ホスト装置ドライバ又は他のDSP−OSタスクと新たなDSP−OSタスクとの通信のためのメールボックスをも生成する。
DSP−OSタスクの機能は、対応するメールボックスにメッセージを挿入することによって制御される。メッセージの解釈は特定装置クラス向けプロトコルに従う。各々のDSP−OSタスクは小さな1組の基本メッセージを認識する。
【0035】
図5は、ホストプロセッサ32で実行されるホスト装置ドライバ180と、対応するDSP−OSタスク182との対話を示す。ホスト装置ドライバ180は制御チャネルと、1つ又は複数のデータチャネルとを介してDSP−OSタスク182を制御し且つそれと通信する。
【0036】
DSPインタフェース120は、ホスト装置ドライバ180にメッセージをDSP−OSタスク182へ送信させ且つDSP−OSタスク182からメッセージを受信させることができる制御チャネルを提供する。制御チャネルはメールボックスファシリティに従って実現される。ホスト装置ドライバ180は、DSP−OSタスク182を生成し且つ一対のメールボックス184〜185を生成するために、dspOpenTaskルーチンを呼出す。ホスト装置ドライバ180及びDSP−OSタスク182はメールボックス184〜185を使用して、メッセージを交換する。
【0037】
ホスト装置ドライバ180と、DSP−OSタスク182との間の大量のデータの転送は、ホスト装置ドライバ180について指定されているバッファサイズに従って、複数のブロックに細分される。制御チャネルメッセージはデータブロックとインタリーブしている。
ホスト装置ドライバ180とDSP−OSタスク182は1つ又は複数のデータストリームを介してデータを交換する。データストリームは、ホスト装置ドライバとDSP−OSタスクとの間に一方向のデータ流れを形成するチャネルである。両方向に、すなわち、ホスト装置ドライバ180からDSP−OSタスク182に至る方向と、DSP−OSタスク182からホスト装置ドライバ180に至る方向にデータを交換するために、2つのデータチャネルを採用する。
【0038】
DSPインタフェース120は、多機能入出力サブシステム14との通信のために、一様な1組のサービスを供給する。一実施例では、DSPインタフェース120はMicrosoft(登録商標)Windows環境において多機能入出力サブシステム14に対する通信サービスを供給する。それらのサービスはアプリケーションプログラム100〜102と、ホスト装置ドライバ110〜114とにより使用される。
【0039】
各々のホスト装置ドライバ110〜114は少なくとも1つのDSP−OSタスクを始動、停止し、DSP−OSタスクとの間でデータストリームを転送する。DSP−OSタスクへ効率良くデータストリームを与えるために、DSPインタフェース120が最適化されている。DSPインタフェース120はホスト装置ドライバ110〜114と、DSP−OSタスクとの間の指令メッセージの転送を可能にする。
【0040】
DSPインタフェース120は、多機能入出力サブシステム14に関わる基本制御機能をさらに提供する。それらの制御機能はDSP−OSサーバ124によって使用される。DSPインタフェース120が提供する制御機能は、DSP−OSプログラム画像をロードするための制御機能と、DSP61を始動、停止させるための制御機能と、多機能入出力サブシステム14から診断情報と状態情報を獲得するための制御機能とを含む。
【0041】
DSP61で実行されるアプリケーションは、典型的には計算を実行する1つ又は複数のDSP−OSタスクから構成されている。DSP−OSタスクには、サーバとして機能する関連ホスト装置ドライバがある。ホスト装置ドライバは(dspOpenTaskへの呼出しを経て)DSP−OSタスクを発射し、その後、新たに発射されたDSP−OSタスクへ指令を送信する。DSP−OSタスクは対応するホスト装置ドライバからの要求をサービスする。ホスト装置ドライバと対応するDSP−OSタスクはクライアントとサーバの関係である。
【0042】
DSP−OSタスクはDSP−OSディスパッチャタスク146を介して生成される。DSP−OSディスパッチャタスク146は、システムの始動時に生成される特殊DSP−OSタスクである。DSP−OSディスパッチャタスク146はホストDSPドライバ122と通信する。DSP−OSディスパッチャタスク146は多機能入出力サブシステム14においてDSP−OS環境をセットアップし、次に、中央制御DSP−OSタスクの役割を果たす。DSP−OSディスパッチャタスク146は、DSP−OSタスクを生成、削除するための要求を含めて、ホスト装置ドライバからの1組の指令メッセージに応答する。
