JP3863603B2 - 音響信号処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響信号処理装置に関し、例えばディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）のようなディジタル機器を使用したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
音響信号処理装置には、イコライザー、ディレイ及びチャンネルディバイダ等の様々な機器を使用したものがある。これら機器がアナログで信号処理を行うものの場合、音響信号装置の構成を変更する場合、上記のような機器の増設や取り外しを行っていた。しかし、これでは、機器の増設や取り外しの際に、配線の間違いが起こる可能性が高く、また、このような作業に多くの時間がかかる。
【０００３】
この点を解消するために、例えばＤＳＰを使用して、音響信号の処理をディジタルで行うものがある。即ち、上述したような各種機器の機能を、ＤＳＰにプログラムを書き込むことによって達成させる。また、各種機器の機能を変更する場合には、ＤＳＰのプログラムの書換えを、例えば別のパーソナルコンピュータから行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＳＰのプログラムの書換えを行っている間も、ＤＳＰによる音響信号のディジタル処理を継続していると、どのように処理された音響信号が出力されるか不明であり、聴者に不快感を与える可能性がある。そこで、ＤＳＰのプログラムの書換えが行われている間、ＤＳＰから、ディジタル処理された音響信号を出力しないようにすることが行われている。しかし、そのため、ＤＳＰのプログラムの書換えの間、いわゆる音切れが生じるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、電源が供給されたとき複数のディジタル信号処理手段として機能させるためのプログラムがダウンロードされ、前記各ディジタル信号処理手段の動作を決定するデータに基づいて前記各ディジタル信号処理手段が入力されたディジタル可聴周波数信号をディジタル信号処理するＤＳＰと、前記各ディジタル信号処理手段のうち、現在動作していないものの中から動作させるものを指定する追加指示または、現在動作しているものの中から動作を停止させるものを指定する削除指示があるかの判断を行う判断手段と、前記ＤＳＰにディジタル可聴周波数信号が入力されている状態において、前記追加指示があると前記判断手段によって判断された場合には、新たに動作させようとするディジタル信号処理手段が前記ディジタル可聴周波数信号をディジタル信号処理するためのデータを前記ＤＳＰに供給し、前記ＤＳＰにディジタル可聴周波数信号が入力されている状態において、前記削除指示があると前記判断手段によって判断された場合には、停止させようとするディジタル信号処理手段が前記ディジタル可聴周波数信号を通過させるためのデータを前記ＤＳＰに供給するデータ供給手段とを、具備するものである。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ディジタル信号処理手段は、ディジタル可聴周波数信号を単に通過するようにするためのデータが供給された状態では、入力されたディジタル可聴周波数信号を通過させるだけである。しかし、新たに動作させようとするディジタル信号処理手段が信号処理するためのデータが供給された状態では、それぞれ例えば上述したようなイコライザー、チャンネルデバイダ、ディレイ等として、ディジタル信号処理手段は機能する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の音響信号処理装置において、上記各ディジタル信号処理手段が、縦続接続されているものである。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、各ディジタル信号処理手段は、縦続接続されているので、ディジタル可聴周波数信号を単に通過するようにするためのデータが供給されたディジタル信号処理手段に入力されたディジタル可聴周波数信号は、後段のディジタル信号処理手段に供給される。従って、互いに異なる機能を達成する多数のディジタル信号処理手段を設けていても、所望のディジタル信号処理手段によってのみ信号処理が行われる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態では、図１に示すように、音響信号処理装置２は、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）４を有している。このＤＳＰ４には、Ａ／Ｄ変換器６によってアナログの可聴周波数信号をディジタル化したディジタル可聴周波数信号が、供給されている。
【００１８】