【0043】
DSP−OSタスクはホスト装置ドライバへデータを送信すると共に、ホスト装置ドライバからデータを受信する。データストリーミングインタフェースはデータブロック(バッファ)の効率良い伝送を可能にする。データストリーミングインタフェースはDSP−OSタスクを介してアクセスされる。ホストアプリケーションプログラムはDSP−OSタスクと、対応するホスト装置ドライバとの間でホスト装置ドライバを介してデータチャネルをアクセスする。DSP−OSタスクは大容量記憶サブシステム33にあるファイルを対応するホスト装置ドライバを介してアクセスする。
【0044】
DSP−OSは、多機能入出力サブシステム14の異なるハードウェア装置を一様にアクセスするために使用される共通の1組の機能を提供することにより、装置独自入出力を支援する。DSP装置ドライバ130及び135〜137は、多機能入出力サブシステム14のハードウェア装置のアクセスを可能にするために、DSP−OS装置独立入出力インタフェース140〜143を実現する。DSP−OSタスク132〜134及び146は装置独立入出力インタフェース140〜143を使用して、発信元又は受け手としての多機能入出力サブシステム14のいずれかのハードウェア装置との間でデータを転送する。
【0045】
DSP−OSタスク132〜134及び146は発信元装置から入力データを読取り、その入力データを処理し、次に、処理したデータを受け手装置に書込む。そのような処理に際しては、SS_get及びSS_putの動作を使用する。構内回線20と、電話回線22と、ステレオオーディオコーデック回路54と、ホストプロセッサ32のハードウェア装置とを発信元及び受け手として利用できる。大容量記憶サブシステム33は多重受け手及び多重発信元として同時に機能するので、複数の論理データチャネルが並行して活動状態となる。
【0046】
多機能入出力サブシステム14は、複数のアプリケーションプログラムインタフェースを支援するハードウェア装置を提供する。たとえば、ステレオオーディオコーデック回路54は音声アプリケーションプログラムインタフェースを介する音声ファイルの入出力と、電話アプリケーションプログラムインタフェースを介する電話での会話を目的として使用される。電話回線22は電話アプリケーションプログラムインタフェースを介する電話での会話と、ファックスアプリケーションプログラムインタフェースを介するファックスの送受信と、データモデムを目的として使用される。そのような全てのケースにおいて、DSP−OS装置独立入出力インタフェースを介して特定のハードウェア装置をアクセスする。
【0047】
サンプル値音声データストリームを生成し且つ消費する多機能入出力サブシステム14のハードウェア装置は、複数の異なるデータ形式によるサンプル値音声データを表わす。ハードウェア装置、すなわち、DSP装置ドライバは振幅正規化形式で音声データを表わしても良く、その場合、音声サンプルは、32ビット符号付き整数への変換のために−2**31から2**31−1の範囲にわたるようにスケーリングされた32ビット浮動小数点左寄せデータ値から構成されている。
【0048】
ハードウェア装置、すなわち、DSP装置ドライバは音声データを32ビット浮動小数点右寄せデータ値として表わしても良く、その場合、8ビット音声サンプルは−256から255の範囲にあり、16ビット音声サンプルは−32768から32767の範囲にある。ハードウェア装置、すなわち、装置ドライバは音声データを32ビット語ごとに1サンプルとして、16ビット符号付き整数右寄せデータ値として表わしても良く、その場合、音声サンプルは−32768から32767の範囲にある。
【0049】
ハードウェア装置、すなわち、DSP装置ドライバは音声データをパック16ビット整数データ値として表わしても良く、その場合、1つの32ビット語は左右のサンプル(ステレオ)又は2つの連続するサンプル(モノラル)のいずれかを表わす。加えて、8ビットμ法則サンプルを4つパックして、32ビット語とする。
【0050】
DSP−OSタスクは標準データ形式を使用して、多機能入出力サブシステム14に対するサンプル値音声データストリームを表わす。標準データ形式は32ビット浮動小数点左寄せである。音声データストリームサンプルは−2**31から2**31−1の範囲となるようにスケーリングされている。そのようなスケーリングは浮動小数点データ形式と、整数データ形式との間の変換を可能にする。標準データ形式は±2127 の範囲を支援するのであるが、231を越える大きさを有する音声サンプル値は、多機能入出力サブシステム14のハードウェア装置へ送信された場合に、誤った結果を生成する。また、215未満の大きさを有する音声サンプル値は0と等価である。
【0051】
たとえば、ステレオオーディオコーデック54に関わるDSP装置ドライバは対応するDSP−OSタスクから標準データ形式のサンプルを受信し、それらの標準データ形式サンプルを32ビット整数に変換し、次に、上位16ビットを抽出するために32ビット整数を16ビット右シフトし、続いて、上位16ビットをステレオオーディオコーデック54に書込む。
別の例を挙げると、電話用のDSP装置ドライバは、標準データ形式音声サンプルを32ビット整数に変換し、次に、上位14ビットを抽出し、その上位14ビットを8ビットμ法則に変換することにより、標準データ形式音声サンプルを8ビットμ法則サンプルに変換する。
【0052】
サンプル値音声データストリームについて標準データ形式を使用すると、DSP−OSタスクは様々に異なるデータ形式を要求する複数のハードウェア装置から音声サンプルを開き且つ読取ることができる。同様に、サンプル値音声データストリームの標準データ形式は、DSP−OSタスクが様々に異なるデータフォーマットを要求する複数のハードウェア装置に音声サンプルを書込むことを可能にする。
【0053】
サンプル値音声データストリームの標準データ形式は、同じデータ形式を異なるスケーリングをもって生成する装置とDSP−OSタスクとの通信をも可能にする。たとえば、ステレオオーディオコーデック54は−32768から32767までの範囲の真の16ビット整数サンプルを生成するが、電話回線22に関わるDSP装置ドライバは8ビットμ法則サンプルを14ビットの範囲(−4096から4095)を有する線形整数形式に変換する。電話回線22に関わる音声サンプルが左寄せであり且つ余りの最下位ビットは零に設定されている場合、サンプル値音声データストリームの標準データ形式は互換性を可能にする。
【0054】
図6は、一実施例に関わるホストプロセッサ32のソフトウェアアーキテクチャを示す。ホストプロセッサ32のソフトアプリケーションプログラムはホスト電話アプリケーションプログラム200と、ホスト音声アプリケーションプログラム202とから構成されている。
ホスト電話アプリケーションプログラム200は、音声呼、データモデム呼及びファックス呼の電話回線22を介する発信と受信を可能にする。ホスト電話アプリケーションプログラム200は高レベルユーザインタフェース機能と、電話回線22を介する音声、データモデム及びファックスの転送を処理するための電話ハンドシェーク機能とを実行する。
【0055】
ホスト電話アプリケーションプログラム200は、電話アプリケーションプログラムインタフェース170を介して、ホスト電話機制御ドライバ160及びホストファックスモデムドライバ166と通信する。ホスト電話機制御ドライバ160とホストファックスモデムドライバ166は、ホストDSPドライバ122のDSPインタフェース120を介して、多機能入出力サブシステム14の対応するDSP−OSタスクと通信する。
【0056】
電話アプリケーションプログラムインタフェース170は、電話アプリケーションプログラム200に電話制御サービスを提供する。電話アプリケーションプログラムインタフェース170は着呼を処理するサービスと、発呼を開始するサービスと、アナログ電話回線インタフェース回路70により提供される機能をアクセスするサービスと、遠隔機器と通信するサービスとを提供する。
【0057】
ファックスアプリケーションプログラムインタフェース172は、1組のファックス制御動作を電話アプリケーションプログラム200に提供する。ファックスアプリケーションプログラムインタフェース172は、入力ファックスと出力ファックスを管理する動作を実行する。
ホスト音声アプリケーションプログラム202は音声ファイルの記録と再生を可能にする。音声アプリケーションプログラム202は大容量記憶サブシステム33にある音声ファイルと、音声信号回線56に結合する音声再生装置(図示せず)との間の情報の転送を可能にする。音声アプリケーションプログラム202は大容量記憶サブシステム33にある音声ファイルと、構内回線20に結合する直列電話機15との間の情報の転送をも可能にする。