音響信号処理装置２には、ＤＳＰ４の他に、ＣＰＵ８とプログラムＲＯＭ１０とが設けられている。プログラムＲＯＭ１０には、ＤＳＰ４を複数の予め定めた個数のディジタル信号処理手段４ａ、４ｂ・・・、例えばディジタルイコライザ、ディジタルディレイ、ディジタルチャンネルデバイダ等として機能させるためのプログラムが記憶されている。これらプログラムは、ＣＰＵ８によって、プログラムＲＯＭ１０から読出されて、ＤＳＰ４に書き込まれる。即ち、ダウンロードされる。このダウンロードは、音響信号処理装置４に対して、電源が投入されたときに、ＣＰＵ８が行う。
【００１９】
プログラムがＤＳＰ４にダウンロードされた状態において、各ディジタル信号処理手段として、ＤＳＰ４が機能するためには、特性データ、例えばディジタルイコライザーにおいて使用する各種ディジタルフィルタの係数や、ディジタルディレイにおける遅延時間を決める係数等が入力されることが必要である。これらデータが記憶されずに、スルーデータが供給されている状態では、各ディジタル信号処理手段は、それに入力されたディジタル可聴周波数信号を通過させるだけである。
【００２０】
また、図１に概略的に示されているように、各ディジタル信号処理手段が縦続接続されている状態になるように、プログラムが構成されている。即ち、ＤＳＰ４を、例えば５つのディジタル信号処理手段４ａ乃至４ｅとして機能させる場合には、５つのディジタル信号処理手段４ａ乃至４ｅが縦続接続された状態となるプログラムが、ＤＳＰ４にダウンロードされる。
【００２１】
ＤＳＰ４において処理されたディジタル可聴周波数信号は、Ｄ／Ａ変換器１２によってアナログ信号に変換されて、例えばスピーカシステム等に供給される。なお、図１では、説明を簡略化するために、１チャンネルのディジタル可聴周波数信号の処理をＤＳＰ４が行うように示してあるが、複数のチャンネルに対して上述したような縦続接続されたディジタル信号処理手段をそれぞれ設けることができる。
【００２２】
また、上述したような各ディジタル信号処理手段に対する特性データまたはスルーデータは、パーソナルコンピュータ１４によって発生され、ＣＰＵ８を介してＤＳＰ４に与えられる。そして、特性データは、全てのディジタル信号処理手段に対して与えられるのではなく、機能させようとするディジタル信号処理手段に与えられ、また、今まで機能していたディジタル信号処理手段のうち、機能を停止させて、単にディジタル信号を通過させるだけにするものについては、今まで与えられていたデータに代えてスルーデータが供給される。
【００２３】
従って、例えばディジタル信号処理手段４ａ、４ｂ、４ｅを機能させていたが、ディジタル信号処理手段４ａの機能を停止させ、新たにディジタル信号処理手段４ｄを機能させる場合には、パーソナルコンピュータ１４からディジタル信号処理手段４ｄ用の特性データをＣＰＵ８に与えると共に、ディジタル信号処理手段４ａ用のデータをスルーデータに変更する指示を、パーソナルコンピュータ１４にらＣＰＵ８にに供給する。これによって、ＣＰＵ８は、特性データとスルーデータをＤＳＰ４に供給する。これら特性データ及びスルーデータの供給は、ＤＳＰ４のプログラムのダウンロードに比較して、非常に短時間で行える。これは、予め電源投入時に、全てのプログラムをＤＳＰ４にダウンロードしているので、可能である。
【００２４】
使用する可能性のある全てのディジタル信号処理手段を縦続接続させた状態に、ＤＳＰ４を予めプログラムしてあるので、単に特性データやスルーデータの供給を行うだけで、音響信号処理装置２の構成を瞬時のうちに変更することができる。しかも、この特性データやスルーデータの供給は瞬時のうちに行われるので、ＤＳＰ４が信号処理を行っている最中に、特性データやスルーデータの供給を行っても、音切れが生じることはないし、構成の変更にともって奇妙な音が発生したとしても、非常に短時間の間であるので、聴者に気づかれることはない。
【００２５】
図２は、ＣＰＵ８が行う動作を示すフローチャートである。まず、音響信号処理装置２に電源が投入されると、まず、ＣＰＵ８は、ＤＳＰ４へプログラムＲＯＭ１０から全てのプログラムをダウンロードする（ステップＳ２）。そして、パーソナルコンピュータ１４から、ＤＳＰ４に対して機能を追加、または削除する指示が与えられているか判断する（ステップＳ４）。即ち、ＤＳＰ４が達成している各ディジタル信号処理手段のうち、現在動作していないもののうち動作させるものを指定する指示または、現在動作しているもののうち動作を停止させるものを指定する指示があるか判断する。
【００２６】
この指示がないと、この指示があるまで、ステップＳ４を繰り返す。この指示があると、指示が追加であるか、削除であるかＣＰＵ８は判断する（ステップＳ６）。追加の場合、ＣＰＵ８は、追加する機能用の、即ち新たに動作させようとしているディジタル信号処理手段用のデータを、ＤＳＰ４に送り込む（ステップＳ８）。なお、このデータは、パーソナルコンピュータ１４から与えることもできるし、或いは予めプログラムＲＯＭ１０に書き込んであるものを、ＣＰＵ８がプログラムＲＯＭ１０から読出して、ＤＳＰ４に書き込んでもよい。