【0058】
ホスト音声アプリケーションプログラム202は音声アプリケーションプログラムインタフェース171を介してホスト音声ドライバ164と通信する。ホスト音声ドライバ164は、多機能入出力サブシステム14にある対応するDSP−OSタスクとホストDSPドライバ122のDSPインタフェース120を介して通信する。
音声アプリケーションプログラムインタフェース171が提供する機能は、音声装置に問合せること、音声装置を開閉すること、音声データを記録、再生すること及び再生と記録を制御することを含む。
【0059】
直列電話機15を音声ファイル入出力装置して使用する場合には、ホスト音声アプリケーションプログラム202は電話アプリケーションプログラムインタフェース107を介してホスト電話機制御ドライバ160とも通信する。
ホスト音声アプリケーションプログラム202は、パーソナルコンピュータ12のユーザが直列電話機15を音声ファイル入出力装置として選択することを可能にするユーザインタフェース機能を実現する。
【0060】
一実施例の場合、音声アプリケーションインタフェース171は、Microsoft(登録商標)Corporationが提供しているWaveform音声ファイル処理用のWaveformアプリケーションプログラムインタフェースから構成されている。WaveformアプリケーションプログラムインタフェースはMicrosoft(登録商標)Windowsの一部である。Waveformアプリケーションプログラムインタフェースは、Microsoft(登録商標)Windowsホストアプリケーションに対して録音と再生の機能を提供する。
【0061】
図7は、一実施例について多機能入出力サブシステム14のソフトウェアアーキテクチャを示す。DSP−OSディスパッチャタスク146はホスト電話機制御ドライバ160と、ホスト音声ドライバ164と、ホストファックスモデムドライバ166とからの要求を処理して、DSP−OSタスクを作成、削除する。
【0062】
DSP−OSディスパッチャタスク146は要求されたタスク名を適切なDSP−OSタスクに整合し、次に、新たなDSP−OSタスクをロードし且つ始動する。また、DSP−OSディスパッチャタスク146はホスト電話機制御ドライバ160及びホストファックスモデムドライバ166と、対応するDSP−OSタスクとの通信のためのメールボックスも生成する。DSP−OSディスパッチャタスク146はホスト音声ドライバ164と、対応するDSP−OSタスクとの通信のためのメールボックスをさらに生成する。DSP−OSディスパッチャタスク146は新たなDSP−OSタスクと、他のDSP−OSタスクとの通信のためのメールボックスをさらに生成する。
【0063】
DSPファイル入出力(FIO)ドライバ270は、DSP−OSタスクによるホストプロセッサ32のファイルシステムのアクセスを可能にする。DSP−OSタスクはDSP FIOドライバ270を使用して、開き、読取り、書込み及び閉じの各動作を実行すると共に、大容量記憶サブシステム33のファイルを含めて、ホストプロセッサ32のファイルとの間でデータを転送する。
ホスト電話機制御ドライバ160及びホストファックスモデムドライバ166は、DSP−OSディスパッチャタスク146に、電話回線22を介しての着呼を正規に処理するために1組の電話DSP−OSタスク260〜263を生成させる。直列電話機15がデジタル電話機である場合、デジタルセットエミュレーションDSP−OSタスク262を生成する。電話回線22がデジタルPBXネットワークに結合している場合には、デジタルPBXエミュレーションDSP−OSタスク263を作成する。
【0064】
電話DSP−OSタスク260〜263はDSP電話ドライバ282を介してアナログ電話機能及びデジタル電話機能を実行する。DSP電話ドライバ282は電話機インタフェース回路66を介してアナログ電話回線インタフェース回路60並びにコーデック回路70及び72と通信する。
ホスト音声ドライバ164はDSP−OSディスパッチャタスク146に音声DSP−OSタスク252を生成させる。音声DSP−OSタスク252は、正規モードで、音声ファイル記録機能及び音声ファイル再生機能をDSPステレオオーディオコーデックドライバ280を介して実行する。DSPステレオオーディオコーデックドライバ280は音声インタフェース回路68を介してステレオオーディオコーデック回路54と通信する。
【0065】
音声DSP−OSタスク252は、電話音声入出力モードでも、音声ファイル記録機能及び音声ファイル再生機能をDSP電話ドライバ282を介して実行する。ホスト音声アプリケーションプログラム202のユーザインタフェース機能は、音声DSP−OSタスクが正規モードで動作しているか又は電話音声入出力モードで動作しているかを判定する。
音声DSP−OSタスク252はホスト音声ドライバ164に対してサーバとして機能する。音声DSP−OSタスク252は、対応するメールボックスを介して経路指定されるメッセージに従って、ホスト音声ドライバ164が要求する指令を実行する。
【0066】
正規モードの音声記録動作の間、DSPステレオオーディオコーデックドライバ280はステレオオーディオコーデック回路54から音声サンプルを受信する。ステレオオーディオコーデック回路54から音声サンプルは、16ビット整数データ値から構成されている。DSPステレオオーディオコーデックドライバ280は音声サンプルを標準データ形式を有する音声データストリームに変換し、その音声データストリームを音声DSP−OSタスク252へ転送する。
【0067】
音声DSP−OSタスク252は、ホストアプリケーションプログラム202の要求条件に従って、8:1圧縮ドライバ210、2:1圧縮ドライバ212、又はパルスコード変調(PCM)音声ドライバ214のいずれかを介して音声データストリームを事前処理する。事前処理後の音声データストリームを、その後、DSPホストドライバ130の装置独立入出力インタフェースを介し、さらには、ホスト音声ドライバ164を介して、ホスト音声アプリケーションプログラム202へ転送する。
【0068】
8:1圧縮ドライバ210は音声データストリームを標準データ形式から8:1圧縮データ形式に変換する。2:1圧縮ドライバ212は音声データストリームを標準データ形式から2:1圧縮データ形式に変換する。PCM音声ドライバ214は音声データストリームを標準データ形式からWaveformファイルのPCM形式に変換する。
正規モードの音声再生中には、ホスト音声アプリケーションプログラム202は音声データストリームを音声アプリケーションプログラムインタフェース171を介してホスト音声ドライバ164へ転送する。ホスト音声ドライバ164は音声データストリームをDSPインタフェース120を介してホストDSPドライバ122へ転送する。音声DSP−OSタスク252は、ホストアプリケーションプログラム202の要求条件に従って、8:1圧縮ドライバ210、2:1圧縮ドライバ212、又はPCM音声ドライバ214のいずれかを介してDSPドライバ122から音声データストリームを受信する。
【0069】
8:1圧縮ドライバ210は、音声データストリームを音声再生中に8:1圧縮データ形式から標準データ形式に変換する。2:1圧縮ドライバ212は音声データストリームを音声再生中に2:1圧縮データ形式から標準データ形式に変換する。PCM音声ドライバ214は音声データストリームを再生中にWaveformファイルのPCM形式から標準データ形式に変換する。
次に、音声DSP−OSタスク252は標準形式の音声データストリームを装置独立入出力インタフェースを介してDSPステレオオーディオコーデックドライバ280へ転送する。DSPステレオオーディオコーデックドライバ280は音声データストリームをステレオオーディオコーデック回路54が要求する16ビット整数データ値に変換し、次に、圧縮解除した16ビット音声データ値をステレオオーディオコーデック回路54へ転送して、音声再生を生成する。
【0070】
電話音声入出力モードの記録動作の間には、DSP電話ドライバ282はアナログ電話回路インタフェース回路60と、コーデック70及び72とから構内回線20を介して、直列電話機15の音声サンプルを受信する。DSP電話ドライバ282は音声サンプルを標準データ形式を有する音声データストリームに変換する。そこで、DSP電話ドライバ282は音声データストリームを音声DSP−OSタスク252へ転送する。
【0071】
ホストアプリケーションプログラム202の要求条件に従って音声データストリームを標準データ形式からアプリケーション従属形式に変換するために、音声DSP−OSタスク252は音声データストリームを8:1圧縮ドライバ210、2:1圧縮ドライバ212、又はPCM音声ドライバ214のいずれかを介して事前処理する。事前処理した音声データストリームを、その後、DSPホストドライバ130の装置独立入出力インタフェースを介し、さらにはホスト音声ドライバ164を介してホスト音声アプリケーションプログラム202へ転送する。