【００２７】
また、ステップＳ６において、削除の指示であると判断されると、ＣＰＵ８は、削除する機能用の、即ちディジタル信号処理手段用のデータ、即ちディジタル信号を単に通過させるようにするためのデータをＤＳＰ４に供給する（ステップＳ１０）。なお、これらの機能追加用または削除用のデータは、パーソナルコンピュータ１４において作成して、ＣＰＵ８を介してＤＳＰ４に与えることもできるし、或いは予めプログラムＲＯＭ１０に書き込んであるものを、ＣＰＵ８がパーソナルコンピュータ１４からの指示に基づいてプログラムＲＯＭ１０から読出して、ＤＳＰ４に書き込んでもよい。これらステップＳ８また、Ｓ１０が終了すると、ステップＳ４に戻る。
【００２８】
上記の第１の実施の形態では、ＤＳＰ４は、複数のディジタル信号処理手段として機能している。しかし、ＤＳＰ４は、最低限度１つのディジタル信号処理手段として機能すればよい。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態を、図３に示す。この実施の形態では、ＤＳＰ４０を使用している。他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。このＤＳＰ４０は、入力された１つのディジタル可聴周波数信号に対して少なくとも２系統の信号処理系列を実現可能に構成されている。いずれの信号処理系列も、複数のディジタル信号処理手段を備えるものである。しかし、一方の信号処理系列Ａと、他方の信号処理系列Ｂとでは、総合処理特性が異なる。
【００３０】
例えば、一方の信号処理系列Ａを構成している各ディジタル信号処理手段と、他方の信号処理系列Ｂを構成している各ディジタル信号処理手段とは、同数であるが、それらの一部または全部のディジタル信号処理手段が行う信号処理が異なる場合がある。また、一方の信号処理系列Ａを構成している各ディジタル信号処理手段と、他方の信号処理系列Ｂを構成している各ディジタル信号処理手段とでは、その総数が異なり、それらの一部または全部のディジタル信号処理手段が行う信号処理が異なる場合もある。
【００３１】
そして、例えば、一方の信号処理系列Ａにおいて、ディジタル信号処理を行っている状態において、他方の信号処理系列Ｂにおけるディジタル信号処理に切り換える必要が生じた場合、パーソナルコンピュータ１４からの指示によって、ＣＰＵ８は、プログラムＲＯＭ１０から、ＤＳＰ４０に信号処理系列Ｂを構成させるためのプログラムを読み出し、ＤＳＰ４０にダウンロードする。このプログラムは、当然、信号処理系列ＡをＤＳＰ４０に構成させるためのプログラムとは異なるものである。なお、信号処理系列Ｂの各信号処理手段が、信号処理をするために必要な特性データも、このプログラムのダウンロードの際に、ＤＳＰ４０に与えられる。無論、この特性データは、後に変更可能である。
【００３２】
このダウンロードが終了すると、ＣＰＵ８は、ＤＳＰ４０に対して、信号処理系列Ａと信号処理系列Ｂとの出力がそれぞれ供給されている、切換手段、例えばクロスフェード部４２にクロースフェード処理をさせる。この場合、信号処理系列Ａの出力を徐々に減少させ、信号処理系列の出力を徐々に増加させ、最終的には、信号処理系列Ａの出力を０に、信号処理系列Ｂの出力を最大にさせる。
【００３３】
この実施の形態では、２系統の信号処理系列Ａ、ＢがＤＳＰ４０によって実現可能である。その一方の信号処理系列が、信号処理している間に、他方の信号処理系列も、ＤＳＰ４０によって実現される。この実現後に、信号処理された信号を出力する信号処理系列が、一方の信号処理系列から他方の信号処理系列に切り換えられるので、不快な音が出力することもないし、音切れが生じることもない。しかも、この切換をクロスフェードによって行っているので、切換が行われたことを聴者が認識できにくくすることが、可能である。
【００３４】
このようにＤＳＰ４０を動作させるため、ＣＰＵ８は、図４に示すような処理を行う。この処理は、例えば、パーソナルコンピュータ１４から、ダウンロードの指示が与えられたときに、開始される。まず、新たにダウンロードする信号処理系列を、ＣＰＵ８が判定する（ステップＳ１２）。即ち、パーソナルコンピュータ１４からいずれの信号処理系列を、新たに構成するとの指示が与えられているか判断する。この系列が例えば信号処理系列Ａであると、ダウンロードする信号処理系列ＡをＣと記憶し、ダウンロードしない系列ＢをＣＮと記憶する（ステップＳ１４）。一方、新たに構成するとの指示が与えられた信号処理系列が信号処理系列Ｂであるとすると、ダウンロードする信号処理系列ＢをＣと記憶し、ダウンロードしない系列ＡをＣＮと記憶する（ステップＳ１６）。
【００３５】
そして、ステップＳ１４またはＳ１６に続いて、ダウンロードする信号処理系列Ｃのプログラムをダウンロードする（ステップＳ１８）。そして、ダウンロードが終了したか判断し（ステップＳ２０）、終了していなければ、終了するまでステップＳ１８、Ｓ２０を繰り返す。
【００３６】