【0072】
電話音声入出力モードの再生動作中、ホスト音声アプリケーションプログラム202は音声データストリームを音声アプリケーションプログラムインタフェース171を介してホスト音声ドライバ164へ転送する。ホスト音声ドライバ164は音声データストリームをDSPインタフェース120を介してホストDSPドライバ122へ転送する。音声DSP−OSタスク252は、音声データストリームを標準データ形式に変換するために、音声データストリームをホストDSPドライバ122から8:1圧縮ドライバ210、2:1圧縮ドライバ212、又はPCM音声ドライバ214のいずれかを介して受信する。
【0073】
そこで、音声DSP−OSタスク252は音声データストリームを装置独立入出力インタフェースを介してDSP電話ドライバ282へ転送する。DSP電話ドライバ282は標準データ形式の音声データストリームを、アナログ電話回線インタフェース回路60と、コーデック70及び72とが要求する音声データ値に変換する。次に、DSP電話ドライバ282は圧縮解除した音声データ値をアナログ電話回線インタフェース回路60と、コーデック70及び72とへ転送して、直列電話機15において構内回線20を介して音声再生を生成する。
【0074】
一実施例においては、音声再生動作中、ホスト音声アプリケーションプログラム202は、Waveformファイルから音声DSP−OSタスク252へ音声データ値を転送する。Waveform音声サンプルはMicrosoft(登録商標)Corporationより処理用として提供されているWaveformアプリケーションプログラムインタフェースに準拠している。Waveform音声サンプルは8Khzモノラル又はステレオ、11.025Khzモノラル又はステレオ、16Khzモノラル又はステレオ、22.05Khzモノラル又はステレオ、32Khzモノラル又はステレオ、44.1Khzモノラル又はステレオ、並びに48Khzモノラル又はステレオのサンプル速度を支援する。各サンプルは8ビット又は16ビットのいずれかから構成されている。
【0075】
直列電話機15がデジタル電話機である場合には、サンプル速度の変換とステレオからモノラルへの変換はデジタル電話機に適合するように実行される。音声DSP−OSタスク252はWaveform音声サンプルについてサンプル速度変換を実行すると共に、必要に応じて、音声サンプルを直列電話機15が要求するサンプル速度に準拠させるために、音声サンプルについてステレオ/モノラル変換を実行する。
要求されるサンプル速度変換とステレオ/モノラル変換を実行するために、汎用変換ドライバ220により標準形式音声データストリームを処理する。汎用変換ドライバ220は、標準DSPアップサンプリング、標準DSPダウンサンプリング及びフィルタリングの各技法を使用して、標準形式データのストリームを1つのサンプル速度から別のサンプル速度に変換する。
【0076】
汎用変換ドライバ220は、標準データ形式の音声データストリームからインタリーブしたサンプルを抽出し且つインタリーブサンプルを加算して、非インタリーブデータストリームを生成することによって、ステレオからモノラルに変換する。汎用変換ドライバ220は、標準データ形式の音声データストリームからのサンプルを複製し且つそれらのサンプルをインタリーブすることによって、モノラルからステレオに変換する。
以上の明細書の中では、本発明をその特定の実施例に関連して説明したが、特許請求の範囲に挙げられているより広い範囲の本発明の趣旨から逸脱せずに様々な変形や変更を実施しうることは明白であろう。従って、この明細書及び図面は限定的な意味をもつのではなく、単なる例示としてみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 入力呼出しを受信し且つ出力呼出しを電話回線を介して送信する一実施例の電話システムを示す図。
【図2】 ホストプロセッサと、メモリサブシステムと、大容量記憶サブシステムと、多機能入出力サブシステムとを具備するパーソナルコンピュータを示す図。
【図3】 アナログ電話回線インタフェース回路及び関連コーデック回路と、デジタル信号処理装置と、ステレオオーディオコーデック回路と、1組のインタフェース回路とを具備する多機能入出力サブシステムを示す線図。
【図4】 ホストプロセッサ及び多機能入出力サブシステムに関わるソフトウェアアーキテクチャを示す図。