ダウンロードが終了すると、ダウンロードした信号処理系列Ｃからの出力を徐々に増加させ、ダウンロードされていない、元から存在する信号処理系列ＣＮからの出力を徐々に低下させる（ステップＳ２２）。即ち、クロスフェードが実行される。
【００３７】
なお、このようにして信号処理を行う系列が切り換えられた後、元の信号処理系列用のプログラムはＤＳＰ４０から消去される。これによって、ＤＳＰ４０の信号処理に対する負担は軽くなる。
【００３８】
この実施の形態では、ＤＳＰ４０のみを設けた。しかし、複数のＤＳＰを儲け、各ＤＳＰそれぞれが１つの信号処理系列を構成するようにしてもよい。この場合、ＤＳＰの負担が軽くなる。
【００３９】
また、プログラムＲＯＭ１０には、上述した２系統の信号処理系列Ａ、Ｂを構成するためのプログラムの他に、複数の他の信号処理系列を構成するためのプログラムを複数記憶しておき、それらのうちいずれかを、信号処理系列を切り換える際に、ＤＳＰ４０にダウンロードしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、ＤＳＰによるディジタル信号処理手段は、電源供給時に構成されており、ディジタル可聴周波数信号を単に通過させるためのデータが供給された状態では、入力されたディジタル可聴周波数信号を通過させ、新たに動作させようとするディジタル信号処理手段が信号処理するためのデータが供給された状態では、それぞれその特性データに応じた処理を行う。しかも、上記各データの供給に要する時間は、非常に短時間である。従って、ディジタル信号処理手段が、処理を行う状態から信号をスルーする状態への移行、またはその逆への移行に要する時間は非常に短時間であるので、聴者に不快な音を聞かせることなく、音切れも生じない。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、各ディジタル信号処理手段は、縦続接続されているので、ディジタル可聴周波数信号を単に通過するようにするためのデータが供給されたディジタル信号処理手段に供給されたディジタル可聴周波数信号は、後段のディジタル信号処理手段に供給される。従って、互いに異なる機能を達成する多数のディジタル信号処理手段が設けられていても、所望のディジタル信号処理手段によってそれぞれ信号処理が行われる。仮に、各ディジタル信号処理手段の一部が縦続接続され、縦続接続されているディジタル信号処理手段に、他のディジタル信号処理手段が並列に接続されているような構成ならば、例えば並列に接続されているディジタル信号処理手段にディジタル可聴周波数信号を単に通過するようにするためのデータを供給した場合、この並列の分路のディジタル信号処理手段を通過した信号も出力されることなり、所望の処理をなされた信号を出力することができない。しかし、全てのディジタル信号処理手段を縦続接続していると、このような不要な信号が出力されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音響信号処理装置の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】同第１の実施の形態のＣＰＵのフローチャートである。
【図３】同第２の実施の形態のブロック図である。
【図４】同第２の実施の形態のＣＰＵのフローチャートである。
【符号の説明】
２ 音響信号処理装置
４ ４０ ＤＳＰ（音響信号処理部、ディジタル信号処理手段）
８ ＣＰＵ（データ供給手段）

Claims (2)

1. 電源が供給されたとき複数のディジタル信号処理手段として機能させるためのプログラムがダウンロードされ、前記各ディジタル信号処理手段の動作を決定するデータに基づいて前記各ディジタル信号処理手段が入力されたディジタル可聴周波数信号をディジタル信号処理するＤＳＰと、
   前記各ディジタル信号処理手段のうち、現在動作していないものの中から動作させるものを指定する追加指示または、現在動作しているものの中から動作を停止させるものを指定する削除指示があるかの判断を行う判断手段と、
   前記ＤＳＰにディジタル可聴周波数信号が入力されている状態において、前記追加指示があると前記判断手段によって判断された場合には、新たに動作させようとするディジタル信号処理手段が前記ディジタル可聴周波数信号をディジタル信号処理するためのデータを前記ＤＳＰに供給し、前記ＤＳＰにディジタル可聴周波数信号が入力されている状態において、前記削除指示があると前記判断手段によって判断された場合には、停止させようとするディジタル信号処理手段が前記ディジタル可聴周波数信号を通過させるためのデータを前記ＤＳＰに供給するデータ供給手段とを、
   具備する音響信号処理装置。
2. 請求項１記載の音響信号処理装置において、前記各ディジタル信号処理手段が、縦続接続されていることを特徴とする音響信号処理装置。

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