【図5】 ホストプロセッサで実行されるホスト装置ドライバと、多機能入出力サブシステムで実行される対応するDSP−OSタスクとの対話を示す図。
【図6】 一実施例のホストプロセッサのソフトウェアアーキテクチャを示す図。
【図7】 一実施例の多機能入出力サブシステムのソフトウェアアーキテクチャを示す図。
【符号の説明】
10…コンピュータシステム、12…パーソナルコンピュータ、14…多機能入出力サブシステム、15…直列電話機、16,17…電話機、18…電話応答機械、20…構内回線、22…電話回線、31…メモリサブシステム、32…ホストプロセッサ、33…大容量記憶サブシステム、44…ホストバス、56,58…音声信号回線。
Claims (5)
- 多機能入出力サブシステムと、プロセッサとからなるコンピュータシステムであって、
多機能入出力サブシステムは、
1)少なくとも構内回線に接続された電話機を含む電話機から入力電話信号を受信し、かつ、出力電話信号を電話機に転送するように結合された電話回線インタフェース回路と、
2)マイクロフォンからの入力音声信号を受信し、かつ、スピーカーへ出力音声信号を転送するように結合されたオーディオ回路と、
3)オーディオ回路からの入力ならびに出力音声信号と電話機からの入力ならびに出力電話信号の多重並行処理を可能にするデジタル信号処理装置とを含み、
プロセッサは、
1)電話回線インタフェース回路のための電話ドライバとオーディオ回路のための音声ドライバと、
2)音声再生中に電話ドライバまたは音声ドライバのいずれかに標準データ形式の音声データストリームを提供し、かつ、音声記録中に電話ドライバまたは音声ドライバのいずれかから標準データ形式の音声データストリームを受信する音声タスクとを実行し、
多機能入出力サブシステムとプロセッサは、電話機が音声データストリームを記録する1つの入力デバイスとして、かつ、音声データストリームを再生する1つの出力デバイスとして用いられているときに、電話機が着呼を受信可能とすることを特徴とするコンピュータシステム。 - コンピュータシステムにおける音声記録のための方法において、
1)電話機に結合する構内回線を介して音声情報をサンプリングすることにより1組の音声サンプルを生成し、それらの音声サンプルを標準データ形式を有する音声データストリームに変換する過程と、
2)標準データ形式の音声データストリームをコンピュータシステムの音声タスクへ転送し、音声タスクでは、標準データ形式の音声データストリームをコンピュータシステムのホストオーディオアプリケーションプログラムが要求する形式に変換し、次に、変換された音声データストリームをホストオーディオアプリケーションプログラムへ転送する過程と、
3)構内回線と電話回線とに接続された多機能入出力サブシステムによって構内回線から入力する音声信号の処理と、電話回線から入力する電話信号の処理の多重並行処理を可能にする過程とから成る方法。 - ホストオーディオアプリケーションプログラムが要求する形式への変換は、要求されるサンプル速度変換とステレオからモノラルへの変換の少なくともいずれか一方を実行することによってなされることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- コンピュータシステムにおける音声再生のための方法において、
1)コンピュータシステムで実行するホストオーディオアプリケーションプログラムから音声データストリームを受信し、その音声データストリームをホストオーディオアプリケーションプログラムが要求するデータ形式から標準データ形式に変換する過程と、
2)標準データ形式を有する音声データストリームをコンピュータシステムの音声ドライバへ転送し、音声ドライバでは、標準データ形式を有する音声データストリームを1組の音声データ値に変換し、それらの音声データ値を構内電話回線を介して電話音声信号を生成する電話回路へ転送する過程と、
3)構内回線と電話回線とに接続された多機能入出力サブシステムによって音声信号を構内回線に送出する処理と、電話回線から入力する電話音声信号の処理の多重並行処理を可能にする過程とから成る方法。 - ホストオーディオアプリケーションプログラムが要求する形式への変換は、要求されるサンプル速度変換とステレオからモノラルへの変換の少なくともいずれか一方を実行することによってなされることを特徴とする請求項4に記載の方法。
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